淺談電力系統調度自動化系統的發展

張恒一張亮

1.上海電力學院電氣工程學院 200090 2.河南省睢縣供電有限責任公司 476900

淺談電力系統調度自動化系統的發展

張恒一1張亮2

1.上海電力學院電氣工程學院 200090 2.河南省睢縣供電有限責任公司 476900

隨著我國經濟社會的發展，人們對電能的需求量愈來愈大，對電能的可靠性、電能質量要求越來越高，不僅促進了電力系統的發展，也促進了電網調度管理水平的發展。

電力系統；調度自動化系統；發展歷程

一、電力系統調度自動化系統概述

電力系統是一個由發電、輸電、變電、配電和用電組成的龐大而復雜的整體。電力系統調度自動化在電力系統中處于重要地位，對電力系統的安全運行起著不可或缺的作用。電力系統調度自動化系統由三部分組成：廠站端、控制中心主站系統和信息通道，其主要功能可概述為：從廠站端（發電廠、變電站）采集的實時數據信息通過信息數據通道傳送至控制中心主站，主站的調度工作人員由處理后的數據判斷電力系統的實時運行狀態，當發生事故時，調度人員能迅速采取措施，發出相應命令，經信息通道到達廠站端后由自動裝置執行，防止事故擴大。

二、電力系統調度自動化系統的發展

（一）早期階段

在電力系統發展的早期階段，信息采集技術還沒有很大發展，調度人員無法得知遠方廠站的實時信息，只能靠電話、運行經驗進行電網的調度和管理。由于時效性差，易導致事故的擴大，造成不必要的經濟損失。

（二）遠動技術的應用

我國最早的遙測裝置是電子管和繼電器邏輯的遙測、遙信、遙控裝置，由于設備容量小、精度低，不能滿足電網發展的需要。隨著電子元器件和數字邏輯技術的發展，我國在20世紀60年代中期的晶體管數字綜合遠動裝置采用了模/數轉換技術，實現了數字遙測，遙測精度大為提高；采用了時分多路復用技術，遙測的路數也增多了；采用了抗干擾編碼技術，使傳輸的可靠性也得到了提高。總之，在數字綜合遠動裝置中，將數據通信、計算機技術引進遠動技術領域，使遠動技術在原理上有了一個飛躍，這些技術原理即使在現在的微機遠動中仍被繼續采用。隨著集成電路技術的發展，在數字綜合遠動裝置中也采用了集成電路技術，但從晶體管到集成電路數字綜合遠動裝置只是器件上的更新替代，原理上沒有發生實質性的變化。遠動和通信技術在電力系統中的應用，結束了電力系統僅靠電話進行調度的歷史，系統運行的實時信息進入調度室，使得調度人員能夠實時、迅速地掌握系統運行狀態，及時發現和處理事故，防止事故擴大。在20世紀60年代，電力系統開始使用數字式的遠動設備，提高了數據采集和傳輸的精度、速度和可靠性。在這一時期，這些遠動裝置和通信設施構成的調度自動化系統，主要功能是監視電力系統的運行狀態、進行遠距離的斷路器開斷操作以及進行數據的記錄和統計等。

（三）以計算機為基礎的調度自動化技術的應用

將微機技術應用于遠動技術后，遠動技術發生了重大變化，原來許多不易實現的功能，采用微機技術后便迎刃而解。與常規遠動相比，微機遠動功能強、體積小、可靠性高。如在微機遠動終端上，可以方便完成1：N的接收以及轉發功能。隨著60年代后期多起大面積的停電事故在其他國家發生，客觀上要求我國調度自動化系統，不僅能實時掌握電力系統的運行狀態，也能夠對系統正常和事故情況下做出控制和決策，加強對電力系統運行狀態的分析、控制。在這種情況下，形成了所謂能量管理系統（EMS），此系統包括SCADA、自動發電控制與經濟運行、網絡分析、調度管理和計劃功能。借助這種自動化系統，調度運行人員的主要職能從之前的監視記錄轉變成目前的對系統狀態分析、判斷和決策。現在常講的電力系統調度自動化系統基本上基于這時的概念展開并有所發展。

（四）調度自動化系統數據網絡的建立

隨著計算機網絡技術的發展，電力工業中信息網絡的發展趨勢是開放的、互聯的、共享的。90年代開始，我國部分地區投入運行了開放式的調度自動化系統，并收到了良好的效果。1997年中國電力數據通信網的開通，實現了國、網、省調的一級網的互連，1998年中國電力信息網開通，進一步推動了各級調度自動化之間的信息交換。現在國調的數據網已經與因特網連接，并與各網調、大多數的省調之間開通了email等多項服務。

（五）調度自動化系統的目前存在的問題

1、信息通道問題

從近年全國電力系統調度自動化運行的情況分析，通道原因引起的遠動障礙占59.74%，可見，通道的不足和可靠性不高已經成為了影響遠動功能的主要問題。不少的系統存在著通道利用率低或過高的現象，造成了通道的浪費或可靠性降低。

2、設備的采購和利用問題

近年來，一些系統片面追求調度設備的先進性，而忽略了其經濟性和實用性。不少用戶不顧采購的必要性，片面追求更新換代，造成了經濟效益的降低。另一方面，目前存在著遠動設備的不少功能利用不足的現象，甚至有些基本的功能也沒有得到充分的發揮。例如遙信、遙調功能的使用不是很普遍，不少系統都是象征性的使用，影響了設備功能的充分發揮。

3、人員的管理問題

電力系統調度自動化系統在人員管理方面存在著一些問題：運行維護的水平仍需提高，缺少運行維護的技術人員，會影響到調度系統的可靠性、穩定性，影響系統功能的發揮；沒有足夠重視專業技術人員的學習培訓，存在著過分依賴廠家的現象，重使用、輕維護，同樣會影響系統的安全穩定運行。

三、電力系統調度自動化系統的發展趨勢

隨著特高壓和全國大電網互聯的發展，調度自動化系統應該是向著：數字化、集成化、智能化、標準化、網格化和市場化的趨勢發展。數字化是指電力信息的數據化，將采集的模擬信息數字化，便于傳輸、儲存和處理，是目前和未來的發展基礎。集成化和網格化是指不同的調度中心之間信息的整合共享、分類存取，這將使得整個大電力系統的數據共享使用更加方便，從而構建更加堅強的大電網。智能化是構建智能電網的基礎，實現對電網的智能控制，是將來的發展方向。標準化是調度系統相關技術應用的基礎，包括執行標準和制定新的標準。市場化則是整個電力工業將來的發展趨勢，是電力體制改革的必然選擇。

四.結語

隨著科技的不斷進步，先進技術會越來越多的應用到調度自動化系統中，進一步推動其完善和發展；另一方面，經濟社會的發展和人們對電能要求的不斷提高，也會促進調度自動化系統向更加安全、可靠的方向發展，保證電力系統的安全穩定運行。