電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)應用分析

曾祥淦 盧雪瑩 楊榮霞 馮鴻懷

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);調(diào)度自動化;應用

當前階段，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，不論是現(xiàn)代化建設，還是人民生活水平提升，亦或是電網(wǎng)發(fā)展進步都對電力供應安全穩(wěn)定提出了更高的要求，而這些都是電力調(diào)度自動化系統(tǒng)存在的價值和首要任務，電力調(diào)度自動化通過及時的把控電網(wǎng)運行狀況，為電控人員提供實時數(shù)據(jù)參考，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，如果在電力系統(tǒng)正常運作過程中，電控人員沒有及時的發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)隱患，則必然會影響到電網(wǎng)正產(chǎn)運作和用戶供電質(zhì)量，所以在電網(wǎng)運行過程中，必須要及時借助電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)加強對電網(wǎng)運行狀態(tài)的遠程調(diào)控、運行負荷預測、運行狀態(tài)評估以及實時監(jiān)控，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

1.電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)特點和優(yōu)勢

1.1電網(wǎng)角度自動化基本特征

一個完整的掉網(wǎng)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)包括很多結(jié)構(gòu)，如數(shù)據(jù)服務器、DAS工作站、調(diào)度工作站、系統(tǒng)終端服務器、通訊機房、以太網(wǎng)等，圖1顯示的某地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度自動化結(jié)構(gòu)拓撲圖：

從上圖可以看出，從硬件上來看，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主要以電力數(shù)據(jù)收集、控制設備為基礎，借助快速以太網(wǎng)構(gòu)建分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)，以此來對電網(wǎng)運行狀況進行實時檢測和調(diào)度，而從軟件結(jié)構(gòu)上來講，包括SCADA子系統(tǒng)、DAS以及配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示：

從電力調(diào)度自動化系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)來看，其特點主要有以下幾個方面：

（1）實施有效的對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，主要針對電網(wǎng)局部的元件以及整體元件，同時對這些元件運行數(shù)據(jù)進行檢測和采集。

（2）根據(jù)電網(wǎng)的運行狀況，對所有系統(tǒng)元件的經(jīng)濟性指標、技術(shù)性指標做出解析，為調(diào)度人員提供數(shù)據(jù)支持。

（3）利用電力調(diào)度協(xié)調(diào)功能為電網(wǎng)提供安全穩(wěn)定的運行環(huán)境。

（4）保證電網(wǎng)系統(tǒng)元件在更加安全穩(wěn)定的環(huán)境中運行，延長電網(wǎng)設備使用后明，有效規(guī)避電網(wǎng)運行事故。

1.2電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)應用優(yōu)勢

從上面兩個圖可以看出，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)通過軟硬件系統(tǒng)來實現(xiàn)對整個電網(wǎng)的實時檢測，并且借助計算機技術(shù)、自動化技術(shù)以及相關(guān)的應用軟件推動電力系統(tǒng)調(diào)度朝著模塊化、智能化的方向發(fā)展，僅從系統(tǒng)構(gòu)成和技術(shù)應用足以看出其優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在以下三個方面。

（1）大幅提升工作可靠性

盡管傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)同樣也能提升工作穩(wěn)定性，但是由于傳統(tǒng)電子系統(tǒng)對于人工操作依賴較高，必須借助人工操作才能夠完成，所以很難根據(jù)實際需求做出及時調(diào)整，例如人工一旦出現(xiàn)失誤或者披露很容易影響整個工作的開展，而電力調(diào)度通過計算機等軟硬件可以確保數(shù)據(jù)信息的準確可靠，提升工作可靠性。

（2）提升電力調(diào)度工作效率

電力調(diào)度工作就是要滿足不同區(qū)域的基本用電量，如果一個地區(qū)的用電量發(fā)生變化，則必須要及時的通過電力調(diào)度來調(diào)節(jié)，但是若電力調(diào)度效率較低，則實際的電網(wǎng)供電量會與理論計算的供電量出現(xiàn)偏差，進而出現(xiàn)用電不均衡或者電力資源的浪費。而電力系統(tǒng)調(diào)度自動化能夠通過完善監(jiān)測程序來保證電力功率的合理分配，避免資源浪費，大幅提升電力調(diào)度工作效率。

（3）降低電網(wǎng)供電成本

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)能夠合理的控制電力調(diào)度成本，主要是通過減低調(diào)度能耗和自動化技術(shù)應用來實現(xiàn)，例如借助自動化技術(shù)能夠降低人員成本，在系統(tǒng)構(gòu)建中，借助智能電網(wǎng)來實現(xiàn)調(diào)度自動化運轉(zhuǎn)，諸如抄表、成本核算、用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計等人工作業(yè)都可以借助電力調(diào)度自動化實現(xiàn)。

2.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)應用策略

2.1電力調(diào)度自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡安全問題

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化網(wǎng)絡安全問題主要包括三個方面，即物理層面、系統(tǒng)層面和網(wǎng)絡安全層面。

首先物理層面涉及兩個領(lǐng)域，首先是物理線路安全，其次是物理系統(tǒng)主機硬件安全，例如線路盜竊、硬件設備損壞、自然災害影響等，簡單來講但凡是能夠?qū)﹄娏φ{(diào)度關(guān)鍵數(shù)據(jù)、系統(tǒng)賬號以及口令喪失等產(chǎn)生威脅的都是物理層面問題;

其次是系統(tǒng)層面安全，即系統(tǒng)主機操作系統(tǒng)可能存在的安全隱患，例如安全管理、賬號口令保護、系統(tǒng)存取授權(quán)等安全設置;

再者網(wǎng)絡層面安全指的是單獨的網(wǎng)絡安全隱患，因為使用計算機聯(lián)網(wǎng)來構(gòu)建系統(tǒng)，則系統(tǒng)中任意一個主機都可能受到網(wǎng)絡病毒等攻擊，或者其他人員使用非法手段攻擊電力調(diào)度自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)，很有可能導致整個系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓風險。

例如我國現(xiàn)在使用較多的CC-2000電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助分布式的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)布局，通過實施的收集系統(tǒng)數(shù)據(jù)，再借助各部分ALPHA服務器對相關(guān)數(shù)據(jù)的應用功能進行合理劃分，不僅能夠保證系統(tǒng)的流暢運行，而且能夠避免系統(tǒng)受到節(jié)點故障影響，因為分布式的系統(tǒng)布局本身就有加強的通用性和實時性，可以更好地保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

2.2電力系統(tǒng)調(diào)度自動化網(wǎng)絡安全優(yōu)化

物理層面、系統(tǒng)層面和網(wǎng)絡安全層面是調(diào)度自動化可能存在的安全問題，保證電力系統(tǒng)安全運行首要措施必然是保障這三個層面的安全，根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡安全級數(shù)、及時程度、服務對象等因素對基礎網(wǎng)絡技術(shù)系統(tǒng)進行確立。例如物理層面的安全防范以預防為主，安全預防需要對電力監(jiān)控系統(tǒng)提出更高的要求，借助專用的局域網(wǎng)絡來連接電力監(jiān)控系統(tǒng)和本地的其他電力監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)互聯(lián)，也可以借助電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡來連接不同級別的異地電力監(jiān)控系統(tǒng)。其余的信息系統(tǒng)以及包公自動化借助特殊的網(wǎng)絡方式來與電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)。另外，由于電力系統(tǒng)運作過程中可能會受到惡意程序的威脅，進而影響整個電網(wǎng)安全，所以必須要根據(jù)調(diào)度自動化系統(tǒng)中不同應用的特點，構(gòu)建調(diào)度安全防護體系。

2.3配網(wǎng)自動化建設

配網(wǎng)自動化調(diào)度與變電所的自動化有較大的差別，配網(wǎng)自動化調(diào)度過程中，所有的終端設備都是在戶外運作，所以終端設備必然會受到外界溫度、雨水等因素的影響，故而必須要保證所選設備有較強的抗老化性能，能夠抗外界溫度變化、風沙雨水等威脅，再加上電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)需要測控多個對象和大量的設備，所以在選擇設備的時候必須要考慮到機器設備的性價比。

通信系統(tǒng)構(gòu)建要結(jié)合調(diào)度自動化通信體系進行，例如一些地區(qū)的變電站或者調(diào)度主站已經(jīng)構(gòu)建有光纖通訊網(wǎng)絡，則配網(wǎng)自動化系統(tǒng)就可以使用該通訊網(wǎng)，就近連通變電站或調(diào)度主站，同時在創(chuàng)建配網(wǎng)通信體系過程中要實現(xiàn)為集中抄表和調(diào)度自動化留出一定的構(gòu)建余地。實施配網(wǎng)過程中要分析實際的需求，根據(jù)以往的歷史運作數(shù)據(jù)和精確的配電參數(shù)，根據(jù)區(qū)域和相關(guān)部門實際情況構(gòu)件分不是地理信息系統(tǒng)，應對多變的數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供實時監(jiān)控和維護支持。

3.結(jié)論

總的來說，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)就目前而言有很大的優(yōu)越性，但是隨著科學技術(shù)的發(fā)展和需求的提升，調(diào)度自動化技術(shù)也會不斷的升級完善，但從電力技術(shù)調(diào)度的角度來看，想要更好的將其應用在電力系統(tǒng)中，發(fā)揮調(diào)度自動化技術(shù)優(yōu)勢，必須要將調(diào)度技術(shù)積極地攻入到電力企業(yè)運營和管理中，完善系統(tǒng)網(wǎng)絡安全優(yōu)化，加快配網(wǎng)自動化建惡化，為電網(wǎng)運營自動化和電力企業(yè)發(fā)展提供更可靠的技術(shù)支持。

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