關于電力系統調度自動化技術的應用研究

蘇雪科

（靈川供電公司 廣西桂林市靈川縣 541299）

關于電力系統調度自動化技術的應用研究

蘇雪科

（靈川供電公司 廣西桂林市靈川縣 541299）

電力調度在電力系統中起著非常重要的作用。電力調度的自動化管理是隨著科技不斷發展研究的成果，在電力調度的自動化管理中，不僅應用了許多新技術，還增添了電力系統的主要功能，使其在運行過程中發揮更多的作用。本文首先對電力系統調度自動化進行了簡單的概述，分析了其結構與功能和使用優勢，通過對電力調度自動化技術的應用研究，指出了電力調度系統的自動化未來發展的趨勢。

電力調度；電力系統；自動化技術

前言

電力工程主要由發電、輸電、配電及用電等幾個環節組成，電力系統調度自動化則是配電與用電之間的重要橋梁。2009年國家首次提出“智能電網”的發展計劃，計劃到2020年實現“堅強智能電網”。調度自動化系統起步于20世紀70年代，最初采用專用的系統，之后伴隨著互聯網信息技術的發展，逐步發展為現代的智能型調度自動化。隨著我國經濟及科學技術的迅速發展，生態建設被納入我國發展建設的規劃中，生態建設的發展目標要求我們進一步推進資源節約型、環境友好型的社會建設。電力系統的調度自動化可以實現電力資源的經濟調控，實時進行系統的監控與維護，實現了能源的節約發展。電力系統自動化在電力運行中非常的重要，對電力運行的穩定性及可靠性都有一定的保障，在科技的不斷發展下，電力調度自動化管理更是不斷的發展起來，自動化的管理不僅促進了其在運行中的安全穩定運行，還是直接服務于電網的數據采集及監控的重要系統。為電力人員在分析整個電力系統運行的情況提供了重要的數據。電力系統的調度管理保證了電力運行的安全穩定。

1 電力系統調度自動化概述

圖1 電網調度自動化系統的結構圖

電網調度自動化系統的結構見圖1，通過以上結構，實現數據的冗余分布，增強系統的安全性、可靠性。

調度端又稱為主站端，是電力系統管理的重點，包括前置通信機、調度主機等，在各部門獨立配置功能工作站，實現數據庫的共享，實時顯示電網運行數據。由調度人員控制數據的實時刷新，通過前置機向廠站端傳送命令。在調度主站系統中，實時雙網實現SCADA后臺應用與EMS分析決策作用。DTS網為其內部網，DTS網和實時雙網數據不存在干擾性，將WEB服務器配置到實時雙網上，可瀏覽實時雙網數據、畫面。從總體上看，我國的調度現狀為五級分層調度管理，即國家調度控制中心（國調）—大區電網調度控制中心（網調）—省電網調度控制中心（省調）—地市電網調度控制中心（地調）—縣級電網調度控制中心（縣調）。通過這五層調度控制系統實現電網的高效可靠運行。其結構示意圖見圖2。

圖2 調度管理結構示意圖

通信信道實現了變電站無人值守大范圍普及，利用信道可實現采集、發送系統信息。光纖通信具有大頻帶寬傳輸容量、較強抗干擾能力、傳輸損耗低長距離及較高安全可靠性等優勢，選取的通信主體為光纖通信，相比共用通信網專用交換通信網，其具有獨立性。

變電站/發電廠綜合自動化系統是實現調度自動化和完善電網監控的重要保障。執行調度中心的控制與調節，其可靠性對調度自動化系統影響大。

2 電力系統調度自動化技術的應用優勢

隨著人們生活水平的提高，對電能的需求提升，需要不斷提升電力系統的可靠性。當前，據調查一般城市地區供電可靠率為99.96%，重要城市中心區供電可靠率達到了99.99%。電網調度自動化技術在確保電網調度合理性、完整性與高效性上作出重要貢獻。其主要具有以下優點（見圖3）：

圖3 電力系統調度自動化技術的優勢

①安全性，可滿足人們對長時間持續穩定供電的需求，確保數據的完整性和統一性，避免出現人為錯誤；②開放性，便于系統的升級、維護與擴充；③功能完備性，具備SCADA功能、配電管理、能量管理等功能；④先進性，采用先進、成熟的軟件方案與硬件設備；⑤實用性，可大幅度的提高工作效率；⑥實時性，最大限度地滿足調度的實時性；易用性，用戶界面簡捷直觀，學習便利。

3 電力系統調度自動化技術的功能

3.1 自動發電控制和經濟調度控制

自動發電控制依托于調度自動化系統的智能信息處理中心。信息處理中心通過對采集到的數據進行智能分析，可以在一定范圍內進行自動發電控制，在滿足用戶用電量的同時避免發電過量或發電不足，維持了供電的可靠行、節能性。同時，會根據數據分析進行合理配置電力資源，進行調度，同樣實現電力資源的有效節約，避免造成浪費。

3.2 電網系統數據采集與安全控制

這一功能主要是通過信息采集子系統實現的。通過對下級發電廠、變電站等系統的實時數據采集，使其匯報給控制中心，以便控制中心進行綜合分析，再通過傳輸系統將指令下達給各級變電站、調度中心等，以更好地指揮各級調度系統的有效運行。

3.3 電力市場化運營與安全分析

電能的特點是不能儲存，但是通過對這一過程中的數據的采集與保存，可以對某段時間內電力的運行情況進行系統的數據統計與分析，觀察、比較電力的運行指標，從而為此后的發展規劃提供數據支持，為電力的市場化運營提供發展依據，是的其市場化發展朝著更加健康的方向發展，降低了發展的風險。

3.4 事故處理

通過信息采集、傳輸和處理系統，可以通過對這一系統采集到的數據的智能化分析，及時檢測到電能輸送過程中可能存在的問題，并通過智能化系統進行自動調節，或者發出警報，及時報告給調度工作人員，使問題能夠得到及時解決，避免電力系統出現問題影響用戶的正常使用，甚至癱瘓。為電力系統的正常運行提供有力的保障。

4 電力系統調度自動化技術的應用

4.1 D5000能量管理系統

D-5000是整個系統研制的核心和重點，作為整個系統的基礎平臺，D-5000平臺采用先進的軟件開發技術，直接承載著實時監控與預警（新EMS）、安全校核（SCS）、調度計劃（OPS）和調度管理（OMS）四大應用平臺，具有標準、開放、可靠、安全和適應性強等特點，對加快調度機構的標準化建設、提高電網的調度運行水平、提高調度業務精益化的管理具有十分重要的意義。

4.2 OPEN-3000能量管理系統

OPEN-3000系統具有完全自主知識產權，同時滿足使用方便、技術先進、運行可靠三方面的目標，是南瑞眾多科研成果的發展。“基于標準化平臺的電網調度自動化集成系統OPEN-3000”在2007年度國家科學技術獎勵大會上憑借卓越的技術優勢，獲得了國家科技進步獎二等獎。OPEN-3000能量管理系統有著極高的穩定性和適用性，兼具性能與技術優勢，現已被應用于數十個大中地調的調度系統當中。

4.3 CAE系統與SPIDER系統

CAE系統采用的是雙以太網結構、64bit的ALPHA工作站、客戶服務器系統結構的EMS硬件技術平臺，減少網絡的數據流，使得狀態的信號比較穩定；采用了分布式數據庫以及模塊結構，系統配置可以按照用戶的實際要求進行。

4.4 SPECTRUM系統

該系統在32bitSUM點的SPAC等工作站硬件設備的基礎上，導入了軟總線等相關概念，實現了服務器與服務器之間實用程序的標準化，采取了分布式組件，被大量運用于城市電力公司、配電公司以及工業用戶等。

5 電力系統調度自動化技術的發展趨勢

5.1 更加智能化

通過調度數據集成技術的應用，對電力系統的動態信息進行有效整合，逐步優化電力系統的實際運行狀態，管控動態的預防控制，全面提高電力調度系統的恢復、處理以及辨識能力，在遇到緊急情況時，還可以有效協調、統一系統，實現電力調度可視化。

5.2 更加數字化

開發數字化變電站以是電力企業的主要發展方向，通過發展數字化的系統，能夠處理與采集電網調度系統中的各種信息，逐步規范與統一電網的整個監控過程，讓電網調度的可視化程度、智能化程度以及信息化程度更高，讓系統的運行更安全、更經濟、更穩定。

5.3 充分市場化

隨著電力體制改革的不斷深入，電力企業給用戶提供的選擇也會越來越多，同時也會有效控制裝機容量，合理調整高峰負荷，促進電力企業的長期、健康可持續發展，最終提高企業效益與社會效益。電力企業在實際發展過程中，面臨的挑戰與機遇也會越來越多，在電力企業體制改革過程中，暴露出來的問題也在不斷增多，電力調度逐步朝著自動化的方向發展，這樣能夠更好地適應市場的發展。

6 結束語

電力系統調度自動化技術是伴隨著科學技術的發展和人們的實際生活需求而產生和發展的，已經取得了革命性的技術進步，并且會伴隨著科學技術的不斷發展和人們日益嚴格的要求而不斷發展進步。其應用發展也必然會沿著高效、便捷、準確的方向而向前發展，更好地適應資源節約型社會的發展要求，不斷地進行發展與進步。

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[3]王長軍.電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用[J].科技創業家，2011.

[4]鮑艷麗.電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用[J].金色年華（下），2011.

TM734

A

1004-7344（2016）25-0107-02

2016-8-19

蘇雪科（1982-），男，廣西靈川人，工程師，大學本科，主要從事調度自動化等方面的工作。