银川东换流站集中控制模式管理及其信息化设计

宁夏大学硕士学位论文银川东换流站集中控制模式管理及其信息化设计姓名：李辉申请学位级别：硕士专业：工商管理指导教师：牛三勇2011-03摘要跨区高压直流输电工程是全国互联电网的重要组成部分，随着跨区直流输电工程建设力度的不断加大，其重要性日益增加。为适应跨区电网的快速发展，满足坚强智能电网对跨区电网提升智能性的要求，重构跨区直流输电生产管理模式意义重大。论文对国内外直流输电工程及换流站生产管理模式进行调查、分析和研究，比较了换流站单站管理模式和集中控制管理模式。以银川东-胶东直流输电工程为例，对换流站集控管理进行规范，对换流站集中控制管理的生产运行模式、设备管理模式、检修管理模式、应急管理模式、安全管理模式进行了管理职能和管理流程设计，界定集控中心与受控换流站的生产工作界面和流程，明确各单位承担的生产工作任务和相应的安全生产工作职责，并对集中控制管理模式进行信息化设计，最大限度地提高生产效率。未来跨区直流电网运维新格局将以多个换流站站集中控制为基础，将全国跨区直流工程纳入若干个集控中心，可构建简洁高效、智能化、集约化的跨区电网运维新格局，有利于中国电力系统运维管理模式的创新和效率的提升，促进智能电网生产管理的创新和发展。关键词：换流站，生产管理，集中控制，设计AbstractCross-regionHVDCtransmissionprojectisanimportantcomponentofdomesticinterconnectedpowersystem.Withthecross-regionHVDCtransmissionprojectconstructioncontinuestoincrease,itsimportanceisgrowing.Tomeettherapiddevelopmentofinterconnectedpowernetworkandmeetthestrongandsmartgridintelligenceontheinterconnectedpowernetworkupgraderequirements,reconstructionofcross-regionHVDCtransmissionmodeofproductionmanagementisofgreatsignificance.PapertakesthedomesticandinternationalHVDCtransmissionprojectandmanagementmodeofconverterstationcontroltoinvestigation,analysis,researchandcomparedthesingleconverterstationmanagementmodelandcentralizedcontrolstationmanagementmodel.Asanexample,paperdesignmanagementfunctionandprocesstoconvertercentralizedcontroloperationmanagementmodel,equipmentmanagementmodel,maintenancemanagementmodel,emergencymanagementmodelandsecuritymanagementmodelofYinChuanDong-JiaoDongHVDCproject.Thedesigngivecentralizedcontrolstationmanagementstandard,clearworkinginterfaceandtheproductionprocess.Allunitsinthecentralizedcontrolmanagementmodelshalltakethecorrespondingproductiontasksandresponsibilitiesoftheproductionsafety.Theinformationizedesignwillgivemaximizeproductionefficiency.Futurecross-regionHVDCtransmissionprojectwillbaseonseveralconverterstationsofcentralizedcontrolmodel.SeveralcentralizdcontrolcenterswillforminterconnectedDCpowersystemofChina.Itwillconstructconcise,intelligent,intensivereformofnewgridpowersystemandpromotetheefficiencyofintelligentpowergridproductionmanagement,promotetheinnovationanddevelopmentofpowersystemofChina.Keywords:converterstation,productionmanagement,centralizedcontrol,design独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得宁夏大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意宁夏大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日宁夏大学工商管理硕士(MBA)学位论文绪论1第一章绪论1.1研究的背景、目的与意义随着我国电力事业的发展，跨区直流输电工程迎来了广阔的空间。与交流输电技术相比，直流输电具有可以方便的实现远距离、大容量、跨大区联网功能，换流站作为直流输电工程中的重要站点，地位在电网中越来越重要。直流输电与传统的交流输电相比，其优点和特点明显：1输送容量大，输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。2直流输电系统的投入不会增加原有电力系统的短路电流容量，也不受系统稳定极限的限制。3直流架空线路的走廊宽度约为交流线路的一半，可以充分利用线路走廊的资源。4直流电缆线路没有交流电缆线路中电容电流的困扰，没有磁感应损耗和介质损耗，基本上只有芯线电阻损耗，绝缘电压相对较低。5直流输电工程的一个极发生故障时另一个极能继续运行，且可充分发挥其过负荷能力，即可以不减少或少减少输送功率损失。6直流本身带有调制功能，可以根据系统的要求作出反应，可以对机电振荡产生阻尼，可以阻尼低频振荡，从而提高电力系统暂态稳定水平。7能够通过换流站的无功功率控制调节系统的交流电压。8大电网之间通过直流输电互联（如背靠背方式），两个电网之间不会互相干扰和影响，且可迅速进行功率支援等。随着换流站数量的不断增加，基于单换流站就地管控运维模式的跨区电网运维体系已不能适应跨区电网的快速发展，更不能满足跨区电网集约化管理及智能化控制的需要。一是单站就地管控运维模式将导致跨区电网运维成本快速上升，单站就地管控运维模式下站与站之间不能做到人力资源及智力资源的共享，不利于形成技术合力解决生产运行中的难点问题从而降低强迫停运风险；二是单站就地管控运维模式无法充分发挥多个输电通道之间协调控制对坚强智能电网的支撑作用，随着站点数量的快速增加，现有的单站管控运维模式不利于形成分层分布、结构均衡的智能电网自动化系统；三是对于站址偏僻的站点，大量员工长期驻站将限制员工生活质量的进一步提高，不利于减少行政管理人员的配置，不利于减少备品备件、工器具、仪器仪表、设备物资等的配置，不利于实现财务管理的统一化。四是单站就地管控运维模式不能适应未来多端直流输电系统的运行维护。多端直流输电系统包含多个物理上联系紧密的换流站，各站独立管控运维模式不但技术上不合理，经济上效率也很低。国家电网公司一直在进行内部改革创新，在企业发展规划中提出“三集五大”的发展目标，“三集五大”中的五大是指大规划、大建设、大运行、大生产、大营销体系建设。国家电网公司经营范围内的换流站资产数量众多,由国家电网公司总部统一委托国网运行分公司或各网、省电力公司开展换流站的运行维护管理工作。作为国家电网公司直属的专业化运行维护管理单位，国网运行分公司需要在大运行、大生产的构建中，创新管理模式，适应改革发展的需要。建立换流站集中控制模式是对原有生产模式的创新，可以改变原来各个换流站独立运行的现状，实现资源的合理利用、降低生产运行成本和提高自动化水平，满足超高压、特高压直流系统发展的需要，宁夏大学工商管理硕士(MBA)学位论文绪论2使跨区电网形成一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统，在电力系统科学研究上具有重要的创新意义和示范意义。通过建立集中控制中心，建设一个高标准、规范化、现代化的、具备国内先进水平的企业，通过同业对标，通过找差距、找不足，逐步向国际靠拢，具有重要的实际价值，也是原始创新能力、集成创新能力、引进消化吸收再创新能力等自主创新能力的综合体现。集控中心对区域电网内所辖的直流换流站进行集中监视和控制，不仅方便运行操作和事故处理，而且能集中技术人员对换流站进行维护和试验，全面提高系统运行的安全性、可靠性、经济性，还对解决目前直流输电工程在人力资源、技术和安全管理等方面面临的压力也十分重要。本论文针对换流站单站生产管理模式和换流站集中控制管理模式进行分析，从管理创新的角度出发，对换流站进行集中控制管理进行设计，通过生产模式的改进，目的是提高跨区直流电网运行维护管理水平，降低管理成本，提高生产管理效率，以增强企业的竞争力，为满足坚强智能电网对跨区电网提升智能性的要求做出有益的探索。1.2国内外换流站现状1.2.1国内换流站现状目前，我国是世界上建设和投运直流输电工程最多的国家，直流输电工程在中国得到了广泛的发展应用，我国已成为采用直流进行远距离输电的大国。20世纪80年代开始，中国开始建设商用直流输电工程，从20世纪90年代开始，随着三峡电力送出和“西电东送”工程的实施，采用直流方式进行远距离输电的工程大批投入运行，国家电网公司和南方电网公司都建设有直流换流站。1.2.1.1国家电网直流换流站现状（1）葛洲坝－南桥直流输电工程。本工程解决了葛洲坝水电站向华东上海地区的送电问题，又实现了华中与华东两大电网的非同期联网，它具有输电和联网的双重性质。葛洲坝－南桥工程为双极±500kV、1200A、1200MW，输送距离约为1045km，1990年双极投运。（2）三峡－常州直流输电工程。本工程主要为解决三峡水电站向华东的送电问题，同时也加强了华中与华东两大电网的非同期联网。本工程为双极±500kV、3000A、3000MW。直流架空线从三峡电站附近的龙泉换流站到江苏常州的政平换流站，全长共860km，2003年双极投运。（3）三峡－广东直流输电工程。本工程主要为解决三峡水电站向广东的电力输送以及实现华中与华南电网的非同期联网。工程为双极±500kV、3000A、3000MW。直流架空线路从湖北的荆州换流站到广东的惠州换流站，全长约960km。（4）灵宝背靠背直流工程。本工程是我国第一个联网背靠背直流输电工程，也是直流设备国产化的试验示范性工程，实现了华中与西北两大电网非同步联网的第一步，其主要参数为360MW、120kA、3000A。（5）三峡－上海直流输电工程。本工程的建成投运，将把华中与华东电网之间的电量交换能力由420万千瓦提高到720万千瓦，大大拓宽网间联络通道，提高电网的安全可靠性。三沪直流输电工程