一體化技術在電力調度自動化系統中的應用

遵義綏陽供電局 崔遠遠 馮煥松 黎 臻 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司 周孟璇

貴陽銳泰電力科技有限公司 鄢天畢

1 電力調度存在的問題

1.1 電力調度自動化系統概述

電力調度自動化系統由調度總站、廠站端及通信設備構成，在具體運行過程中系統可自動收集和監控電力數據，基于自動化調度，一方面可將系統的穩定性、安全性提高，另一方面也能提供有效參考依據給發電廠運營，構建全方位、多層次的電力調度自動化系統。電力調度自動化擁有很多功能，就現階段的形勢而言，客戶服務器分布式體系結構是該系統的主要構成，其既可提高電能傳輸質量，也能夠慢慢拓展運行范疇。

1.2 一體化技術應用的重要性分析

可對整個電力系統的網損情況進行有效管理。電力調度過程中采取一體化技術可有效降低網損，讓整個系統的安全與穩定性得到充分保障。同時管理網損的系統也不會阻礙整個的系統，并檢查、測量整個系統中的網損情況，第一時間反應發現的諸多問題，再借助一系列手段與措施來解決問題，從而使網損出現的可能性有效減少。

可對電網的負荷進行管理。在整個電力系統中，使用一體化技術可將實際的電網特征聯系起來，檢測所有電網系統的運營情況，再根據相關數據獲得結果并展開詳細研究與分析，以所得結論為依據優化、完善整個電網，使之工作得以正常進行，有效避免故障的出現[1]。同時這種技術還可有效管理電網的負荷，讓整個電力調度的準確性、穩定性顯著提高。

能使辦公效率得到有效改善。使用一體化技術有助于調度數據、信息的系統實現自動化，電力系統的一個重要環節就是收集、研究相關信息，還能總結發生于整個電網中的諸多問題，再把系統的數據庫建立起來，促進系統辦公效率的有效提高，使因人為因素而導致的各種失誤減少，讓管理質量得到顯著提升。

1.3 電力調度存在的問題

系統優化難度大。對于經濟社會的可持續健康發展而言，電網系統是關鍵性影響因素，長時間以來國家對其均十分關注。隨著科學技術日益成熟，電力調度系統研發出了大量新技術與新思想，其有利于促進運行效果的提升[2]。但在優化電力調度系統的過程中難度較大，必須立足于各個角度展開分析研究。如只有增加一個變電站或進行擴展處理時，均需重新繪制整個系統、進行數據錄入和建模，難以操作，需要做很多工作，一不小心便會出現問題，不利于電力調度系統的穩定性。

自動化的平臺存在很大的差異。現階段我國不同地區電力調度自動化系統差異較大，所以在系統平臺上統一難度極大，有所差異。在開展電力調度過程中是基于計算機平臺得以構建的調度平臺，進而調度的平臺會各不一樣，從而對電力的調度造成影響。在調度時，有時為確保系統更加穩定、可靠，需按照相關要求運用RISC 的結構調度電力，但此系統不能使其他方面的要求得到滿足，如為確保電力調度系統更加方便運行CISC 的結構，在電力調度中要對諸多因素進行全面考慮，如計算機操作系統的影響，不同的系統使的不同需要得到了滿足，但是不能讓所有要求得到滿足。

系統要求功能多。為能有效確保電網正常、穩定運行，電力調度自動化系統應具有多元化功能，比如現階段系統具備集控、DTS、PAS 和SCADA等功能，且在同一個電網結構中發揮作用[3]。針對該系統而言，每項功能均有相應的數據庫，也就是單獨的建模填庫。為強化系統功能，想要讓數據庫完全相同于模型也是很困難的，所以在實際運行中就會影響系統功能，難以同時發揮該系統各項功能。

電網模型不穩定。近年我國經不斷拓寬電網規模，電網中也出現了諸多變電站布點。電力調動自動化系統是實時動態的視聽和監控電力系統運行，其主要是為把最新的電網運行信息提供給電力調度相關工作人員，是現階段電力調度工作中極為重要的工作系統。所以，想要使電網建設需求得到滿足，應積極、針對性改善與優化系統，豐富與補充調度系統中的電網模型。但因電力調度自動化系統具有很大的監控范圍，而監控數據的更新速度極快，所以具有巨大的信息量，這無疑是增加了該系統的工作負荷量，電網模型很容易出現問題，進而難以順利開展整個電力調度工作[4]。

信息孤島問題嚴重。電力調度自動化系統穩定運行同其他系統間的關系十分密切，從整體角度分析，為能提高電網運行的效率與質量，必須想方設法提高該系統與其他系統間的融合度。同時，針對不同區域與級別的調度自動化系統，其運行一般都是立足于信息共享實現的，而不是孤立存在的。現階段市場上系統結構、數據庫差異較為明顯，不利于系統共享信息，最終導致信息孤島問題的出現。

2 一體化技術在電力調度自動化系統上的應用

2.1 系統平臺一體化

圖1 調度自動化系統中間層軟件體系架構層

就電力調度自動化系統而言，其在應用過程中有很多能夠利用的軟硬件，但不同種類所帶有的差別就會十分明顯，進而對資源的整合利用不利[5]。為避免出現各種麻煩，通常都會借助中間層技術構建統一平臺，以提供一個非常好的運行和開發環境給軟硬件系統，即常見的系統應用中間件平臺（圖1）。

作為軟件管理系統的一種，中間層的優點較多，包括傳遞信息、提供標準化接口、屏蔽系統差異性和具有較強的擴展性等，能對系統資源予以有效整合，確保系統平臺一體化[6]。其工作原理為：客戶端在運行中一般會通過系統獲取相關服務資源及信息，但相關信息或服務平臺確是分離獨立存在的。因此就需中間層系統把需要的信息和服務資源密切聯系在一起，再向客戶端應用層傳輸信息與服務資源，最終有效整合和利用資源。

2.2 電力調度圖模的一體化

深入推進的電網改革提出了新的標準給電網改造，進而便要求設計人員積極搭建相關的數據控制及其模型系統，但必須滿足高效、可靠的條件，以更好的調度、管理電力。在電力調度系統中進行常用圖庫模型系統的搭建，有助于電力調度質量與效率的提高[7]。在完整的電網體系中圖庫模型系統可借助一體化功能搭建精準模型，作為實現電力調動一體化的前提條件，搭建圖庫模型的一體化能夠確保順利實施和升級電力調度的一體化技術。

2.3 系統功能一體化

現階段我國電力調度自動化技術的應用仍在積極革新，諸如PAS 功能、集控功能以及DTS 功能等很多新型功能才慢慢融入系統。鑒于功能的不同其數據庫和操作界面有所不同，由此便加大了工作人員的管理難度。所以急需對系統功能層面的一體化進行加強。現階段已實現了部分一體化，其重要技術借助通信中間件對資源進行整合。在這一體化體系上各功能模塊上的數據和信息主要經過通信的中間件進行傳遞，進而使各功能模塊人機交互的成功實現。下面將簡單介紹其具體功能：

圖2 電力調度自動化系統軟件體系組成圖

利用中間件構建服務平臺。在此平臺的建立過程中，主要是為了簡化、規范功能模塊的信息傳遞。在其具體應用過程中，可使相關模塊的配置靈活性增強，以為不同功能模塊在冗余設備上的運行提供有效支持。

界面一體化。借助軟件系統的幫助，功能模塊間可將信息與資源的實時共享目標順利實現[8]。而就人機交互界面，盡管需求有所差異，但都在同一個配電網中，并借助相同的一套人機界面展開工作，所以既能夠對不同模塊進行管理也可有效切換功能，進而促進系統管理效率的顯著提升。

功能一體化。在使功能一體化目標順利實現的過程中其主要功能有：集控功能一體化。其在具體工作環節主要與電力的調度管理有著極為密切的聯系，實現了信息的有效分流和有效分區。而在這之中責任區同時屬于一些變電站或電力設備的結合和電力系統相關變電站、電力設備的大集合，團建的設置功能是靈活定義順利實現的關鍵，其歸屬在設置上也未有復雜的步驟，能夠很好的控制、規劃和顯示分區；SCADA、PAS 以及DTS 的一體化。大多數情況下能對數據實現多功能的一體化，包括錄入、維護以及展示等，在實際上應對智能技術予以靈活應用，將三者密切聯系在一起，同時應用在統一的人機界面上，進而順利實現電力調度控制和操作。

2.4 電力調度數據一體化

如果電力調度自動化系統能夠將數據錄入的一體化成功實現，則系統內各項功能、應用和數據結構實現一體化也就不是難事。在建立電力系統設備中圖模庫的過程中，技術人員應對相關人員提出要求，讓其準備好各種不同設備的數據，以讓相關信息的準確性、可靠性得到保證，須知這部分信息對今后設備的維護修理都是不可缺少的[9]。瀏覽和編輯子系統（PAS,SCADA,DTS 等）中的相關設備參數是電力調度自動化系統數據一體化工作的重點，在開展電網建模工作，對數據庫中的全部數據進行統一存儲，最終確保數據庫中全部類型數據的統一性。比如，可對同套圖形的處理方法予以采用一體化管理圖形與模型，在將相關數據獲得后，技術人員維護相關的圖形與模型，以使電力調度自動化系統得到有效維護。

2.5 電力調度接口一體化

在電力調度的自動化系統中技術人員可對數據訪問體系進行編輯，以對整個數據訪問工作進行有效控制，同時對復雜數據信息以及結構進行傳導，使二者保持同步。此外，為將系統被訪問時的狀態以及被訪問次數記錄好，需分類、篩選不同類型的訪問接口，從而對設備進行技術更新換代，進一步增強電力調度系統的安全性、穩定性，顯著提升數據的準確性。當客戶在訪問的過程中可以自主對服務接口進行選擇，且在查詢信息的過程中能把自己感興趣的信息結合起來，選擇不同的服務接口作為進入點并展開查詢。因此，今后電力調度工作的一項重點研究內容就是創建開放性的系統接口，讓電力接口也逐漸朝著一體化方向發展。

3 結語

電力調度系統的一體化技術在我國電力事業發展史上的一次重大變革，其出現使各項成本（數據、人力、資源等）得到了很大的節省，且促進了工作效率的提升，讓客戶更加滿意，而這必定可以促進電力事業良好發展。電力系統運行安全直接影響著國際民生，是電力行業必須承擔的重要職責。電力調度系統在電力行業中占據著極為重要的位置，其運行的穩定性直接影響著電力系統的整體運行情況，對此就要求我們在電力系統運行階段把員工的職業操作進一步加強，加大技術投入，從而使運行更加穩定，持續。