電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)展望

劉玲玲

摘要：隨著高新科技的發(fā)展，電網(wǎng)已經(jīng)成功與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，不斷進(jìn)行技術(shù)的革新。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化開(kāi)始朝著數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化、集成化、智能化的方向發(fā)展。文章將對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化的需求進(jìn)行分析，從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)調(diào)度自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做出展望，希望在實(shí)際的操作當(dāng)中有所應(yīng)用，不斷適應(yīng)新時(shí)代的需求。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度;自動(dòng)化系統(tǒng);發(fā)展趨勢(shì);智能電網(wǎng);電力系統(tǒng)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM734文章編號(hào)：1009-2374（2016）04-0122-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.061

對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及安全經(jīng)濟(jì)等方面，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷完善有著重要的意義。目前，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)更新到了第四代，第一代電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)是操作系統(tǒng)和專(zhuān)用機(jī)數(shù)據(jù)的采集以及監(jiān)控，然后通過(guò)單機(jī)進(jìn)行功能的使用和實(shí)現(xiàn)。而電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)第四代是多種系統(tǒng)的高度集合，包括集配電網(wǎng)管理系統(tǒng)、公共平臺(tái)信息、廣域監(jiān)測(cè)預(yù)警報(bào)告系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的融合使用為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合改善提供了很好的技術(shù)支持。其主要的設(shè)計(jì)流程是通過(guò)公共對(duì)象請(qǐng)求代理體系以及開(kāi)放式分布式的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念，采用了公共信息模型以及組件接口規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)遵循矢量圖標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)市場(chǎng)應(yīng)用軟件進(jìn)行了部分拓展，為電力系統(tǒng)的完善和進(jìn)步提供了強(qiáng)有力的保障。

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概述

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心的現(xiàn)代化電力調(diào)度控制手段。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可以在控制上實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)覆蓋下的所有電力供應(yīng)部門(mén)進(jìn)行自如的控制，能夠從系統(tǒng)終端通過(guò)計(jì)算機(jī)程序?qū)θ我獾囊粋€(gè)客戶(hù)端及時(shí)發(fā)號(hào)施令，可以有效避免人工調(diào)控所帶來(lái)的時(shí)間誤差和數(shù)據(jù)誤差，使指令變得更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一，避免了因命令不及時(shí)發(fā)放造成的電網(wǎng)系統(tǒng)混亂或者故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)的現(xiàn)象。信息采集和命令執(zhí)行系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、信息處理和控制系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)通系統(tǒng)共同構(gòu)成了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。而這幾個(gè)系統(tǒng)的終端設(shè)備構(gòu)成了整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。其主要的功能就是對(duì)監(jiān)控變電站的工作性質(zhì)和工作狀態(tài)，完善變電站的綜合管理和系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)終端數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程客戶(hù)端的對(duì)接，從而達(dá)到對(duì)電力分配進(jìn)行有效管理的目的，及時(shí)對(duì)能量、數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)信息進(jìn)行采集和分析，不斷發(fā)揮自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)。

2 新形勢(shì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的需求

從我國(guó)現(xiàn)在用電現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，電網(wǎng)將逐漸形成跨區(qū)域的遠(yuǎn)距離傳輸模式，電流也將逐步發(fā)展為高壓直流和交流混合輸送的模式。而要想達(dá)到這一目標(biāo)需要克服的困難有很多，主要是如何有效對(duì)運(yùn)行的效果以及運(yùn)輸電的穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行保障。在近幾年的實(shí)踐中，我們不斷發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中存在的一些弊端，電力系統(tǒng)故障造成的停電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。所以，我們要從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際情況出發(fā)，深入分析社會(huì)對(duì)其發(fā)展的新需求。

2.1 綜合性

電網(wǎng)的規(guī)模及其覆蓋面正在隨著地區(qū)的不斷開(kāi)發(fā)而不斷擴(kuò)大，而電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大也就意味著電力系統(tǒng)的相關(guān)動(dòng)態(tài)也變得越來(lái)越復(fù)雜，所以要想確保今后電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行，關(guān)鍵的一點(diǎn)就是要全面掌握電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)變化，實(shí)施更加先進(jìn)保護(hù)調(diào)控措施。作為分析和控制數(shù)據(jù)的重要工具，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)疑需要綜合性更強(qiáng)的調(diào)控。我們需要不斷將傳統(tǒng)的監(jiān)控分析方法調(diào)整為保護(hù)和安全協(xié)調(diào)的方法，這樣才能摒棄舊系統(tǒng)的弊端，達(dá)到最佳的運(yùn)行效果。

2.2 統(tǒng)一性

在今后的發(fā)展中，電力系統(tǒng)需要有效加強(qiáng)其分析和監(jiān)控的能力，最好達(dá)到分析和監(jiān)控統(tǒng)一。一方面就是從空間來(lái)看，要保證各級(jí)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一;另一方面就是從時(shí)間來(lái)看，要做到動(dòng)靜結(jié)合。針對(duì)于輸電對(duì)象，需要進(jìn)行合理的規(guī)劃和考慮，采取最經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的方案，加強(qiáng)輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)之間的聯(lián)系。只有這樣從多個(gè)層面、多個(gè)角度不斷進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一，才能保證電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.3 大容量

大容量是進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)完善的非常重要的一點(diǎn)。現(xiàn)代的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來(lái)看，需要有一個(gè)較大的容量才能滿(mǎn)足實(shí)際社會(huì)的需求。隨著電網(wǎng)規(guī)模、覆蓋度、復(fù)雜度變得越來(lái)越大，數(shù)據(jù)收集處理的難度也變得越來(lái)越大。不僅如此，在未來(lái)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，還需要處理市場(chǎng)、電量等多個(gè)方面的信息。所以，加大容量已經(jīng)成為勢(shì)在必行的手段，只有加大容量才能滿(mǎn)足上述需求，保證各項(xiàng)工作正常進(jìn)行。

3 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

為了適應(yīng)特高壓的未來(lái)電網(wǎng)以及全國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)監(jiān)控的發(fā)展需求，新形勢(shì)下的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)除了要保證現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)，還要具備以下特征，那就是與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的數(shù)字化、集成化、網(wǎng)格化以及與市場(chǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化。數(shù)字化簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是電力的信息化，它是未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主流發(fā)展方向;而作為調(diào)度中心，集成化需要做到對(duì)不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整合和共享;網(wǎng)格化，顧名思義就是建立起信息共享體系;而標(biāo)準(zhǔn)化主要包括執(zhí)行和制定兩個(gè)方面;智能化是我們不斷努力希望最終達(dá)成的終極目標(biāo);市場(chǎng)化則是電力體制改革順應(yīng)歷史發(fā)展潮流的必然趨勢(shì)。這里主要說(shuō)一些重點(diǎn)的方面。

3.1 數(shù)字化

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，越來(lái)越多的研究方向投向了電站和電網(wǎng)的數(shù)字化開(kāi)發(fā)。電網(wǎng)的數(shù)字化主要包括信息數(shù)字化、通信數(shù)字化、管理數(shù)字化、決策數(shù)字化。信息數(shù)字化指的是模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，做到資源與信息的共享。通信數(shù)字化指的是變電站與主站之間的通信數(shù)字化，從而確保信息準(zhǔn)確及時(shí)地進(jìn)行傳達(dá)。管理數(shù)字化是指整個(gè)操作流程的信息化。決策數(shù)字化指的是對(duì)電網(wǎng)實(shí)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度、穩(wěn)定控制，達(dá)到安全運(yùn)行的目的。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化有遵循和制定兩個(gè)方面。遵循標(biāo)準(zhǔn)是一種技術(shù)手段，只有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的才能達(dá)到真正的市場(chǎng)效果。但是對(duì)待標(biāo)準(zhǔn)化，我們不能一蹴而就，目前的主要任務(wù)就是要以接口標(biāo)準(zhǔn)為主，來(lái)解決異構(gòu)系統(tǒng)的操作問(wèn)題。而制定標(biāo)準(zhǔn)化指的就是制定新的標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)終端和客戶(hù)端建立的電網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)模型。

3.3 智能化

智能化是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是我們發(fā)展的重中之重。智能調(diào)度技術(shù)采用的是調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，有效地對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行綜合的整合，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的監(jiān)測(cè)和優(yōu)化，預(yù)警與防控能力，并且兼?zhèn)湔＿\(yùn)行操作指導(dǎo)和事故狀態(tài)的控制恢復(fù)，包括電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)、電能質(zhì)量的優(yōu)化。

調(diào)度的智能化的最終目標(biāo)就是要建立一個(gè)基于廣域網(wǎng)絡(luò)同步信息和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)及緊急控制一體化的新的理論技術(shù)，協(xié)調(diào)電力元件保護(hù)和控制，建立綜合的防御體系。關(guān)鍵的技術(shù)手段包括智能預(yù)警技術(shù)、預(yù)防控制技術(shù)、優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、事故處理技術(shù)和事故后建工作。智能化調(diào)度是對(duì)現(xiàn)有調(diào)度控制中心的進(jìn)一步擴(kuò)展，有效提高電網(wǎng)調(diào)度能力，保障電網(wǎng)安全，優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，可以說(shuō)運(yùn)行的前景十分廣闊。

3.4 集成化

集成化就是要通過(guò)多角度、多尺度以及較大范圍的電網(wǎng)信息等各種數(shù)據(jù)形成一個(gè)電網(wǎng)調(diào)度的二次系統(tǒng)。而對(duì)調(diào)度數(shù)據(jù)進(jìn)行集成化就是要將調(diào)度數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，使數(shù)據(jù)形成標(biāo)準(zhǔn)化的格式，在應(yīng)用的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)資源的整合和共享，最終使得電網(wǎng)調(diào)度信息更加現(xiàn)代化，也更便于管理。在應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的時(shí)候，要充分考慮到電網(wǎng)調(diào)度中各個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，從而形成面向服務(wù)的體系，并以集成化的思想和理念，建立一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)以及應(yīng)用程序的整合，最終使獲得的數(shù)據(jù)統(tǒng)一、一致并實(shí)現(xiàn)共享，這就為調(diào)度自動(dòng)化的運(yùn)行與開(kāi)發(fā)提供了很多便利的條件。而建立該數(shù)據(jù)平臺(tái)是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，它需要采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)、數(shù)字化電網(wǎng)建模技術(shù)、信息共享技術(shù)、廣義數(shù)據(jù)集成技術(shù)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)的高速處理。通過(guò)不斷的技術(shù)更新，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)集成化的創(chuàng)新。

3.5 市場(chǎng)化

隨著電力市場(chǎng)的改革，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制帶來(lái)了很多的問(wèn)題。隨著人們需求的增加，電網(wǎng)的傳輸容量也在不斷擴(kuò)大，并且即將超過(guò)極限容量，還出現(xiàn)了電網(wǎng)堵塞、負(fù)荷超載等問(wèn)題。此外，電網(wǎng)運(yùn)行的保密性降低，對(duì)數(shù)據(jù)和信息的獲取不足，電網(wǎng)的調(diào)度權(quán)也受到了限制，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的安全性與經(jīng)濟(jì)性都造成了影響。為了解決這些問(wèn)題，我們需要改善不合理的市場(chǎng)機(jī)制，提高系統(tǒng)的安全性。在未來(lái)的發(fā)展中，我們需要將電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和電力市場(chǎng)的營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)相結(jié)合，在傳統(tǒng)的應(yīng)用中，融入更多的市場(chǎng)的因素，比如說(shuō)對(duì)電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的分析或者分析研究傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用功能等，這樣都能夠解決電力市場(chǎng)改革帶來(lái)的一系列問(wèn)題，并促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展。

3.6 網(wǎng)格化

網(wǎng)格化是一種以物理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ)的功能和應(yīng)用意義上的系統(tǒng)級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，主要用于實(shí)現(xiàn)各調(diào)度中心之間資源的共享以及協(xié)作。網(wǎng)格化包括計(jì)算網(wǎng)格數(shù)據(jù)網(wǎng)格。

眾所周知，電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜多變的整體，各級(jí)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析時(shí)都會(huì)受到互聯(lián)的相鄰電網(wǎng)以及上級(jí)電網(wǎng)的影響，這將影響對(duì)本地電網(wǎng)進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)得出的結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法在互聯(lián)大電網(wǎng)時(shí)代面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。網(wǎng)格技術(shù)是一種新興的信息技術(shù)，在國(guó)際上受到廣泛關(guān)注。由于網(wǎng)格技術(shù)具有較強(qiáng)的資源整合能力，因此該技術(shù)可以解決電力系統(tǒng)中不同調(diào)度系統(tǒng)之間資源及信息共享困難的問(wèn)題。以網(wǎng)格技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建未來(lái)的互聯(lián)大電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——廣域分布式EMS，實(shí)現(xiàn)各級(jí)電網(wǎng)的協(xié)同分析和資源共享，確保電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。引入網(wǎng)格技術(shù)來(lái)解決電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)共享和計(jì)算分析問(wèn)題是可行的。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的提高和發(fā)展，行業(yè)的未來(lái)更加注重的是電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，因此如何采用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)手段，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)和調(diào)度，當(dāng)今時(shí)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)考驗(yàn)。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正在朝著集成化、數(shù)字化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化的方向發(fā)展。新的科學(xué)技術(shù)手段正在賦予電網(wǎng)發(fā)展源源不斷的生命力。當(dāng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，我們需要不斷提高自己，從而促進(jìn)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的長(zhǎng)足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：蔣建華）