1、2010年第5期 总第141期 冶 金 动 力 METAILURGICAL POWER 15 EMS在马钢新区电力系统中的应用和效果 李全，沈齐 (马鞍山钢铁股份有限公司第二能源总厂，安徽马鞍山243000) 【摘要】主要介绍了EMS在马钢新区供配电系统的基本配置、系统功能和作用，以及基于EMS系统的 电力调度管理。 【关键词】EMS；供配电；调度 【中图分类号】TM76 【文献标识码】B 【文章编号】10066764(2010)05-001503 Application of EMS in Power System and Effect LI Quan，SHEN Qi (No2 Energy
2、 Plant of Maahan Iron&Steel Co，Ltd，Maanshan,Anhui 243000,China) 【Abstract】The basic configuration，function and effect of EMS in the power supply and distribution system of newlybuilt area of Maanshan Iron&Steel CoLtd were presented The power distribution management based on the EMS system was,also i
3、ntroduced 【Key words】EMS；power supply and distribution；dispatching 1 概述 马钢新区能源管理中心系统，即Energy Man agement System(下称EMS)是一个集过程监控、能 源管理、能源调度为一体的计算机管理系统，可以实 现能源系统分散的数据采集和控制，集中的管理、调 度和能源供需平衡，以及生产和管理所需的能源预 测。该系统采用了国内最先进的能源设备和自动控 制系统，结合能源管理、节能和调度技术的优点，使 集中监控、能源管理、能源调度一体化。 马钢新区共新建1个220 kV、6个1 10 kV变 电所和若干10
4、 kV变电所，均采用了综合自动化技 术的无人值守变电站，并建成了以EMS系统为平 台的电力调度自动化系统。EMS系统通过变电站的 综合自动化系统获取变电所实时数据，完成对电气 设备的远方操作控制，实时显示电网主接线图和运 行工况，实时统计用电负荷，电网异常事件进行事故 报警，生成调度报表，并对实时数据进行在线分析等 功能，从而为电网的安全、经济运行提供强有力的决 策支持。在此基础上，能源中心各运行变、配电所实 行了无人值守管理模式，由电力巡检负责现场设备 的定期检查及现场操作，运行人员大为减少，提高了 劳动生产率。 2新区EMS及供配电系统基本配置 马钢新区EMS采用了分布式、客户服务器的 计
5、算机系统，通过工业以太网和众多的现场控制系 统进行连接，并由多个分散的PLC,计算机(服务 器)进行数据采集及处理，其硬件系统结构如图I 所示。 变电所综合自动化系统 电力调度台 I，0服务器l报警趋势服务器 wEB服务器I I ORACL数据库服务器 i 。 i 1应用服务器 广 l 大屏幕l l WEB浏览画面I-_r一 能源四级管理 图1 EMS硬件系统结构框图 EMS与电力系统接口方式分为不同类型：同总 降及各变电所采集开关状态及故障报警等信号都基 于现场的综保系统采用通讯方式，通过综合保护单 元的通讯服务器上单独网卡基于以太网方式的标准 电力规约(如IEC608705104规约)获得
6、，无人值 守的能源公辅用户单元的高配开关信号以IO方式 进就近的能中的子站或者远程站。 为了实现无人值守及与调度通信的需要，新区 16 冶 金 动 力 METALLURGICAL POWER 201睥第5期 总第141期 能源中心所属各110 kV及以上变电所均配置了可 以与EMS系统进行通讯的微机综合自动化保护监 控系统。通过变电站综合自动化，实现了对各变电站 的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动 控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动 化功能。 3系统功能和作用 EMS中电力系统部分的主要功能包括电力系 统监视和控制、电力系统安全分析和安全控制、电力 系统稳定控制、电力系统
7、潮流优化、电力系统实时负 荷预测、电力系统经济调度控制和电力系统负荷管 理等，如图2所示。 图2 EMS中的电力系统主要功能图 对于冶金系统以前的EMS系统来说，变电所的 信号均通过IO方式上传至EMS，由于电力系统信 息量较大，为了全面反映变电所的运行状态及保护 动作情况，不仅需要进行大量的电气接线工作，而且 还存在采集信号量不全面，故障隐患多等现象；通过 反复论证，新区的供电系统的所有信息(包括测量信 息、管理信息、控制信息和电量信息等)均能通过现 场的综保系统采用通讯方式获得，便捷快速，运行可 靠。系统通过微机保护的网关，接受变电所的各种信 息，由综保装置的通讯服务器通过单独的网卡，以电
8、 力系统通用的通讯协议传至EMS。除少数马钢新区 根据实际要求只监不控的开关以外，能中通讯环网 对变电所实现监控功能。而无人值守的能源公辅单 元l0 kV高配的开关信号，主要是进线开关和母联 的开关状态及控制信号，则根据实际情况采取IO 的方式上传。正常情况下，开关和保护设备上设置 “遥控”、“就地”控制转换开关，通过后台机操作就 能对所有开关进行控制。能源中心调度室，通过变电 所内预置通讯接口和通讯环网进行“四遥”。变电所 就地、后台机、能源中心调度室分级控制，“就地”控 制级优先级最高，能源中心调度室优先级最低，这样 设置，主要是为了保证现场检修人员的安全。 当能源中心调度室监控设备或网络
9、发生故障 时，能源中心调度室自动报警，维护或操作人员可以 根据调度命令，通过变电所后台机进行各种操作，当 后台机或就地网络出现故障，可将开关设备的选择 开关转换至“就地”位置，可以在现场就地操作，直 至网络通讯正常，再将控制方式转入“遥控”方式， 交由能源中心调度室控制。 4基于EMS系统的电力调度管理 正常操作时，由电力调度根据总厂下达的运方 单拟写操作票，审核后提前下发到电力巡检作业区 及相关厂运行人员。操作时，由电力调度通过EMS 系统后台对开关及闸刀进行远程操作，并通过EMS 系统后台设备状态显示、信号及运行数据的改变确 认设备状态；电力巡检人员则在现场对设备状态进 行确认，确保安全操
10、作、正确操作(如图3所示)。 在事故处理时，依托EMS系统强大的实时信息 采集功能，EMS系统同步上传继电保护动作和告警 信息以及EMS后台机上显示的开关状态、运行数据 的变化，为电力调度实时分析和判断事故提供迅速、 准确的信息；电力调度通过远程操作及时隔离故障 点，恢复设备运行，减少了事故处理的中间环节、缩 短事故处理时间，减少用户停电时间，降低停电损 失。 能源中心调度借助EMS系统实现电力系统的 节能增效、经济运行。主要方法有： (1)电力调度通过对EMS系统对电力系统的 2010年第5期 总第141期 冶 金 动 力 METALLURGICAL P()wER 17 介质系统 电力系统
11、任务单编号、 YFD_P20100208407 方式安排人 XX。， l一 制表时间， 2olO-02一o8 站所名称 转炉气柜。 设备名称 2#动力变 胃户名称 、 =能源 。 遵知日期。 zo 02一 操作时伺 开始 o10一o2_o8 09：00：00+ 练柬+ 201002O8 12：O0：oo 作业联络人 联系电话 2870066 方 式 变 涛炉柜区2 动力 临时电源拆线+ 更 原 因 0 0 曩警 m 、 戡，s獬 嘲嘲嘲啊曩强嗣 瞬髓麟嘲瞄_嘲 g l 霹圈圈疆 _鞠 -i 嘲 一一 一i 图3电力运行方式变更单表样及告瞀信息画面 运行情况进行分析，运用投退无功补偿装置、调整变
12、 压器分接头及发电机励磁电流的方法对系统无功功 率、母线电压等参数进行实时控制，降低系统损耗， r 嚣 一 缫 囊 一 蕊 蕊 蠹 囊 鬻 鬟 蠢 瑟 嚣 囊 黧 鬟 嚣 蕊 瑟 蕤 孽 藏 囊 誊 嚣 箨 焉 嚣 囊 l 羹 学 瓣 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1o 11 12 112月功率因数 实现经济运行。如图4所示，2009年1l2月份马钢 新区电力系统功率因数均在096以上，下半年线损 也基本稳定在10以下。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 112月线损 图4 1 12月份马钢新区功率因数、线损图 (2)马钢新区有容量20 MW TRT、18 MW C
13、DQ发电机各两台及总容量280 MW自发电厂一 座；电力调度根据EMS系统负荷运行趋势对用电量 进行分析，结合发电机运行情况及时调整负荷；以充 分利用自发电量，减少从市网的购电量。 (3)另外通过负荷趋势分析合理安排合环时 间、利用用户检修时间同步检修等措施控制最大需 量，减少需量电费；还结合分时电价政策，根据用电 趋势调整峰、谷时用电量等方法合理调度节约电费、 降低成本，以实现马钢新区电力系统的经济运行。如 图5所示，2009年l12月份马钢新区电力系统下 半年基本电费较上半年平均5，减少基本电费支 出430万元。 l300 1250 l200 l15O 1100 5结束语 马钢新区能源中心
14、EMS系统从2006年6月投 入运行至今，运行稳定可靠，大大地方便了电网调度 人员和运行方式人员以及保护人员及时准确地了解 电网运行状态，同时应用在线分析功能，根据分析的 结果对电网的运行方式进行及时精确的调整，以保 证电网在任意时刻均运行在最优状态下，极大地提 高了电压质量合格率，确保了电网的安全、稳定、经 济运行，取得了良好的经济效益和社会效益。后续的 工作我们将继续对EMS系统能源计划管理、分析预 测等各项功能进一步深人开发研究应用，为马钢新 区的生产提供有力的保障。 【参考文献】 【1】陈远春等电力系统自动化控制技术标准规范与操作管理实务 全书【M】北京：电子工业出版社，2002 收稿日期：2010-0119 作者简介：李全(1973一)，男，1995年毕业于电大工业企业电气自动 化专、【 ，助理工程师，现从事生产调度管理工作。
