電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

段凌琛

摘 要：主要討論了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。目前，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)正向著數(shù)字化、一體化的趨勢發(fā)展，相關(guān)工作人員需要在把握該系統(tǒng)發(fā)展趨勢的前提下，提出具有可行性的發(fā)展建議，從而為提升電力企業(yè)的管理能力奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度自動化系統(tǒng)；電力數(shù)據(jù)庫；電網(wǎng)；SCADA

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.028

電力工程建設(shè)一直是我國現(xiàn)代化建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，隨著近年來我國用電量的不斷上升，可靠供電已成為當(dāng)前電力企業(yè)工作中的重點(diǎn)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵，在保證電力供應(yīng)穩(wěn)定性中發(fā)揮著重要作用。因此，需要進(jìn)一步加深對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的認(rèn)識，以切實(shí)保證供電平穩(wěn)性。

1 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能和現(xiàn)狀

1.1 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，具有電力數(shù)據(jù)運(yùn)行、基本信息采集和多功能數(shù)據(jù)分析等功能，是目前保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)具有的功能有了新突破，從常規(guī)的單方面數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)化為了面向全網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)電力管理，其基本工作范圍包括圖像編輯和處理、電力數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、因特網(wǎng)訪問、事故申報(bào)和故障處理等。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，調(diào)度人員可根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)的基本運(yùn)行情況開展管理工作，以保證整個(gè)電網(wǎng)始終處于最優(yōu)化的運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀良好，可有效滿足多地區(qū)電力管理的需要，其主要應(yīng)用內(nèi)容體現(xiàn)在以下3方面。

1.2.1 硬件組成

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集裝置、SCADA服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)讀取器和調(diào)度員工作站等模塊組成。在數(shù)據(jù)

采集過程中，調(diào)制解調(diào)器負(fù)責(zé)將廠站傳來的信號解調(diào)成標(biāo)準(zhǔn)的RS-232數(shù)字信號；切換箱具有信號隔離和執(zhí)行切換功能；通訊服務(wù)器負(fù)責(zé)匯集數(shù)字信號送至前置機(jī)，最終供系統(tǒng)分析使用。

該系統(tǒng)中的大部分模塊都可在同一節(jié)點(diǎn)上使用，并可根據(jù)不同模塊的運(yùn)行方式對其定義：在數(shù)據(jù)模塊運(yùn)行期間，需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)采集要求和SCADA程序運(yùn)行方式對其優(yōu)化，并將所獲取的數(shù)據(jù)應(yīng)用在數(shù)據(jù)處理中。

1.2.2 調(diào)度自動化遙測功能

就電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展情況看，其已具備多方面的特點(diǎn)，具體如表1所示。

1.2.3 調(diào)度自動化遙信

該系統(tǒng)可在多種數(shù)據(jù)采集模式下實(shí)現(xiàn)常規(guī)RTU采集和網(wǎng)絡(luò)采集。在系統(tǒng)運(yùn)行中可發(fā)現(xiàn)，雙位遙信已成為自動化遙信的主要方式：2個(gè)遙信點(diǎn)采集受同一開關(guān)的影響（屬于同一開關(guān)狀態(tài)），在一般運(yùn)行狀態(tài)中，2種遙信的連接方式存在明顯差異，表現(xiàn)為常閉方式和常開方式。因此，相關(guān)工作人員在設(shè)置數(shù)據(jù)的過程中，只記錄“雙遙信標(biāo)志”域置1、“取反標(biāo)志”域置0，并在“YX號”域填入正極性遙信的點(diǎn)號、“次YX號”域填入反極性遙信的點(diǎn)號即可。

1.3 高級應(yīng)用功能

一般的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)具備以下高級功能：①網(wǎng)絡(luò)建模功能。可以圖形制導(dǎo)建模的方式，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)處理要求生成信息數(shù)據(jù)庫。同時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊可實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行信息，并結(jié)合其中的模型采納數(shù)開展一體化維護(hù)，可有效降低工程實(shí)際工作量。②網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ堋？筛鶕?jù)刀閘、開關(guān)等的運(yùn)行狀態(tài)，生成與之相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型，并將其作為獨(dú)立應(yīng)用的數(shù)據(jù)模塊，以反映子模塊的運(yùn)行進(jìn)程。③狀態(tài)估計(jì)功能。依據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，可完成電力調(diào)度系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)、發(fā)電數(shù)據(jù)計(jì)劃或人工輸入值等工作，進(jìn)而可計(jì)算網(wǎng)絡(luò)模型，預(yù)估系統(tǒng)的母線電壓、線路和變壓器的潮流、母線的負(fù)荷和發(fā)電廠機(jī)組出力。

1.4 自動化系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)分析

在當(dāng)前的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)處理中，其自動化結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為EMS系統(tǒng)，具體如圖1所示。

2 發(fā)展趨勢分析

2.1 數(shù)字化趨勢明顯

在數(shù)字化時(shí)代的大背景下，我國數(shù)字化技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，并成為未來高新技術(shù)的主要發(fā)展方向，而電力調(diào)度自動化系統(tǒng)作為重要的電力管理系統(tǒng)，自然會進(jìn)行一系列的數(shù)字化升級。

2.1.1 信息數(shù)字化

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中，信息數(shù)字化的關(guān)鍵是電網(wǎng)信息源的數(shù)字化。考慮到電力網(wǎng)絡(luò)具有明顯的空間特征和時(shí)間特征，因此，在電網(wǎng)信息源數(shù)據(jù)化采集中，需要正確分析時(shí)變因素對結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。

2.1.2 通信數(shù)字化

所謂“通信數(shù)字化”，是指通過數(shù)字化信息表達(dá)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的重要標(biāo)志，使其有效滿足不同條件下的數(shù)據(jù)讀取需求。電力網(wǎng)路作為一種重要的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)形式，具備通信數(shù)字化的特征。電網(wǎng)數(shù)字化具有快速、流暢的特點(diǎn)，能在規(guī)定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速流通。

2.1.3 管理數(shù)字化

管理數(shù)字化主要指實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理等流程的數(shù)字化，包括設(shè)備生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行等流程的數(shù)字化處理。經(jīng)數(shù)字化處理后，系統(tǒng)會具有良好的信息決策能力，其已成為電網(wǎng)調(diào)度自動化處理中的關(guān)鍵。

在數(shù)字化處理中，電力調(diào)度發(fā)生了明顯改變，多種技術(shù)的應(yīng)用和推廣進(jìn)一步擴(kuò)大了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，已成為該系統(tǒng)未來發(fā)展的主要趨勢。

2.2 智能化

調(diào)度系統(tǒng)的智能化主要表現(xiàn)在調(diào)度數(shù)據(jù)的集成處理上。調(diào)度系統(tǒng)智能化已成為未來電網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢。電力調(diào)度系統(tǒng)智能化的主要目的是建立一個(gè)具有多道放線的電網(wǎng)綜合防御體系，包括控制系統(tǒng)體系、協(xié)調(diào)單元和緊急控制系統(tǒng)等內(nèi)容。在此情況下，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域范圍內(nèi)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

智能化技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，主要體現(xiàn)在以下2方面：①在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，智能化電力調(diào)度系統(tǒng)能對電網(wǎng)運(yùn)行起指導(dǎo)作用，并適當(dāng)優(yōu)化、調(diào)節(jié)電網(wǎng)；②如果遇到緊急情況，則智能化電力調(diào)度系統(tǒng)可快速控制系統(tǒng)，并下達(dá)數(shù)據(jù)恢復(fù)、事故狀態(tài)分析等指令。

智能化作為電力調(diào)度系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，其在優(yōu)化系統(tǒng)功能、提升信息處理能力中發(fā)揮著重要作用，應(yīng)得到更多技術(shù)人員的重視和推廣。

3 結(jié)束語

本文主要討論了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。總體而言，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在我國應(yīng)用良好，并延伸出了多種系統(tǒng)形式，有效滿足了電力系統(tǒng)調(diào)服管理的需要。對于相關(guān)工作人員而言，需要正確認(rèn)識電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向，并通過不斷的探索、研究進(jìn)一步完善電力調(diào)度自動化系統(tǒng)。

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〔編輯：張思楠〕