電力系統及其自動化在電網調度中的實踐

王開元

（國網上海電力公司嘉定供電公司）

0 引言

由于人工調控方式無法滿足現代電網使用需求，所以智能化調控模式開始在電網調度中得到應用。與傳統調度模式相比，自動化調度系統能夠按照電網運行要求進行信息的整理和收集，對電網運行情況進行實時監督與控制，可以為調度機構生產運行人員決策提供數據支持，能夠自動完成電網的各項調度工作，減輕人員工作負擔，優勢較為突出。為確保電力系統自動化技術能夠在電網自動化調度中發揮出更大的作用，對相關內容展開研究顯得極為必要。

1 電力系統自動化在電網調度中的應用必要性

通過對各種電壓等級電力線路的應用，會展開大規模電網連接，將用戶、發電廠和變電所之間緊密連接在一起，為生產和生活各項活動開展提供電力服務。由于用電需求量的不斷增加，使得電力系統運輸管理工作量以及發電量不斷加大，需要通過不斷擴大電網規模的方式，才能保證正常的電力運輸。隨著電網規模的不斷擴大，電力系統操作難度也隨之增加，電網出現問題的概率呈現出明顯上升的趨勢。由于電網故障問題不僅會對供需關系之間產生不良影響，同時還會增加用電不良體驗，所以需要做好調度，尤其是自動化調度操作。通過推行自動化調度模式的方式，能夠達到有效提高整體電網運行安全的效果，可以對電網系統運行形成有效監督，確保電網在出現異常狀況時能夠得到及時處理，能夠對故障的影響范圍進行嚴格控制，降低不必要的損失問題。可以達到有效降低因故障而停電的可能性，通過進行自動調度裝置設備的安裝，實現對用戶用電情況的實時監護，確保能夠做好壓低尖峰負荷以及其他內容控制。可以通過對自動化技術的應用，達到對電力生產技術發展形成有效推動的效果，可以保證供電品質以及穩定性，會對電力系統高質量使用產生積極影響。

2 電力系統及其自動化技術的作用形式

2.1 整體技術框架

整體技術框架會通過對電網中運行參數的收集和分析，利用數據分析技術對數據中所隱含的信息進行研究，明確系統建設方式，通過對信息化分析系統的利用，對研究結果進行分析，明確電網運行狀態是否達到標準要求，是否存在運行隱患問題。會通過發出相關指令的方式對系統運行進行科學調整，保證整體運行的穩定性。系統主體框架包含數據研究系統以及獲取系統等方面內容，該設施以及整體體系的運行安全性能相對較高，能夠通過對安全保障等系統的輔助應用，保證整體技術的應用效果。

2.2 功能發揮分析

在進行功能分析時，會通過對各類數據進行分析和整合的方式，將最終分析成果傳輸到電力調度系統之中，方便工作人員按照參數內容做出正確調度，確保能夠妥善解決系統運行中存在的問題，做好維修以及安全防護工作。可通過對智能化電網的合理使用，在短時間內確定系統中所存在的故障以及隱患問題，確保系統運行不會受到不良干擾。需要通過對智能化系統的功能應用，展開故障區域以及隱患類型的自主定位與分析，確定被控對象運行具體狀態，對其展開有針對性的監控，并通過對故障區域進行隔離處理的方式，以免影響整體電網正常運行。

2.3 輔助系統運用

正如上文所述，輔助系統以安全保障系統為主，包括冗余設備以及避雷裝置等內容。避雷裝置是整體系統的核心設備，能夠在對供配電網絡安全性進行有效保障的同時，達到對電力調度系統進行全面保護的目標。強調需要通過對安全保障系統以及保護系統的充分對接，保證整體系統運行能夠得到有效保護，能夠利用冗余設備對系統運行進行全面性監控，通過進行各項參數數據獲取的方式，確定傳感器以及其他設備運行是否正常，及時對存在隱患的設備進行處理。需要根據設備運行具體環境以及狀態，展開備用設備或者冗余設備的設置。

3 電力系統及其自動化技術在電網調度中的應用

3.1 信息采集系統

在進行信息采集系統的構建過程中，需要對某一區段線纜展開終端以及初始端的設置，通過安裝電流檢測裝置以及霍爾元件等傳感器的方式，對各項數據參數進行收集和分析。利用通信系統將所收集到的數據傳輸到信息化系統之中，根據運行要求對參數進行對比和調整，確定是否存在超出運行設定范圍的情況。如果存在超出設定區間的參數數值，可以確定該系統存在相應運行問題，需要做好參數的分析以及獲取工作，確保能夠對被控對象進行合理控制，及時發現隱患問題。

3.2 通信系統

在對通信系統進行構建過程中，需要通過對光纖通信系統的應用，完成信號的調整以及傳輸工作，確保不會因為自然環境的干擾導致信號穩定性受到影響。通過對系統整體設計過程的分析可以發現，傳感器設備會對所收集到的電力參數進行傳輸，將其傳輸到光電轉換設備之后，參數數據會被轉換為光纖信號，并得到再次處理與調整。會通過對調整之后信號進行再次傳輸的方式，將其傳入到信息化系統之中。控制指令的發布過程，屬于參數傳輸工作逆過程活動，能夠通過對通信系統的合理使用，確保參數傳輸精準度能夠得到切實提高。

3.3 數據分析系統

在進行數據分析系統的構建過程中，一方面需要保證整體系統運行穩定性，通過對限制性參數進行調節和輸入的方式，確保系統能夠自動進行對比分析，自動完成對潛在隱患的查詢，并能夠對具體問題發生區域進行分析，以便更好地展開后續工作；另一方面，需要保證傳感器定位工作的質量，通過對先進芯片技術的合理應用，利用芯片中含有的獨立代碼和數據庫中數據進行對比研究，確定各傳感器的具體作業區域以及實際地點，將數據信息及時傳輸到中心系統，確定是否存在異常狀況。

3.4 輔助設施建設

需要嚴格按照設計圖紙規劃內容進行輔助設施建設，通過合理進行避雷器以及接地網等裝配和調整的方式，做好防雷系統的建設工作，確保能夠對系統運行狀態實時有效保護。所有人員都需要參與到設施的優化以及檢查工作之中，避免出現遺留隱患問題，保證系統整體運行狀態，確保電網調度以及運行等都能夠處于理想水平。

4 常用技術分析

4.1 數據庫技術

該項技術能夠有針對性地對電腦數據進行收集和訪問，不僅數據信息的收集效果較為理想，而且可以通過構建集中數據模型的方式，為電網調度提供可靠輔助。會通過對數據信息進行訪問以及傳遞的方式，保證數據信息的作用和價值能夠得到充分發揮。技術應用能夠保證數據傳輸的精準性以及收集準確性，是以信息數據庫模型為對象的組織技術模式，Java為其主要編寫模式，不僅應用效果較為理想，而且應用范圍相對較廣。

4.2 可視化技術

為確保管理人員能夠更加清晰地對數據信息進行分析和研究，需要通過可視化技術對所收集到的數據信息進行轉換，將其以表格、圖形等較為直觀的方式呈現出來，這樣不僅能夠保證數據的呈現直觀性，同時也更加方便管理人員進行數據對比分析等操作。在利用數據可視化技術進行數據處理過程中，會將數據轉換成平面以及立體兩種類型，通過圖像以及圖形等形式，對信息進行呈現，能夠達到有效提高調度運行質量的目標。

4.3 異構平臺技術

異構平臺是較為重要的調度運行技術，可以通過對技術的應用，對海量化數據進行系統管理，保證數據庫中信息數據整合效果。會通過對信息資源進行收集以及傳輸等處理，不斷對信息內容進行優化和提取，能夠為系統的正常運行提供可靠數據依據，保證調度工作開展針對性以及設置可靠性。

在對該項技術進行使用過程中，會通過構建為用戶提供服務網絡互聯服務器集合的方式，通過對異構數據庫的應用，更好地為用戶提供精準服務。會對全局訪問控制以及原有安全網絡進行重新異構描述，通過為用戶提供聯邦訪問表的方式，做好數據庫信息更新以及訪問等各項服務工作。利用聯邦訪問表，能夠對聯邦中每個用戶進行指定實體對象允許操作服務限制，通過在數據庫中構建安全信息存儲平臺的方式，避免單獨用戶操作對其他數據信息造成不良干擾。因為實體對象集合會被放在不同數據庫之中，所以需要將特定過程以及規則等安全信息，有針對性地轉化為全局信息，進而更好地對其展開應用。

4.4 數字仿真技術

由于電力系統屬于動態化系統，單純依靠靜態化的控制模式很難對電網調度進行精準把控，所以需要通過動態化的處理方式，通過對數值仿真技術的應用，展開虛擬電網模型建設，以便通過構建真實虛擬環境的方式，幫助調度人員更好地進行電網運行情況的監督和管控。該項技術能夠沿時間軸連續對電網狀態變化情況進行計算，可以將信息及時反饋到模型之中，利用模型對電網的真實運行情況進行反饋，能夠為調度工作開展提供精準數據依據。隨著計算機技術的高速發展，電力系統仿真計算速度也一直處于不斷增加的狀態，仿真計算速度已經能和同一時段電網沿時間軸變化速度保持一致，能夠達到實時仿真效果，可以實現對真實電網情況的同步仿真，高質量展開電力系統數模混合仿真操作，會對電網調度工作產生積極影響。

可以通過對數值仿真技術的高質量應用，確保電網調度工作分析運行的針對性以及數字化水平，能夠以較為智能的方式對電網整體運行情況進行深度研究，確定運行是否達到標準要求，可以對電網的綜合承載能力進行深層次分析，推動新能源發展與轉型，可以對大規模分布式能源消納問題進行有效處理，推動我國新型電力系統的科學性發展。

5 結束語

由于電力自動化技術在現代電力系統的運行以及電網調度中有著極為重要的作用，符合智能化以及現代化的電網控制模式，所以需要進一步加大對自動化技術應用方式以及具體應用內容的研究力度。需要在對電力系統及其自動化技術，基本情況展開深度研究的基礎上，結合電網調度的具體需要做好數據分析系統以及輔助設施建設等各項工作，并通過對異構平臺技術以及可視化等技術的合理使用，達到不斷提高電網調度自動化水平的目標，確保自動化技術能夠在電力系統以及電網調度中發揮出更大的作用，進而為廣大用戶帶來更加優質的服務。