對(duì)電力企業(yè)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的研究

張全生

【摘要】隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)管理自動(dòng)化水平的不斷提高，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)成為了電力企業(yè)信息化建設(shè)的重要組成部分。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)最重要的任務(wù)就是保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，為電力用戶提供可靠安全的用電。而隨著電力用戶的逐漸增多，人們對(duì)電能的需求量也逐漸增加，要想保證用電安全和穩(wěn)定，就必須提高電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行水平，因此對(duì)該系統(tǒng)的研究具有非常重要的意義。本文主要介紹了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的基本特征及重要性，描述了目前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問題以及面臨的機(jī)遇，結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)今后電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)； 電網(wǎng)調(diào)度；自動(dòng)化；分析；應(yīng)用

1 智能電網(wǎng)的理念分析

所謂的智能電網(wǎng)，國際上（如美國電力科學(xué)研究所）是這樣定義的：利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全面的監(jiān)控，然后把監(jiān)控獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集整理，最后通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析、探討，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的優(yōu)化管理。而智能電網(wǎng)技術(shù)作為智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)就是通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析，將發(fā)電、輸電、配電以及供電設(shè)備與能源用戶的各種電器通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起，通過智能終端控制對(duì)電能的供應(yīng)進(jìn)行精準(zhǔn)的控制及實(shí)時(shí)的全面監(jiān)控。

2 智能電網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)能力分析

2.1 很強(qiáng)的自動(dòng)愈合能力

電網(wǎng)的自動(dòng)愈合能力就是指在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，出現(xiàn)的各種事故，電網(wǎng)都能在短時(shí)間內(nèi)依靠對(duì)自身系統(tǒng)的檢測(cè)、分析等措施進(jìn)行解決，預(yù)防電網(wǎng)出現(xiàn)大規(guī)模的故障，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。電網(wǎng)的自愈，要時(shí)刻監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行情況，對(duì)存在的安全隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)并快速診斷與解決，進(jìn)行良好的自我恢復(fù)。電網(wǎng)的自愈能力是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，是智能電網(wǎng)技術(shù)研究的主要方向。使得智能電網(wǎng)系統(tǒng)的能力很強(qiáng)，可以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行安全、穩(wěn)定、全面的監(jiān)控，并對(duì)監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行綜合的評(píng)估與判斷，并進(jìn)行自動(dòng)操作。

2.2 互動(dòng)性強(qiáng)

電網(wǎng)的管理對(duì)用戶設(shè)備和行為進(jìn)行互動(dòng)，能夠促進(jìn)管理的提升。現(xiàn)在的電力用戶獲取信息量有限，與電網(wǎng)管理部門的互動(dòng)較少，這樣不利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。而智能電網(wǎng)的運(yùn)行，可以借助現(xiàn)代通訊技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，使電力用戶與電力管理部門有效的互動(dòng)，這樣有利于電力部門得到用電反饋信息，以提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，為用戶提供更多的增值服務(wù)與選擇，大力提升電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。

2.3 資源管理的優(yōu)化

龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)就是高科技和資源密集，所以電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行需要大量的設(shè)備作為保障。傳統(tǒng)的電網(wǎng)管理效率非常低，資源嚴(yán)重浪費(fèi)，而現(xiàn)在的智能電網(wǎng)通過運(yùn)用數(shù)字處理技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行信息化管理，提高資源的規(guī)劃和建設(shè)力度，優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)以及壽命周期環(huán)節(jié)，充分提高了電力設(shè)備的利用率，延長了設(shè)備的工作使用壽命，使電網(wǎng)的運(yùn)行更加智能化且經(jīng)濟(jì)高效。

2.4 強(qiáng)大的兼容性

電網(wǎng)的兼容性反應(yīng)了電力能源的利用率，現(xiàn)在小型的發(fā)電設(shè)備發(fā)展迅速，但是不能與大型電網(wǎng)進(jìn)行很好的兼容，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。智能電網(wǎng)具有雙向測(cè)量及能量管理系統(tǒng)，能夠充分的利用資源，可以容納多種不同類型的電源或者是儲(chǔ)能裝置。同時(shí)可以與小型的發(fā)電設(shè)備在用電高峰期同時(shí)向電網(wǎng)輸送電能。

3 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 通信系統(tǒng)的開放、標(biāo)準(zhǔn)和集成

智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出了更高的要求，智能電網(wǎng)需要有監(jiān)控和分析電力系統(tǒng)目前狀況的能力，這些能力具體包括：故障早期識(shí)別能力，對(duì)發(fā)生故障的響應(yīng)能力。通信系

統(tǒng)檢測(cè)范圍將大范圍擴(kuò)大，全方位覆蓋，為電網(wǎng)的運(yùn)行以及綜合管理提供強(qiáng)大的支持。

3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)與靈活

智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)就是堅(jiān)強(qiáng)、靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，互聯(lián)大電網(wǎng)的形成，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性與脆弱性問題也越來越嚴(yán)重，優(yōu)化特高壓和各級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃是解決問題的關(guān)鍵，只有提高電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)性與靈活性，合理地規(guī)劃電網(wǎng)，才能應(yīng)對(duì)各種自然災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)造成的安全影響。

3.3 可視化技術(shù)

一般電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的可視化技術(shù)應(yīng)用卞要包括二維可視化和二維可視化兩類，都是基于可視化的理論，通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)將整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度中龐大工程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為圖形或者圖像，最后直觀地旱現(xiàn)出來。

4 智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)

針對(duì)電力自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)的變化，我們采用智能電網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)不同安全設(shè)備實(shí)施情況的信息進(jìn)行收集整理，采用報(bào)警系統(tǒng)，在設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)報(bào)告給系統(tǒng)值班人員，然后對(duì)這些警告做出分析判斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控以及監(jiān)控系統(tǒng)在整體安全狀態(tài)上的全面反饋。

4.2 對(duì)集控站系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)

集控站系統(tǒng)利用智能電網(wǎng)技術(shù)在各應(yīng)用設(shè)計(jì)上針對(duì)以往的難點(diǎn)進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，避免內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)不同而導(dǎo)致的系統(tǒng)接口上的信息轉(zhuǎn)換工作不能順利進(jìn)行。集控站系統(tǒng)在應(yīng)用功能、軟件性能、操作方法等方面均有了明顯的提高。標(biāo)準(zhǔn)化的電網(wǎng)集控裝置設(shè)計(jì)了一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)平臺(tái)，所提供的管理系統(tǒng)是一個(gè)可以單獨(dú)或同時(shí)支持集控系統(tǒng)與公共信息的應(yīng)用系統(tǒng)。

4.3 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的未來設(shè)想

未來的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)將在測(cè)量體系的基礎(chǔ)上，充分利用智能電網(wǎng)技術(shù)，建立一個(gè)龐大的智能電網(wǎng)系統(tǒng)。新時(shí)期的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)將發(fā)電、輸電、配電、供電以及用戶用電情況統(tǒng)一到一個(gè)完整的系統(tǒng)中去，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)雙向供電，構(gòu)建信息交互與信息共享的管理平臺(tái)，形成全局性的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為電力系統(tǒng)提供完整的電力服務(wù)，及時(shí)掌控電能供求需要，合理分配電量，提高投資效益。

5 結(jié)語

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作為整個(gè)電網(wǎng)的控制核心，其是確保電網(wǎng)系統(tǒng)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要支柱手段之一，所以把握好電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)相當(dāng)關(guān)鍵。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要就是對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)采集電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)信息，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)采取實(shí)時(shí)監(jiān)控、狀態(tài)估計(jì)、安全性分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)以及遠(yuǎn)程調(diào)控等，確保了電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高工作效率。可以想象，如果電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)無法對(duì)電網(wǎng)采取實(shí)時(shí)監(jiān)控以及采集信息，調(diào)度人員將無法掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而無法確保電力系統(tǒng)的安全與可靠運(yùn)行，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的崩潰和大面積的停電等連鎖性事故。隨著電力系統(tǒng)技術(shù)和電網(wǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理、維護(hù)的要求也越來越高，要保證電力系統(tǒng)的安全、可靠、有序、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，作為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須及時(shí)學(xué)習(xí)并掌握先進(jìn)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)以適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展。

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