電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的應(yīng)用與發(fā)展前景

【摘 要】本文闡述了我國電網(wǎng)的現(xiàn)狀，電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)營所包含的內(nèi)容，所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)以及電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用，并對電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的未來進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；調(diào)度自動化；應(yīng)用；前景

1 我國電網(wǎng)現(xiàn)狀概況

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)備組成的一個整體，目前我國電網(wǎng)進(jìn)入了大電網(wǎng)，大電廠，大機(jī)組，超高輸電，高度自動控制的新時代，現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征：堅強(qiáng)的超高壓等級系統(tǒng)構(gòu)成主網(wǎng)架的大系統(tǒng)，各個電網(wǎng)之間具有較強(qiáng)的聯(lián)系，度自動化的控制系統(tǒng)，具有高度自動化的管理系統(tǒng)，具有高素質(zhì)的職工隊伍，現(xiàn)代電網(wǎng)實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度，分級管理，分層控制。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度與運(yùn)營內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

2.1 電力系統(tǒng)調(diào)度的任務(wù)

電力系統(tǒng)的調(diào)度就是對電力系統(tǒng)中所有的設(shè)備及基運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，是一個指揮者，目前電力調(diào)度涵蓋的范圍較大，有自動化系統(tǒng)，繼電保護(hù)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、用電各方面的合法利益。

2.2 調(diào)度自動化的必要

電力系統(tǒng)是一個龐大而且復(fù)雜的系統(tǒng)，有幾十個到幾百個發(fā)電廠，變電所和成千上萬個電力用戶，通過多種電壓等級的電力線路，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越大，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度人員和電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化水平提出了更高的要求，電網(wǎng)調(diào)度自動化具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，可以提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平，因此，電網(wǎng)調(diào)度自動化是一項促進(jìn)電力生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和有顯著經(jīng)濟(jì)效益的重要工作，是電力系統(tǒng)不可缺少的組成部分。

2.3 電力調(diào)度自動化的功能

能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)完美融為一體的被稱為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，它能夠?qū)崿F(xiàn)信息處理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計采集，交換的強(qiáng)大功能，同時也有遙控，遙調(diào)和預(yù)測報警的功能。電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)EMS已從傳統(tǒng)的SCADA實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)用化提高到高級應(yīng)用的負(fù)荷預(yù)測，狀態(tài)評估，調(diào)度員潮，安全分析，電壓無功優(yōu)化及自動控制，最有潮流以及DTS調(diào)度員仿真培訓(xùn)等電力應(yīng)用軟件的應(yīng)用化，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)必須同時滿足不同時期建設(shè)，不同廠商開發(fā)的各個應(yīng)用系統(tǒng)之間的系統(tǒng)聯(lián)系，信息共享的一體化平臺建設(shè)。

3 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展的具體要求

3.1 電力系統(tǒng)調(diào)動自動化發(fā)展的要求要符合《電力系統(tǒng)安全防護(hù)》的相關(guān)要求，要履行安全防護(hù)分區(qū)和網(wǎng)絡(luò)專用的原則，嚴(yán)格按照《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)框架》來進(jìn)行配置，實(shí)行安全防護(hù)分析。

3.2 系統(tǒng)要能夠保證其具備一定的安全性。這樣是為了使數(shù)據(jù)和信息能夠安全的保存，因此適應(yīng)的對其采取一定的保密措施，對于一些重要的數(shù)據(jù)要進(jìn)行相應(yīng)的備份，以備不時之需，防止系統(tǒng)因為故障而導(dǎo)致的文件資料丟失的意外情況的發(fā)生，造成不必要的損失和影響。

3.3 系統(tǒng)應(yīng)該構(gòu)建強(qiáng)效的防火墻功能，能夠在第一時間及時的將外部的不明入侵進(jìn)行有效的抵制，將對系統(tǒng)的軟硬設(shè)置進(jìn)行非法更改的操作及時制止，以保證系統(tǒng)程序的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 系統(tǒng)應(yīng)該還應(yīng)該具備對權(quán)限的保護(hù)措施。一旦出現(xiàn)內(nèi)部人員對系統(tǒng)的資源和數(shù)據(jù)進(jìn)行非正常手法利用的情況，就能夠有效的進(jìn)行控制，當(dāng)在計算機(jī)中發(fā)現(xiàn)有病毒入侵或擴(kuò)散的時候，要求系統(tǒng)要及時以最快的速度發(fā)出警報，檢查或者處理，并盡量在最短的時間內(nèi)得到恢復(fù)。

3.5 穩(wěn)定性：系統(tǒng)具備長期穩(wěn)定運(yùn)行的能力，滿足電力調(diào)度對電網(wǎng)實(shí)行監(jiān)控，管理和調(diào)度的需要。

3.6 開放性和可擴(kuò)展性。系統(tǒng)在生命期內(nèi)，應(yīng)滿足調(diào)度部門對系統(tǒng)擴(kuò)充的要求，這些擴(kuò)充包括：硬件設(shè)備升級，軟件功功擴(kuò)展，系統(tǒng)容量的擴(kuò)充等，并具備與其他廠家的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的能力。

3.7 模塊性。調(diào)度、配電、電量管理等功能可單獨(dú)配置運(yùn)行。

4 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國投運(yùn)的系統(tǒng)主要有CC-2000，SD-6000，OPEN-2000，這些系統(tǒng)都采用RISC工作站和國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，操作系統(tǒng)接口用POSIX，數(shù)據(jù)庫接口用SQL結(jié)構(gòu)化訪問語言，人機(jī)界面用OSF/MOYIF，X-WINDOWS，網(wǎng)絡(luò)通信用TCP/IP，X.25實(shí)踐應(yīng)用表明這些系統(tǒng)基本功能均達(dá)到國內(nèi)外同類系統(tǒng)的水平。

4.1 CC-2000系統(tǒng)

采用開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，利用事件驅(qū)動和封的思想為應(yīng)用軟件提供透明的接口中，采用面向?qū)ο?，并引進(jìn)了一個大對象的概念，以適應(yīng)封裝性，繼承性和事件驅(qū)動的要求，支撐系統(tǒng)專用性和通用性的有機(jī)結(jié)合，既適應(yīng)電力系統(tǒng)的需要，又要顧其他行業(yè)時應(yīng)用的要求，按照軟件工程的規(guī)律進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)軟件工程產(chǎn)品化，技術(shù)覽定認(rèn)為，按照開放式系統(tǒng)設(shè)計和采用面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)，都屬于國際先進(jìn)或領(lǐng)先范疇。

4.2 SD-6000系統(tǒng)

該系統(tǒng)特點(diǎn)特點(diǎn)是具有開放式和分布式的支撐系統(tǒng)平臺。具有面向?qū)ο蟮娜藱C(jī)界面管理系統(tǒng)，其中較突出的是廠站單線圖，電網(wǎng)元件模型，電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫同期生成技術(shù)，EMS支撐軟件與管理系統(tǒng)的商用數(shù)據(jù)庫采用SQL標(biāo)準(zhǔn)接口，便于用戶自行開發(fā)和由第三方開發(fā)應(yīng)用軟件，SD-6000系統(tǒng)有較高的穩(wěn)定性和可靠性，前置機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計合理，實(shí)用。

4.3 OPEN-2000系統(tǒng)

是國內(nèi)外發(fā)展速度快，適用面廣，性能完善，成熟性好，可靠性高的能量管理系統(tǒng)，是國內(nèi)首套將IEC870-6系列ATSE-2協(xié)議集成于軟件平臺的系統(tǒng)。

5 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化向多態(tài)運(yùn)行方面發(fā)展

5.1 實(shí)時態(tài)

實(shí)時態(tài)為電網(wǎng)正常監(jiān)視狀態(tài)，在此差評上可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)當(dāng)前實(shí)時數(shù)據(jù)的監(jiān)視分析，并可以運(yùn)用各種電網(wǎng)分析工具協(xié)助進(jìn)行電網(wǎng)的監(jiān)視，分析以及控制等。

5.2 研究態(tài)

在研究態(tài)下可以對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬測試，也可以在已有模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的擴(kuò)展，開展相應(yīng)的計算研究，可以隨時動態(tài)切換某個節(jié)點(diǎn)進(jìn)入某個研究態(tài)，調(diào)出某個時段的電網(wǎng)模型以及歷史反演和分析。

5.3 調(diào)試態(tài)

調(diào)試態(tài)為新廠站投運(yùn)或是新的軟件功能投入時的信息調(diào)試和功能調(diào)試，在調(diào)試狀態(tài)下進(jìn)行的各種操作不能影響對電網(wǎng)的正常運(yùn)行和監(jiān)視，在調(diào)試狀態(tài)下確定無誤后可以無縫地將相應(yīng)內(nèi)容部署到實(shí)時態(tài)下，所有實(shí)時態(tài)功能均能在調(diào)試態(tài)下完成。

6 結(jié)束語

隨著電力市場的不斷壯大，我國對電力系統(tǒng)調(diào)度自動化也提出了越來越高的要求，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化也必將會走上高端發(fā)展的智能階段，隨著國網(wǎng)公司三集五大的發(fā)展戰(zhàn)略逐步實(shí)施和超高壓電網(wǎng)的日趨成熟，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)將會發(fā)展到更高層次。

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[責(zé)任編輯：曹明明]