1 引言

益陽電網部分變電站投運時間較長，站端自動化設備運行不穩定，測控裝置死機、通信中斷等造成的數據不刷新時有發生，而益陽地調 EMS 系統沒有有效監測的方法，這直接影響基礎數據的準確性和功率不平衡量的電能指標。

目前，益陽地調 EMS 系統是以計算公式的形式監測變壓器/母線的功率不平衡情況，該方案需要增加大量計算點，后期維護復雜，且無法實現統計功能。而且，益陽地調 EMS 系統不能有效判斷變電站間隔數據不刷新的情況，對正常的監控運行造成一定影響。再加上現場工作，特別是縣公司維護的間隔進行 TA 變比調整時，沒有及時通知主站同步修改，影響自動化數據的準確性。因此，EMS 系統需要有相應的功能模塊來實現對功率平衡量和問題數據的實時監測和診斷[1]。

2 系統設計

對功率不平衡量進行動態實時監測和診斷必須具備兩個基本條件：一是廠站端遙測數據采集完整；二是 EMS 系統具備平衡測點功能和數據圖形化處理功能。益陽電網除個別 35 kV 變電站外，大多數變電站變壓器、母線各側遙測基礎數據采集完整，廠站端條件基本滿足；EMS 提供良好的人機圖形界面和強大的計算編輯功能，能實現以圖形和表格方式動態展示功率平衡情況，迅速判斷不平衡故障點；EMS 中自帶的平衡測點功能可由網絡拓撲實現對母線、變壓器進/出端結構變化的自動同步調整，即對某一母線設定了平衡測點后，如該母線發生相關間隔變動，只要在 EMS 制圖時同步一次，該平衡監測點會根據拓撲關系自動調整計算構成單元，即能實現平衡計算免維護。

在 EMS 系統中添加的監測模塊主要包括五個功能：數據采集和計算、功率平衡實時監測、數據統計和分析、圖形和表格輸出、歷史查詢。

實時監測處理過程是通過前置機采集到遙測、遙信等基礎數據后上傳至 SCADA 實時庫進行數據處理，再交由編寫的監測平衡計算程序進行提取、分析、判斷、計算、存儲，最后輸出展示平衡量曲線、數據表格以及如果功率平衡量越限發出的不平衡報警提示等內容，流程圖如圖 1 所示。

理想狀態下，流進該母線/變壓器的功率代數和為零，但實際情況必須考慮到數據采集的同時性和誤差，其代數和控制在規定的范圍內即可。目前，根據湖南省電科院的評價考核標準，報警提示的設置閾值是：220 kV 有功 6.1 MW，無功 9.15 MVar；110 kV 有功 2.28 MW，無功 3.42 MVar。如果越限，該母線/變壓器視為功率不平衡，相關人員得知報警提示后，立即報警通知相關專業人員檢查其不平衡原因，以便盡早排除相應故障。

3 應用實例分析

通過實例分析來驗證模塊的實際應用效果。

實例一：110 kV 清水塘變 #1 母線無功功率異常情況分析。9 月 1 日，模塊監測到 110 kV 清水塘變 110 kV #1 母線的無功功率平衡量在 11:00 曲線異常，遙測數據飆升至 140 MVar，相應廠站也報出了“不平衡”警告，如圖 2 所示。經自動化主站檢查后，發現迎請線 502 間隔無功數據突變至 142 MVar，嚴重偏離實際水平。匯報監控人員后，由監控立即通知檢修人員現場檢查，發現迎清線 502 測控裝置主板故障，造成 502 間隔無功及 B 相電壓數據采集異常。本次實例，有效驗證了該模塊能提高 EMS 系統對現場測控裝置故障的監控水平。

實例二：220 kV 明山變蔡明線 604 間隔測控裝置故障情況分析。4 月 27 日，自動化值班員發現 220 kV 明山變 220 kV #1 母有功平衡量“不平衡”告警。從 17:50 至 23:50，平衡量從正常值 -2.3 MW 開始不斷跳變，最大到達 24.24 MW。如圖 3 所示。

經自動化主站初步檢查，發現蔡明線 604 間隔有功、無功、電流已不刷新，而其他間隔正常，所以判斷為蔡明線間隔測控裝置異常，立即通知檢修公司到現場處理，同時向省調匯報故障情況。

現場檢查后發現，該間隔測控裝置因設備老化，電源板件已燒毀，整個裝置已無法工作，省、地調對該間隔的“三遙”功能失效。經檢修人員緊急處理后，測控裝置恢復正常，避免了同業對標被考核。

從以上實例可以看出，新功能對變電站母線/變壓器有功、無功功率不平衡量的實時監測和診斷分析做到了及時、可靠、直觀。

4 結語

本文通過益陽電網實際情況，介紹了在現有 EMS 系統上一體化設計實時檢測和診斷分析模塊。從實際運行的情況來看，該模塊的應用既加強了調度部門對站端自動化設備的運行監測，又提高了變電站故障設備處理的效率，具有較強的指導意義。