1系統(tǒng)構(gòu)成

1.1硬件構(gòu)成

　　湖州電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)與以往的能量管理系統(tǒng)不同之處是scada與ems一體化，使用時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)統(tǒng)一的物理模型，減少大量接口，圖形維護(hù)中進(jìn)行scada層，ems層，公共層的分層。公共層的應(yīng)用，使系統(tǒng)維護(hù)員的系統(tǒng)建模工作量減少。

　　該系統(tǒng)使用tcp／ip協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。運(yùn)用odbc（opendatabaseconnectivity）建立到sqlserver數(shù)據(jù)服務(wù)器的連接。數(shù)采器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)入到服務(wù)器，由服務(wù)器單向發(fā)信息給web服務(wù)器，進(jìn)入局域網(wǎng)。而服務(wù)器僅與工作站連網(wǎng)運(yùn)行，保證了安全和快速。服務(wù)器實(shí)現(xiàn)主服務(wù)器與備用服務(wù)器互為熱備份。

1.2軟件構(gòu)成

　　湖州電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)平臺(tái)采用unix操作系統(tǒng)，用visualc＋＋語(yǔ)言編程，具有良好的開(kāi)放性，其硬、軟件的可擴(kuò)充性也很好。該軟件系統(tǒng)包括支撐系統(tǒng)和電網(wǎng)分析應(yīng)用兩大部分。支撐系統(tǒng)由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，圖形和人機(jī)交互系統(tǒng)，進(jìn)程管理系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)4部分構(gòu)成。電網(wǎng)分析應(yīng)用功能主要包括量測(cè)功能，實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)，在線潮流，最優(yōu)潮流，自動(dòng)故障選擇，故障分析等。

2系統(tǒng)特點(diǎn)

　　th－2100scada／ems正常運(yùn)行后，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)周期性地（30s）運(yùn)行。調(diào)度員僅需在scada層面上從下接菜單中選擇ems的相應(yīng)功能，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的分析。

2.1scada系統(tǒng)

　　提供實(shí)時(shí)庫(kù)瀏覽及維護(hù)工具�？捎蓅cada設(shè)備自動(dòng)生成遙測(cè)遙信庫(kù)，瀏覽和修改網(wǎng)絡(luò)上其他機(jī)器上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，與商用的sqlserver進(jìn)行同步，包括由實(shí)時(shí)庫(kù)結(jié)構(gòu)生成sql庫(kù)結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)庫(kù)與sql庫(kù)內(nèi)容的雙向傳遞。

2.2量測(cè)系統(tǒng)

　　ems的分析應(yīng)用功能以量測(cè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)。量測(cè)系統(tǒng)對(duì)遙測(cè)、遙信進(jìn)行周期性一次映射，并進(jìn)行一次粗過(guò)濾。減輕狀態(tài)估計(jì)中檢測(cè)辨識(shí)數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)，有功支路不平衡的誤差為正負(fù)0.2mw，無(wú)功支路不平衡的誤差為正負(fù)0.4mvar。

2.3狀態(tài)估計(jì)

　　狀態(tài)估計(jì)在后臺(tái)周期性運(yùn)行，刷新周期為1min。收斂精度為0．0001。狀態(tài)估計(jì)是ems的核心，所有的分析計(jì)算都以它為基礎(chǔ)�；趕cada系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)遙測(cè)，遙信信息，自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。將發(fā)電機(jī)、電容器、負(fù)荷視為單端元件，線路、變壓器視為雙端元件，把物理模型轉(zhuǎn)換為數(shù)字模型。并采用最優(yōu)估計(jì)原理，估算各母線的電壓和相角。狀態(tài)估計(jì)的合格率必須在90％以上且收斂，才能進(jìn)行其他運(yùn)算。估計(jì)前有預(yù)過(guò)濾功能，估計(jì)后的多不良數(shù)據(jù)辨識(shí)采用遞歸量測(cè)誤差估計(jì)辨識(shí)法。在某次估計(jì)迭代計(jì)算后，原來(lái)判為正常量測(cè)，若其正則化殘差大于壞數(shù)據(jù)上門(mén)檻，則被判為壞數(shù)據(jù)，下次估計(jì)時(shí)被剔除。原來(lái)被判為壞數(shù)據(jù)的量測(cè)，若其正則化殘差小于壞數(shù)據(jù)的下門(mén)檻，則被判為正常量測(cè)。下次估計(jì)時(shí)可使用。

　　在湖州電網(wǎng)ems中，由于湖州電網(wǎng)較小，220kv變電所變壓器分接頭擋位的正確性對(duì)狀態(tài)估計(jì)的收斂性及合格率有較大影響。

2.4在線潮流（調(diào)度員潮流）

　　在線潮流在給定（或假設(shè)）的運(yùn)行方式下進(jìn)行設(shè)定操作，改變運(yùn)行方式，分析本系統(tǒng)的潮流分布和潮流計(jì)算特性。分為外部網(wǎng)靜態(tài)等值和在線潮流兩部分，是進(jìn)行在線安全分析和優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)。不僅可以分析當(dāng)前，還可以在未來(lái)和歷史整個(gè)時(shí)間段上進(jìn)行潮流研究，并能智能地保存典型方式。當(dāng)電網(wǎng)有解、合環(huán)或有關(guān)設(shè)備停役操作時(shí)，可預(yù)先進(jìn)行模擬，觀察潮流分布，確保倒閘操作對(duì)電網(wǎng)的可靠安全。

　　同時(shí)，對(duì)潮流可進(jìn)行靈敏度分析，選擇有功類靈敏度用于解除過(guò)載，選擇無(wú)功類用于解除過(guò)載或調(diào)整電壓。經(jīng)濟(jì)類靈敏度用于降低網(wǎng)損，利用靈敏度分析，可進(jìn)行校正對(duì)策分析，對(duì)要進(jìn)行校正對(duì)策的設(shè)備，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行潮流計(jì)算，并給出調(diào)整策略。湖州電網(wǎng)中的靈敏度分析可供選擇的受控量為線路／變壓器有功功率，線路／變壓器無(wú)功功率，變壓器分接頭。

2.5最優(yōu)潮流

　　最優(yōu)潮流的計(jì)算目的是優(yōu)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件，它通過(guò)調(diào)節(jié)控制變量使目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最小，同時(shí)滿足系統(tǒng)對(duì)控制變量、狀態(tài)變量及變量函數(shù)的運(yùn)行限制。其目標(biāo)函數(shù)一般可分為下述形式之一：總的系統(tǒng)發(fā)電成本；總的系統(tǒng)損耗；發(fā)電成本與系統(tǒng)損耗；控制變量偏移的加權(quán)和。其約束有：潮流等式約束；發(fā)電無(wú)功、有功限制；電壓限制；線路潮流限制；有載調(diào)壓變壓器分接頭限制；可調(diào)電容器限制；交換功率限制；地區(qū)旋轉(zhuǎn)備用限制。其控制變量有：發(fā)電機(jī)有功、無(wú)功輸出；發(fā)電機(jī)電壓；有載調(diào)壓變壓器分接頭；無(wú)功電源。該系統(tǒng)能在2～5個(gè)快速分解潮流計(jì)算時(shí)間內(nèi)計(jì)算出最優(yōu)潮流。使系統(tǒng)電壓維持在合理水平，同時(shí)使系統(tǒng)輸電損耗盡可能小，避免無(wú)功的不合理傳輸。在最優(yōu)潮流計(jì)算中，我們通過(guò)對(duì)不同參數(shù)的控制，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)功優(yōu)化，費(fèi)用最小，開(kāi)斷優(yōu)化，變比優(yōu)化等