電力調度自動化系統的特點及幾點思考

冼永生

【摘 要】隨著計算機和通信技術的迅速發展，電力調度自動化水平也有了巨大提高。本文主要分析了電力調度自動化系統的基本構成和建設現狀，并針對電力調度自動化系統的建設進行了探討，提出了幾點優化措施，期為進一步提高電力調度自動化系統實用化水平提供一點借鑒。

【關鍵詞】電力調度 自動化 應用 優化

引言

電力調度是保證電力安全、穩定、經濟供應的重要環節，而電力調度自動化系統則為電力調度提供有效的技術支撐。傳統的電力系統調度控制中心已經無法滿足電網調度運行的需求，在日新月異的通信和計算機技術的推動下，電力調度自動化系統在近十年獲得了長足發展，對保障電力系統的安全、穩定、可靠運行發揮了重要作用。

1 電力調度自動化系統的基本構成

電力調度自動化系統主要包含三部分：主站系統、數據傳輸通道、子站系統。這三部分之中，子站系統是基本組成部分，是主站信息的來源，主站系統是核心，直接為電力調度員監控電網服務，數據傳輸通道是連接主站系統和子站系統的紐帶。

子站系統實時、準確收集各變電站、電廠電力設備的基本運行信息并將其傳送給調度機構，同時及時、準確執行各級調度機構下發的控制、調節命令。以廣東電網為例，經過十多年的努力，廣東中調及其下屬各地調已經實現對其管轄的大部分35kV及以上等級各變電站和電廠的綜合自動化改造，子站自動化基本條件已經具備。

數據傳輸通道方面，以廣東電網為例，目前絕大多數主要變電站及電廠采用專線通道加和調度數據網兩種方式進行數據傳輸。

主站系統是調度自動化系統最核心的部分。它匯總所鏈接的所有子站系統的自動化信息，既通過SCADA系統為調度員提供最基本的電網監控技術支持，還通過AVC、AGC等系統直接參與電網調度決策。其顯著特點是結構復雜、重要性強、風險性高、高級應用功能發展迅速。系統典型結構如圖1所示。

2 電力調度自動化系統建設的幾點思考

2.1 主站系統

作為電力調度自動化系統的中樞，主站系統發揮著極其重要的作用。

（1）加強主站系統設備的可靠性建設。

主站系統的極端重要性，對系統的可靠性提出了極高的要求；一旦主站系統失靈，將使相關的調度部門失去對所管轄電網的監控，調度員將變成聾子、瞎子。因此，主站系統涵蓋的所有關鍵自動化設備必須是可靠的，其運維風險必須是可控的。為保證設備可靠性，可以從以下兩點入手。一是要認真、嚴格選擇相關設備，切實把好設備選型關。一般認為，盡量選擇市場已經認可的、具備了良好運行口碑的主流產品，特別是對一些關鍵的服務器等設備，切忌因價錢等因素錯選劣品。二是根據設備本身的運行壽命屬性，定期對一些達到運行年限的設備進行更換；關注相關軟件市場信息，對存在漏洞的軟件及早進行升級。

（2）加強主站系統設備的冗余性建設。

冗余性是電力調度自動化系統配置應該具備的最基本、最重要的特點之一。對主站系統的關鍵節點、關鍵設備，比如SCADA服務器、前置服務器、主網交換機、磁盤陣列、歷史服務器等，原則上都要確保冗余配置；對極端重要的設備，比如SCADA服務器和前置服務器，在硬件方面，采用三套或以上配置模式，在軟件方面，確保關鍵功能在主服務器出現故障的情況下，必須能第一時間按既定的輪換順序，將該功能對應的進程自動切換至備用的服務器，以保證功能的有效性。

（3）開展、加強備用調度自動化系統建設。

開展備用調度自動化系統建設，即是在已有的主用調度自動化系統的基礎上，另起爐灶再建一套與主用系統互相獨立的備用系統，這是確保不失去對電網監控的一項極其重要的措施。一旦主用調度自動化系統失靈，調度員可立即切換至備用系統，繼續對電網實施有效監控，確保監控不中斷。

（4）加強系統二次安全防護建設。

電力系統已經成立敵對勢力的重要攻擊目標，僅2016年，烏克蘭電網、以色列電網和伊朗核設施等就遭受了相關的網絡攻擊，造成巨大影響。可見，對現有的主站系統加強二次安全防護建設是非常有必要的。在具體實施方面，一是必須按照“安全分區，網絡專用，橫向隔離，縱向認證”的原則進行建設；二是盡快部署防病毒網關、入侵檢測裝置、堡壘機、遠程撥號網關等關鍵設備；三是可以考慮開展二次運維與監管相關系統的建設，通過該系統的建設，實現實時對二次系統業務運行狀態、二次設備運行狀況、網絡互連情況、系統信息安全、機房環境參數等重要信息的監管。

（5）加快配用電主站系統建設。

與主網調度自動化系統迅猛發展相比較，配、用電調度自動化系統建設起點遲、發展慢，是配、用電調度水平滯后比較嚴重的因素之一。建設一套完整、可靠的配用電主站自動化系統，將相關配網終端自動化信息接入主站系統，并通過打通接口實現配用電主站與配電GIS、營銷管理系統、計量自動化系統等系統的互聯；在以上基礎上，開發實時負荷水平監控、有序用電管理、重要用戶管理、事故（事件）安全監視、實時用電風險管控、電網經濟調度功能等基本應用功能模塊，為配、用電調度切實提供有效的系統技術支撐。

2.2 子站系統

（1）加快變電站、電廠的綜合自動化改造。

主站系統發揮作用的基礎，就是能及時、準確、可靠獲取變電站、電廠相關電力系統、設備的運行信息和狀況，而這依賴于變電站、電廠已經完成了相應的綜合自動化改造、從而實現了子站與主站的數據互聯互通。以廣東電網為例，目前，仍有部分35kV及以上等級有人值班變電站未完成相應的無人值班綜自改造，或者已達運行年限的綜自系統未進行及時的更換、升級改造，這就從技術上限制了調度員實現對子站的遠方監控水平。加快子站的綜自改造，是解決該問題的唯一辦法。

（2）開展變電站自動化設備一體化運維管理建設。

變電站里面的自動化設備，生產商眾多，具有不盡相同的技術特征；有時即便是相同廠家的設備，由于軟、硬件版本的不同，也會在設計、參數等方面存在差異。這就造成：一是同一子站不同廠商的設備之間要進行接口（常采用規約轉換器）匹配以進行信息互聯，這就增加了中間環節，給整個子站系統建設提出了額外的技術課題，增加了系統運行不暢的幾率，甚至可能導致業務中斷；二是增加了運維難度，運維作業難以標準化，容易造成運維人員對廠商的依賴；三是增加了專業管理的難度。解決上述問題的其中一個辦法，就是開展變電站自動化設備一體化運維管理建設。通過該項建設，實現自動化專業核心參數一體化、自動化設備維護參數一體化；在此基礎上，實現自動化參數表單和作業指導書一體化、自動化維護作業流程一體化和自動化專業管理模式一體化。

2.3 數據傳輸通道

（1）完善子站系統數據傳輸多通道配置。

數據傳輸通道是主站系統與子站系統互聯的唯一路徑，通道是否可靠運行及運行質量如何，直接影響主站系統與子站系統的信息交互質量。以廣東電網為例，目前，仍有不少子站系統是單種類通道（只有專線通道或只有調度數據網）或單通道配置，這就使自動化系統運行面臨較大風險。完善子站系統數據傳輸多通道配置，是解決此問題的辦法。

（2）開展調度數據網第二平面建設。與專線通道相比，調度數據網在信息傳輸速率、實時性方面具有明顯優勢。以廣東電網為例，經過近十年的努力，調度數據網建設與運維已經積累了充分的經驗，且其安全性也因相關二次安全防護的配置而得到了充分保障。在此基礎上開展調度數據網第二平面建設，這對進一步提高數據傳輸水平具有積極意義。

3 結語

電力調度自動化系統在電網調度運行中發揮了重要作用，它提高了電力部門對電網的監控水平，提高了調度運行的工作效率。目前，在整個電力行業，調度自動化系統建設已經來到了一個新階段，且仍在跟隨時代的進步快速向前發展。認識、研究該系統的特點，思考該系統的可提升空間，對電網調度運行相關部門和人員具有重要意義。

參考文獻：

[1]黃鵬程.關于電力調度自動化應用與優化的探討[J].科技經濟市場，2016，02：161.

[2]農運博.電力調度自動化應用及改進對策分析[J].科技與企業，2013，17：313.