建设电能质量在线监测体系实现电能质量管理全过程管控

王馨莉　赵帅科　苗瑜　张生生　张大陆

摘 要：电能质量在线监测系统建设是国网公司建设现代企业、实现统一管理的重要举措，是公司的重要基础性工作之一。建设的总体目标是用两年左右时间建成覆盖公司系统各级电网和用户，通过调度自动化、配电自动化、电压监测系统、生产管理系统等多种技术手段有效集成，实现电能质量数据在线自动采集、传输和监测范围的全覆盖。该系统建成后，将有效解决电网公司当前电能质量监测数据管理分散、更新滞后和共享度不高等问题。

关键词：电能；质量管理；在线监测体系

中图分类号：TM73 文献标识码：A

电能质量管理是一项覆盖可靠性指标、电网电压指标、电网频率指标、质量监督指标和电网安全风险指标管理的综合性工作，信息系统建设的关键点在于对各基础应用系统的数据集成。电能质量在线监测系统则是将充分利用公司现有的数据采集装置和信息化建设成果，统一集成数据规范和技术规范要求，对现有系统进行适当的改造，集成相关业务系统数据，实现电网电压、频率、可靠性等关键指标的在线计算和电网安全风险的在线评估与预警。

1管理工作流程

1.1规划、研发阶段：国家电网公司总部成立电能质量在线监测系统总体领导小组，组织国网电科院成立联合项目组，负责项目的研究、开发、建设。实现满足对电能质量指标的监测与分析功能。

1.2部署、试点、推广建设阶段：由国网公司安质部牵头，制定项目实施总体工作方案及进度安排。完成全国城市城区范围供电可靠性数据在线采集、完成所有单位220kV及以上输变电系统可靠性数据在线采集、完成所有单位电网频率、供电电压、110（66）kV及以上电压等级电网电压数据采集；启动电能质量在线监测系统面向全网省、地市公司的推广实施工作。

1.3项目实施完善考核阶段：由各省公司安质部牵头负责电能质量在线监测系统建设与实施工作，管控项目进度与质量，制定考核细则，并对完成进度按时通报考核，负责重大问题的协调解决，全面推进各单位建设工作。

1.4系统验收上线试运行阶段：由国网公司总部项目领导小组组织对系统建设与实施工作督查及实用化验收，确保系统数据完善，传输及时、准确，高效。

1.5改进完善阶段：对上线数据出现问题反馈，解决问题，完善系统，实现系统上线运行功能。

2评估与改进

2.1管理评估方法。电能质量在线监测管理体系的质量管理是全方位、全过程的质量管理体系，通过对电网电能质量管理中各个业务环节实施质量管理和分析，达到对各个业务环节监督和指导作用，保证电网资产运行的安全、可靠，最大限度的发挥电能质量的合理效能，支撑和完善上层的决策支持，最终达到资产全寿命管理的标准化，规范化的目的。

2.1.1可靠性指标评价。电力系统可靠性取决于供电、输变电设备的可靠性、电力系统结构和接线、备用容量、运行方式（静态稳定和动态稳定储备）以及防止事故连锁发展的能力。可靠性指标主要监测输变电系统可靠性指标和用户供电可靠性指标。

通过电能质量在线监测系统的建设部署，可靠性指标将完成基础数据、运行数据的自动采集和存储，改变运行数据人工录入采集管理方式，提高数据采集的稳定性和时效性，完成可靠性指标在电能质量在线监测系统中的统一监测管理和應用。

2.1.2 电网电压指标评价。主要对电网电压运行指标数据进行在线统计，并分析所需的基础数据和监测数据，在线计算全网中枢点电压合格率，完成多维度的报表汇总和上报；并计算电压越限的母线个数占总数的比例，完成母线越限比例的统计与汇总管理；对电网中枢点电压的最高、最低电压值进行在线采集，并进行在线汇总和统计管理。

2.1.3电网频率指标评价。电力系统频率是指电力系统统一的一种运行参数，是电能质量的一个重要指标。我国电力系统的标称频率为50Hz ，GB/T15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》中规定：电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz。电能质量在线监测系统的电网频率相关业务包括：

频率指标数据统计与计算：电网频率数据主要来自调度技术支持系统，电网频率数据统计的内容包括：各省当日电网最高、最低责任频率；当日责任频率越上限、越下限时间以，在线计算当日责任频率合格率，数据采集频度为每天采集一次。系统利用质量分析管理功能对频率运行指标进行统计，分析所需的基础数据和监测数据的变化趋势，并完成对电网频率变化趋势分析和历史情况的对比分析。

频率指标全过程监督管理：主要对全网、各省公司、地市单位电网频率管理情况和指标运行情况开展全过程监督管理，包括对责任频率合格率目标计划、运行情况总结以及合格率完成情况等进行管理。

2.2存在的问题。电能质量在线监测系统在建设过程中主要存在的问题包含数据集成和数据质量两个方面。

2.2.1 数据集成。在数据集成过程中，业务系统运行环境和网络传输通道不稳定，导致电能质量在线监测 统指标数据无法正常集成和上报，影响电能质量在线监测系统指标考核的及时性和完整性。

2.2.2 数据质量。各个业务系统推送的数据存在遗漏和缺失、数据质量未按照电能质量在线监测系统数据规范生成，影响电能质量在线监测系统指标考核的准确性和完整性。

2.3今后的改进方向或对策。电能质量在线监测系统数据处理需对现有业务系统存在的大量重复数据合并，比如生产管理系统，调度技术支持系统与可靠性都有设备台账，在不同的系统中都有各自的编码和命名规则等，由于各个系统本身都是孤立进行数据管理，各系统间存在数据差异与错漏，需要进行大量的历史数据集成兼容工作。本系统应在通过制定数据公共模型库，对来自于不同业务系统的数据进行规范编码，并通过数据清理、加工和计算等技术完成各类指标数据、业务数据在公共模型库中的转化与存储，从而解决来自于不同业务系统的数据兼容问题。

结语

电能质量在线监测系统建设总体目标是提升公司电网安全运行水平和优质服务水平，达到安全风险超前防范，进一步提高公司核心竞争力和可持续发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]张睿.电能质量在线监测系统的研究与设计[D].广州：广东工业大学，2014.

[2]刘洪涛，李育才.电能质量在线监测系统应用分析[J].吉林电力，2011（04）.