调度EMS系统数据在运行管理中的应用

张璞莫文雄邝东海孟令栋

（1.广州供电局有限公司，广州 510000；2.珠海华科伟电气科技股份有限公司，广州 510000）

按照广州供电局集约化管理要求，变电一所管辖范围增加了番禺、增城两个分部，变电站数量成倍增加。由原来的城区监控中心升级成立的监控中心负责广州城区、番禺、增城三个片区除三个500kV站以外的一百四十多个变电站的运行监视工作。目前监控中心使用的设备监视软件是由国内自动化系统厂家研发的调度EMS系统，其业务要求由局调度部门提供，在监视的细节方面已不能完全满足监控中心目前的要求，而且监控中心自身在运行管理方面也有一些工作需要信息系统辅助执行。由此提出了开发一套运行管理软件解决监控中心目前的问题。

广州供电局的调度EMS系统建设初期已经要求厂家提供了基于IEC61970的标准接口，便于对系统进行扩充，因此监控中心运行管理软件决定在此基础上进行以下几个方面的应用开发：①采用新的监控信号分类方式，建立运行监视模块；②获取调度EMS设备模型，建立运行管理系统基础设备台账，包括110kV、220kV两个电压等级线路所挂的“灯笼站”台账；③建立变电一所内部调度令转令平台。

本文主要探讨在监控中心运行管理系统建设过程中，通过对调度EMS系统标准数据接口的研究，将其数据在生产系统进行应用，解决变电站运行管理现场问题。一方面针对目前监控中心信号监视的要求，基于调度EMS系统监视信号过于集中的问题，建立新的运行监视功能。另一方面解决设备数据需要在运行管理系统与能量管理系统中重复录入，数据维护效率低的问题[1]，将运行管理系统设备结构自动生成，并通过数据交换，实现两个不同应用系统间的实时数据共享与同步。

1 关键技术

1.1 设备台账自动生成

局调度EMS系统提供的设备模型，数据量很大，需要对CIM模型数据进行过滤，提取变电一所管辖的三个片区的设备信息，并且将两套系统的设备结构进行对应[2]。数据导入过程耗时较长，必须保证数据的完整性。

调度EMS系统的电网设备结构如图1所示，根据EMS系统的设备模型，找出运行管理系统与EMS系统交互中需要生成设备结构所需的数据类型，包括：变电站、电压等级区，间隔、主变、开关、刀闸。

图1 EMS电网设备关系树

运行管理系统与EMS系统进行数据交互后，设备模型数据只在EMS中维护，因此在运行管理系统的台账管理模块需要控制用户维护权限，涉及到由EMS系统导入的功能位置只能在导入数据基础上增加铭牌参数等数据。在设备管理模块中需要增加模型数据关联新增功能位置的功能，将自动生成的模型数据不符合运行管理系统要求的，允许用户通过手工操作，完成设备结构的建立和关联。

1.2 EMS数据的获取

IEC61970接口数据主要包括CIM和CIS两部分内容，其中CIM部分定义了电网模型，包括设备模型以及拓扑结构；CIS部分规范了接口描述，定义了一系列接口机制的语法，使得不同应用可以互相连接，交换信息，解决了异构系统数据交换的问题[3-4]。

本课题在研究过程中，因调度EMS系统厂家对CIS接口的实现不完善，对CIS接口的研究主要为402部分公共服务（CS），以及404部分高速数据访问接口（HSDA），探讨的是静态的设备模型数据的数据访问接口，以及EMS系统的实时数据的获取，对历史或者实时运行数据的访问未能做深入研究。

2 应用情况

2.1 设备台账

以EMS系统标准设备台账模型为基础，将其应用于生产管理系统中，构建生产系统的设备台账结构。新的台账结构为生产管理系统的缺陷管理、巡检管理等模块提供应用基础，解决了台账数据的结构化、标准化问题，方便信息的充分交换、共享，同时尝试解决了生产系统设备台帐多年来一直靠手工输入，准确率低，维护工作量大的问题。从EMS系统导入的设备台账如图2所示。

图2 EMS系统导入的设备台账

调度令转令平台涉及的110kV、220kV两个电压等级线路所挂的“灯笼站”台账如图3所示，解决了转令过程中遗漏变电站问题，比如图3所示的“碧圃乙线”，很容易漏掉“珠吉站”。

图3 线路台账

2.2 负荷监视

如何把EMS系统海量数据抽取出来，用人最关心的特性及视觉方式展现出来？本课题针对这一点进行了一些尝试。

这里选取GoogleEarth作为电网可视化技术展现平台，将线路和变电站按照地理位置，标注在虚拟的三维地球模型上，将变电站实时负荷（告警）信息等地理相关信息标注在地球模型上，效果如图4所示。使运行监视人员和管理人员可以迅速发现系统存在的问题和发展趋势，更容易快速决策。

2.3 事故分析

事故分析功能基于调度EMS获取的监视信号实现了站内开关和线路开关跳闸事故的初步分析功能，自动登记跳闸事故，并获取事故发生前后一段时间内相关的遥测、遥信，按监视需要展示相关设备状态，电流曲线，保护信号等，如图5所示。

图4 变电站负荷监视

图5 事故分析

3 结论

调度EMS系统数据通过标准接口在运行管理系统进行应用的关键技术，已经在广州供电局变电一所管辖的变电站进行了以下尝试：

1）设备台账的整合，建立了标准设备模型。

2）实时数据用于运行监视部分，建立了三维变电站负荷监视模块，运行分析部分选取跳闸事故进行了初步的分析。

以上技术试点应用，对推动基于调度EMS系统数据在运行管理中的应用，以及生产数据的实时性都具有重要意义。

[1]谷海彤,潘炜.调度集控一体化系统在广州电网中的应用[J].电力自动化设备, 2009, 29(7): 109-112.

[2]汪华.基于公共信息模型的电网建模[J].电网技术,2008, 32(2): 186-188.

[3]黄蕾,王康元,梁继勇.基于 CIM的电力设备维护管理系统模型[J].继电器, 2005, 33(7): 50-54.

[4]苑津莎,许朝晖,李新叶.基于 CIM的变电设备状态信息统一模型的研究[J].华北电力大学学报,2009,36(1): 20-23.