淺談電力系統(tǒng)電力調(diào)度自動化

【摘 要】電力調(diào)度是電力工業(yè)生產(chǎn)的一種特定組織方式，是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的中樞，始終受到黨中央、國務(wù)院以及地方各級人民政府的重視和關(guān)注。伴隨著我國社會經(jīng)濟和文化的進步，我國的電網(wǎng)調(diào)度取得了前所未有的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；電力調(diào)度；自動化

0.引言

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是指直接為電網(wǎng)運行服務(wù)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括在此系統(tǒng)運行的應(yīng)用軟件。是在線為各級電力調(diào)度機構(gòu)生產(chǎn)運行人員提供電力系統(tǒng)運行信息、分析決策工具和控制手段的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟可靠運行的重要支柱手段之一。隨著電網(wǎng)不斷的發(fā)展，電網(wǎng)的運行和管理需求在不斷地變化，要保證電力生產(chǎn)的安全有序進行，作為重要支柱的調(diào)度自動化系統(tǒng)要適應(yīng)電網(wǎng)需求的發(fā)展。

1.電力調(diào)度自動化的主要功能

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)采用成熟的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通訊技術(shù)等，符合相關(guān)的國際和工業(yè)標準。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能包括數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計計算、遙控、報警處理、安全管理、實時數(shù)據(jù)庫管理、歷史庫管理、歷史趨勢、報表生成與打印、畫面編輯與顯示、web瀏覽、多媒體語音報警、事件順序記錄、事故追憶、調(diào)度員培訓模擬等。重要節(jié)點采用雙機熱備用，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當任一臺服務(wù)器出現(xiàn)問題時，所有運行在該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)自動平滑地切換到另一臺服務(wù)器上，保證系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)有健全的權(quán)限管理功能。能快速、平穩(wěn)地自動或人工切除系統(tǒng)本身的故障，切除故障時不會影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點的運行。調(diào)度主站是整個調(diào)度自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心，從整體上實現(xiàn)調(diào)度自動化的監(jiān)視和控制，分析電網(wǎng)的運行狀態(tài)，協(xié)調(diào)變電站內(nèi)rtu之間的關(guān)系，對整個網(wǎng)絡(luò)進行有效的管理使整個系統(tǒng)處于最優(yōu)的運行狀態(tài)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是監(jiān)控電網(wǎng)運行的實時系統(tǒng)，具有很高的實時性、安全性和可靠性。

2.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國投運的系統(tǒng)主要有CC-2000，SD-6000.OPEN-2000.這些系統(tǒng)都采用RISC工作站和國際公認標準：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；人機界面用OSF/MOYIF，X-WINDOWS；網(wǎng)絡(luò)通信用TCP/IP，X.25.應(yīng)用表明這些系統(tǒng)基本功能均達到國內(nèi)外同類系統(tǒng)的水平，且各有特點。

（1）CC-2000系統(tǒng)采用開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，利用事件驅(qū)動和封裝的思想為應(yīng)用軟件提供了透明的接口。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，并引進了一個大對象的概念，以適應(yīng)封裝性、繼承性以及事件驅(qū)動的要求。支撐系統(tǒng)專用性和通用性的有機結(jié)合。既適應(yīng)電力系統(tǒng)的需要，又兼顧其它行業(yè)實時應(yīng)用的要求。按照軟件工程的規(guī)律進行開發(fā)，達到軟件工程產(chǎn)品化。技術(shù)鑒定認為，按照開放式系統(tǒng)設(shè)計和采用面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)，都屬于國際先進或領(lǐng)先范疇。現(xiàn)結(jié)合東北電網(wǎng)，由電科院、電自院、清華大學、東北電力集團公司、北京科東公司在統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，共同在CC-2000支持系統(tǒng)平臺上開發(fā)電網(wǎng)應(yīng)用軟件，從而實現(xiàn)完整的EMS系統(tǒng)。

（2）SD-6000系統(tǒng)SD-6000系統(tǒng)是電力部重點項目，由電自院南瑞系統(tǒng)控制公司和淄博電業(yè)局聯(lián)合開發(fā)的具有統(tǒng)一平臺的開放式分布式能量管理系統(tǒng)，1994年投運，1996年通過測試和鑒定。該系統(tǒng)集成了超大規(guī)模的調(diào)度投影屏、調(diào)度電話自動撥號、氣象衛(wèi)星云圖等新技術(shù)。該系統(tǒng)特點是：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)拓撲結(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標準接口。便于用戶自行開發(fā)和由第三方開發(fā)應(yīng)用軟件。有較高的穩(wěn)定性和可靠性，前置機應(yīng)用軟件設(shè)計合理，實用。

（3）系統(tǒng)OPEN-2000系統(tǒng)是江蘇省立項的重大科技項目，是由電自院南瑞電網(wǎng)控制公司開發(fā)的新一代EMS系統(tǒng)。OPEN-2000系統(tǒng)是南瑞公司于1998年開發(fā)成功的一套集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一體，適用于網(wǎng)、省調(diào)和大中型地調(diào)的新一代能量管理系統(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TASE.2協(xié)議集成于軟件平臺的系統(tǒng)。OPEN-2000系統(tǒng)采用100M平衡負荷的雙網(wǎng)機制，流量更大。可靠性更高。完全基于商用數(shù)據(jù)庫開發(fā)的、具有客戶/服務(wù)器模式的全新的能量管理系統(tǒng)。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，以電力設(shè)備為對象建立數(shù)據(jù)存取模式和電力系統(tǒng)模型，軟件設(shè)計全部采用面向?qū)ο蠓椒ê兔嫦驅(qū)ο笳Z言。

3.電力調(diào)度自動化技術(shù)

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行起著不可或缺的作用。到目前為止，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)歷了4代。為了適應(yīng)特高壓和全國互聯(lián)大電網(wǎng)的發(fā)展需要，新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，目前正朝著以下幾個方向發(fā)展。

3.1數(shù)字化

隨著信息化的普及和深入，越來越多的目光投向了數(shù)字化變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的研究開發(fā)。實行數(shù)字化的目標是利用電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)采集、處理、通信和信息綜合利用的框架建立分區(qū)、分層和分類的數(shù)字化電網(wǎng)調(diào)度體系，實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控分析的數(shù)據(jù)統(tǒng)一和規(guī)范化管理，以及信息挖掘和信息增值利用，實現(xiàn)電力信息化和可視化、智能化調(diào)度，提高決策效率和電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行水平。

3.2集成化

集成化是指要形成互聯(lián)大電網(wǎng)調(diào)度的二次系統(tǒng)，這種系統(tǒng)需要綜合利用多角度、多尺度、廣域大范圍的電網(wǎng)信息及目前分離的各系統(tǒng)內(nèi)存在的各種數(shù)據(jù)。調(diào)度數(shù)據(jù)集成化就是要實現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)的整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用的標準化，實現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的資源整合和數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度信息化和管理現(xiàn)代化。

3.3網(wǎng)格化

網(wǎng)格技術(shù)是近年來國際上興起的一種重要信息技術(shù)。網(wǎng)格技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)上各種資源具有巨大的整合能力，如果將其應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，可以為不同調(diào)度系統(tǒng)之間信息和資源的共享帶來方便，并最終成為支撐廣域電網(wǎng)分布式電力系統(tǒng)計算和仿真的支撐平臺，可實現(xiàn)各級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)和調(diào)度員培訓仿真（dts）、系統(tǒng)動態(tài)形成虛擬的大ems、共享資源和協(xié)同分析、保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和控制。

3.4智能化

智能調(diào)度是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，能有效整合并綜合利用電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)運行信息，實現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運行的監(jiān)測與優(yōu)化、預(yù)警和動態(tài)預(yù)防控制、事故的智能辨識、事故后的故障分析處理和系統(tǒng)恢復(fù)，緊急狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)調(diào)度、運行和管理的智能化、電網(wǎng)調(diào)度可視化等高級應(yīng)用功能。

4.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用

近幾年，電網(wǎng)的發(fā)展對調(diào)度自動化系統(tǒng)提出了更多、更高的要求，變電所綜合自動化、無人值班變電所的實現(xiàn)，使調(diào)度自動化系統(tǒng)成為集電網(wǎng)測量、控制、保護、經(jīng)濟運行、指標考核等多方面的綜合性管理系統(tǒng)。

調(diào)度自動化系統(tǒng)是一個技術(shù)不斷發(fā)展、功能不斷擴充的系統(tǒng)，在發(fā)展中總會碰到新的問題，現(xiàn)行的一些標準已明顯不能滿足實際的需要。工程實施中常常碰到系統(tǒng)滿足實用化指標，但不能滿足實際要求。如：通道不可靠、監(jiān)視不完善（煙火報警、發(fā)熱部位溫度、視頻系統(tǒng)等）、一次設(shè)備開關(guān)機構(gòu)分合不可靠等。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化已經(jīng)成為縣級電力企業(yè)的“心臟”，這就是說：未來的縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化將起一個心臟的作用，縣級電力企業(yè)的活力就決定于它，如提高縣級電網(wǎng)本身安全經(jīng)濟分析能力和負荷預(yù)測的準確度，為未來的數(shù)字化電網(wǎng)打基礎(chǔ)等。總之，新一代縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化對電網(wǎng)的運行作用越來越大，而對計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的依賴性也越來越強。

5.結(jié)論

隨著電力市場的引入，更多的市場參與者要求能夠使用調(diào)度自動化系統(tǒng)進行信息上報和查詢等操作，這就對智能調(diào)度系統(tǒng)的信息安全防護能力提出了更高的要求，“智能調(diào)度”系統(tǒng)將能夠滿足客戶在信息安全防護能力方面更高的需求。 [科]

【參考文獻】

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