現(xiàn)代電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)探析

張慶明

廣東電網(wǎng)公司惠州博羅供電局，廣東惠州 516100

0 引言

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是根據(jù)當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢，開發(fā)的集數(shù)據(jù)采集、傳輸、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和遙控等功能為一體的自動(dòng)化系統(tǒng)，它具有豐富的調(diào)度管理功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障與問題，并通知相關(guān)部門處理，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)，大大提高了電網(wǎng)的運(yùn)行效率，保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也得到了快速發(fā)展，它極大地方便了電力的使用，適應(yīng)了電網(wǎng)需求的發(fā)展。目前，國內(nèi)對電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用水平還比較初級，已投入使用的一些調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)還無法滿足綜合調(diào)度業(yè)務(wù)深入開展的需要。因此，加強(qiáng)對調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的研究，并促使其不斷發(fā)展和完善具有重要意義。

1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的組成

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要由支撐硬件和系統(tǒng)軟件兩部分組成。其中支撐硬件主要由調(diào)度中心的主站服務(wù)器、廠站端(RTU)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)、信息采集設(shè)備和打印機(jī)、顯示器等輸出設(shè)備組成(如圖1 所示)；系統(tǒng)軟件則主要包括操作系統(tǒng)、電力調(diào)度基本應(yīng)用軟件和高級應(yīng)用軟件等。按照所完成的功能，可以將整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)劃分為以下子系統(tǒng)：1）信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)。信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對當(dāng)前電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，此外還負(fù)責(zé)接收和執(zhí)行上級調(diào)度中心下發(fā)的調(diào)度控制命令；2）信息傳輸子系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將調(diào)度中心與信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)相連，其核心是建立數(shù)據(jù)傳輸信道；3）信息處理子系統(tǒng)。信息處理子系統(tǒng)主要以服務(wù)器為主要組成部分，它是整個(gè)電力調(diào)度系統(tǒng)的核心。該子系統(tǒng)包含了大量的電力調(diào)度基本應(yīng)用軟件和高級應(yīng)用軟件，主要完成與調(diào)度業(yè)務(wù)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)分析計(jì)算功能，甚至還能完成對系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)控制等功能；4）人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)調(diào)度人員和電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的人機(jī)交互功能，通過各類I/O 設(shè)備讀入調(diào)度人員的各項(xiàng)控制指令，并將經(jīng)過加工處理后的各類信息進(jìn)行輸出顯示。

圖1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要圍繞調(diào)度業(yè)務(wù)的開展實(shí)現(xiàn)，而電力調(diào)度工作比較復(fù)雜，其業(yè)務(wù)涵蓋的內(nèi)容較多，這就決定了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也應(yīng)集成多項(xiàng)功能，具體分析如下。

2.1 發(fā)電的自動(dòng)控制

構(gòu)建電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的之一，就是利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對發(fā)電過程的自動(dòng)控制。通過電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電力供需狀況的監(jiān)視和預(yù)測，在配電網(wǎng)和發(fā)電單元的配合下，結(jié)合通道、終端形成封閉式的控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前電網(wǎng)中的電力信息，一旦發(fā)現(xiàn)存在供給不足，就能夠通過自動(dòng)控制提升發(fā)電量，保障電力供需平衡，在重點(diǎn)保障居民用電和重點(diǎn)單位用電的基礎(chǔ)上，提高電力調(diào)度的可控制性。

2.2 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的是提高電力調(diào)度的可控性，而要提高電力調(diào)度的可控性，首先就要確保電網(wǎng)運(yùn)行保持在可監(jiān)測、可控制的狀態(tài)中，通過對有關(guān)調(diào)度業(yè)務(wù)相關(guān)的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的采集和處理，從而為調(diào)度控制命令的制定和執(zhí)行提供依據(jù)。例如：當(dāng)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)測到系統(tǒng)異常時(shí)，可對異常狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，并能夠依據(jù)識(shí)別結(jié)果作出自動(dòng)反應(yīng)，以及時(shí)限制異常事故的蔓延，提出相應(yīng)的解決對策，或者當(dāng)系統(tǒng)無法對異常進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，也能及時(shí)通知調(diào)度人員注意，確保檢修人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常故障并作出緊急處理，避免電網(wǎng)大范圍癱瘓的事故發(fā)生。

2.3 保障調(diào)度的合理性

調(diào)度合理不僅適應(yīng)了當(dāng)前調(diào)度工作發(fā)展的需求，還可以保障電網(wǎng)系統(tǒng)供配電的平衡，使電網(wǎng)運(yùn)行在一個(gè)高能低耗的狀態(tài)下，便于供電企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)消息。當(dāng)前的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以電網(wǎng)功率為研究對象，在保障電能調(diào)度安全的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)調(diào)度的合理分配。為保障調(diào)度合理、科學(xué)，可根據(jù)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對電網(wǎng)的運(yùn)行模式進(jìn)行設(shè)置，控制電網(wǎng)的運(yùn)行效益，調(diào)度系統(tǒng)中的電能負(fù)荷，提高電網(wǎng)系統(tǒng)供配電的精確性。

3 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向

3.1 信息化

信息化的核心思想是通過對當(dāng)前調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)信息化系統(tǒng)及其他相關(guān)部門的信息系統(tǒng)進(jìn)行有效整合來提高調(diào)度工作的時(shí)效性。

3.2 實(shí)用化

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展要貼近電網(wǎng)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，在能改善當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行效益的基礎(chǔ)上，推動(dòng)綜合調(diào)動(dòng)業(yè)務(wù)的深入開展，提高供配電的多種能力。

3.3 智能化

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的智能控制，不僅是系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)，還是系統(tǒng)主要的構(gòu)建形式。智能化是基于自動(dòng)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)構(gòu)建，它可以有效提高系統(tǒng)面對突發(fā)事故的應(yīng)變能力，保障系統(tǒng)的靈活運(yùn)行，是未來電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。

3.4 市場化

為了適應(yīng)電力市場的發(fā)展，未來的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該提供更豐富的服務(wù)(如提供信息上報(bào)和查詢等)以滿足不同市場參與者對系統(tǒng)的需求，這就需要在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中融入市場因素，例如可將傳統(tǒng)的EMS 分析理論應(yīng)用到市場環(huán)境下，還可以在電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型中融入市場因素指標(biāo)。

3.5 其他發(fā)展方向

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)還具備一些其他發(fā)展方向，主要包括：1）能夠?qū)崿F(xiàn)信息的充分共享；2）能夠集成更多的功能模塊，不斷開發(fā)出新的應(yīng)用功能，統(tǒng)一系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn)，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，從而使電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠根據(jù)當(dāng)前調(diào)度業(yè)務(wù)發(fā)展的需求進(jìn)行不斷擴(kuò)展；3）能夠?qū)崿F(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的互相操作，可以運(yùn)用不同廠家的特色產(chǎn)品。

4 結(jié)論

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，促使我國電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化水平和智能化水平不斷取得提高，已經(jīng)成為了提高我國電網(wǎng)運(yùn)行效益，滿足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的重要手段。而隨著電網(wǎng)系統(tǒng)和調(diào)度業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)系統(tǒng)對運(yùn)行和管理的要求也日益提高，為了適應(yīng)電網(wǎng)需求的不斷變化，作為當(dāng)前電網(wǎng)重要建設(shè)內(nèi)容的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也要不斷完善，以推動(dòng)電網(wǎng)系統(tǒng)的長足發(fā)展。