簡(jiǎn)述電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用

引 言：本文介紹了電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的任務(wù)目標(biāo)、目前現(xiàn)有的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能及目標(biāo)差距。闡述了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)過程中的安全保障，提出了目前調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在問題的解決方法。

一、概述

隨著電網(wǎng)的發(fā)展和自動(dòng)化程度的提高，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已成為調(diào)度員實(shí)施生產(chǎn)指揮和控制電網(wǎng)運(yùn)行必不可少的工具。但在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)自身也可能出現(xiàn)各種異常情況，如：自動(dòng)化系統(tǒng)故障、網(wǎng)絡(luò)中斷、數(shù)據(jù)采集通道中斷、系統(tǒng)軟件異常等，倘若發(fā)生異常情況而沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，則可能導(dǎo)致調(diào)度人員無(wú)法進(jìn)行正常的調(diào)度指揮，嚴(yán)重時(shí)可能影響整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

該系統(tǒng)是針對(duì)調(diào)度自動(dòng)化機(jī)房設(shè)備集中、運(yùn)行環(huán)境要求高而設(shè)計(jì)的，集成了全方位的監(jiān)測(cè)、報(bào)警和控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)房環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控；同時(shí)通過與EMS系統(tǒng)、電能量自動(dòng)采集系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)互聯(lián)，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互通信，監(jiān)視自動(dòng)化系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)、進(jìn)程和通道的運(yùn)行狀態(tài)，通過對(duì)各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析處理，對(duì)系統(tǒng)頻率異常、聯(lián)絡(luò)線潮流不平衡、重要廠站數(shù)據(jù)不刷新等異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，真正實(shí)現(xiàn)了“數(shù)據(jù)級(jí)監(jiān)視報(bào)警”。報(bào)警信息可通過電話、傳呼、短信等多種方式及時(shí)通報(bào)值班員及相關(guān)責(zé)任人，并具有遠(yuǎn)程WEB查詢、監(jiān)控等功能。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化系統(tǒng)環(huán)境及運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)控，提高了自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平。

二、電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電設(shè)備以及控制、保護(hù)和通信設(shè)備組成的一個(gè)整體。目前我國(guó)電網(wǎng)進(jìn)入了大電網(wǎng)、大電廠、大機(jī)組、超高壓輸電、高度自動(dòng)控制的新時(shí)代 。現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征：堅(jiān)強(qiáng)的超高壓等級(jí)系統(tǒng)構(gòu)成主網(wǎng)架的大系統(tǒng)；各個(gè)電網(wǎng)之間具有較強(qiáng)的聯(lián)系；具有足夠的調(diào)峰容量，能夠?qū)崿F(xiàn)AGC；具有較高的供電可靠性；具有高度自動(dòng)化的控制系統(tǒng)；具有高度自動(dòng)化的管理系統(tǒng)；具有高素質(zhì)的職工隊(duì)伍?，F(xiàn)代電網(wǎng)實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理、分層控制。

三、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的任務(wù)目標(biāo)

（一）電力系統(tǒng)調(diào)度的任務(wù)

電力系統(tǒng)的調(diào)度就是對(duì)電力系統(tǒng)中所有的設(shè)備及其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，是一個(gè)指揮者。目前電力調(diào)度涵蓋的范圍較大，有自動(dòng)化系統(tǒng)、繼電保護(hù)等等。電力系統(tǒng)調(diào)度的任務(wù)主要是：盡設(shè)備最大能力滿足負(fù)荷需要，使整個(gè)電網(wǎng)安全可靠連續(xù)供電，保證電能質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)合理利用能源，保證發(fā)電、供電、用電各方合法利益。

（二）調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的必要性

電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大而且復(fù)雜的系統(tǒng)，有幾十個(gè)到幾百個(gè)發(fā)電廠、變電所和成千上萬(wàn)個(gè)電力用戶，通過多種電壓等級(jí)的電力線路，互相連接成網(wǎng)進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行。電能的生產(chǎn)輸送過程是瞬間完成的，而且要滿足發(fā)電量和用戶用電量的平衡。現(xiàn)在電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是電網(wǎng)日益龐大，運(yùn)行操作日益復(fù)雜，所以當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障后其影響也越來(lái)越大。另一方面，用戶對(duì)供電可靠性和供電質(zhì)量的要求日趨嚴(yán)格，這就對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度人員和電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化水平提出了更高的要求。現(xiàn)行地區(qū)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)使用的是一般均為大型開放的能量管理系統(tǒng)，除SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控）功能外，還配置用于電網(wǎng)分析的高級(jí)應(yīng)用軟件，如潮流計(jì)算和系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)報(bào)等。因此，做好自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化和運(yùn)行維護(hù)是一項(xiàng)十分重要的工作。

四、電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

現(xiàn)代的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包括三種含義：采集和變換信息、通信設(shè)備傳送信息和調(diào)度中心使用信息。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)收集、處理電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息，通過人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)把電網(wǎng)運(yùn)行狀況集中而有選擇的顯示出來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。調(diào)度人員可以借此統(tǒng)觀全局，集中全力指揮全網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)安全監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)極大地提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平，提高電網(wǎng)事故的處理效率，減少停電損失。各類地調(diào)在考慮調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)使其具有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）的功能。各類地調(diào)應(yīng)該逐步實(shí)現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，有條件時(shí)可建設(shè)無(wú)人值班遙控變電站。各類地調(diào)應(yīng)本著穩(wěn)妥可靠的方針，經(jīng)過試點(diǎn)逐步的實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)的功能。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，分為以下四級(jí)：

1.直接控制，用于減少停電事故；

2.優(yōu)化控制，用于提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益；

3.適應(yīng)控制，使系統(tǒng)具有事故適應(yīng)能力；

4.綜合控制，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面管理，提高經(jīng)濟(jì)效益。

系統(tǒng)的功能級(jí)別越高，電力系統(tǒng)運(yùn)行特性和經(jīng)濟(jì)效益也愈高；對(duì)信息的傳送和處理能力的要求也愈高。要設(shè)計(jì)、監(jiān)理好一個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，并要使它的功能充分發(fā)揮出來(lái)，使一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，需要對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性和要求有清晰的了解，又要在信息的傳送、處理和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用方面，綜合地規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

五、電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全保障

（一）提高事故告警準(zhǔn)確性

完善開關(guān)事故報(bào)警信號(hào)回路提高電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)事故報(bào)警的可靠性。構(gòu)建完整的變電站開關(guān)事故信號(hào)回路，是解決問題的關(guān)鍵。構(gòu)建新事故總回路有一定的難度，因此在監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，采用每個(gè)開關(guān)相關(guān)它的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)或每個(gè)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)相關(guān)集控中心監(jiān)控系統(tǒng)中非常重要的信號(hào)之一，是它所跳的開關(guān)，發(fā)出開關(guān)事故跳閘報(bào)警。運(yùn)行主要SCADA系統(tǒng)判斷開關(guān)事故跳閘、事故推畫面、啟停。

（二）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

設(shè)計(jì)優(yōu)秀的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，電器接頭、連接線、接口都會(huì)用不同的顏色表示。在控制端屏幕上的數(shù)據(jù)也會(huì)使用不同的顏色區(qū)分不同的信息，不同的區(qū)塊劃分不同的信息，不同的位置顯示不同的信息，不同的方式呈現(xiàn)不同的信息以確保電力數(shù)據(jù)的無(wú)二義性。這樣，操作電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)度員就能夠以最快的速度了解電網(wǎng)運(yùn)行信息，提高工作效率。

（三）數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展功能

數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)就是可擴(kuò)展性，小到一個(gè)小企業(yè)的數(shù)據(jù)，大到一整個(gè)集團(tuán)的海量數(shù)據(jù)，對(duì)于大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)說都可以應(yīng)付自如。數(shù)據(jù)庫(kù)功能的可擴(kuò)展性也為電力調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化主站添加實(shí)用化功能，進(jìn)行實(shí)用化二次開放提供了可能性?？梢砸罁?jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行相關(guān)性的分析，從中挖掘出我們?nèi)粘９ぷ髦兴璧南嚓P(guān)聯(lián)因素，有助于電力企業(yè)解決復(fù)雜性問題。

六、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化存在問題的解決方法

（一）管理方面

抓好防治誤操作的思想教育工作，增強(qiáng)廣大調(diào)度人員的安全意識(shí)、責(zé)任心和技術(shù)素質(zhì)，最大限度避免誤操作事故的發(fā)生。加大獎(jiǎng)懲力度，嚴(yán)格考核，加強(qiáng)安全監(jiān)督檢查。認(rèn)真落實(shí)各級(jí)安全生產(chǎn)責(zé)任制；嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”制度，嚴(yán)把安全關(guān)。加強(qiáng)調(diào)度專業(yè)培訓(xùn)，提高調(diào)度員業(yè)務(wù)水平。

（二）技術(shù)方面

積極開發(fā)更高級(jí)實(shí)用的裝置和軟件，努力提高自動(dòng)化水平和保證通信的清晰暢通，避免工作中出現(xiàn)因電話不清楚、自動(dòng)化畫面顯示不正確而造成的錯(cuò)誤。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展以及電力系統(tǒng)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化將會(huì)取得飛速的發(fā)展。以這些科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為依托，能更好地維持供需平衡，保證良好的電能質(zhì)量。

（作者單位：新鄉(xiāng)供電公司）