探究電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

吳昊琛

摘要：文章介紹了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能，論述了其發(fā)展現(xiàn)狀，分析了電力調(diào)度自動化的發(fā)展趨勢。說明了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的保障，在電力調(diào)度中具有主導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度；自動化系統(tǒng)；趨勢

0引言

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是指直接為電網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括在此系統(tǒng)運(yùn)行的應(yīng)用軟件。是在線為各級電力調(diào)度機(jī)構(gòu)生產(chǎn)運(yùn)行人員提供電力系統(tǒng)運(yùn)行信息、分析決策工具和控制手段的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的重要支柱手段之一。隨著電網(wǎng)不斷的發(fā)展，電網(wǎng)的運(yùn)行和管理需求在不斷地變化，要保證電力生產(chǎn)的安全有序進(jìn)行，作為重要支柱的調(diào)度自動化系統(tǒng)要適應(yīng)電網(wǎng)需求的發(fā)展。

1電力調(diào)度自動化的主要功能

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)采用成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通訊技術(shù)等，符合相關(guān)的國際和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能包括：數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、遙控、報(bào)警處理、安全管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理、歷史庫管理、歷史趨勢、報(bào)表生成與打印、畫面編輯與顯示、Web瀏覽、多媒體語音報(bào)警、事件順序記錄、事故追憶、調(diào)度員培訓(xùn)模擬等。重要節(jié)點(diǎn)采用雙機(jī)熱備用，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)任一臺服務(wù)器出現(xiàn)問題時(shí)，所有運(yùn)行在該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)自動平滑地切換到另一臺服務(wù)器上，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。系統(tǒng)有健全的權(quán)限管理功能。能快速、平穩(wěn)地自動或人工切除系統(tǒng)本身的故障，切除故障時(shí)不會影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行。調(diào)度主站是整個(gè)調(diào)度自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心，從整體上實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動化的監(jiān)視和控制，分析電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，協(xié)調(diào)變電站內(nèi)RTU之間的關(guān)系，對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的管理使整個(gè)系統(tǒng)處于最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，具有很高的實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性。

2電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國投運(yùn)的系統(tǒng)主要有CC-2000，SD-6000，OPEN-2000。這些系統(tǒng)都采用RISC工作站和國際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：操作系統(tǒng)接口用POSIX：數(shù)據(jù)庫接口用SQL結(jié)構(gòu)化訪問語言：人機(jī)界面用OSF／MOYIF，X-WINDOWS；網(wǎng)絡(luò)通信用TCD／IP，X25。應(yīng)用表明這些系統(tǒng)基本功能均達(dá)到國內(nèi)外同類系統(tǒng)的水平，且各有特點(diǎn)。

2.1CC-2000系統(tǒng)采用開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，利用事件驅(qū)動和封裝的思想為應(yīng)用軟件提供了透明的接口。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，并引進(jìn)了一個(gè)大對象的概念，以適應(yīng)封裝性、繼承性以及事件驅(qū)動的要求。支撐系統(tǒng)專用性和通用性的有機(jī)結(jié)合。既適應(yīng)電力系統(tǒng)的需要，又兼顧其它行業(yè)實(shí)時(shí)應(yīng)用的要求。按照軟件工程的規(guī)律進(jìn)行開發(fā)，達(dá)到軟件工程產(chǎn)品化。技術(shù)鑒定認(rèn)為，按照開放式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和采用面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)，都屬于國際先進(jìn)或領(lǐng)先范疇，現(xiàn)結(jié)合東北電網(wǎng)，由電科院、電自院、清華大學(xué)、東北電力集團(tuán)公司、北京科東公司在統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，共同在CC-2000支持系統(tǒng)平臺上開發(fā)電網(wǎng)應(yīng)用軟件，從而實(shí)現(xiàn)完整的EMS系統(tǒng)。

2.2SD-6000系統(tǒng)SD-6000系統(tǒng)是電力部重點(diǎn)項(xiàng)目，由電自院南瑞系統(tǒng)控制公司和淄博電業(yè)局聯(lián)合開發(fā)的具有統(tǒng)一平臺的開放式分布式能量管理系統(tǒng)，1994年投運(yùn)，1996年通過測試和鑒定。該系統(tǒng)集成了超大規(guī)模的調(diào)度投影屏、調(diào)度電話自動撥號、氣象衛(wèi)星云圖等新技術(shù)。該系統(tǒng)特點(diǎn)是：具有開放式和分布式的支撐系統(tǒng)平臺。具有面向?qū)ο蟮娜藱C(jī)界面管理系統(tǒng)。其中較突出的是廠站單線圖、電網(wǎng)元件模型、電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫同期生成技術(shù)。EMS支撐軟件與管理系統(tǒng)的商用數(shù)據(jù)庫采用SQL標(biāo)準(zhǔn)接口，便于用戶自行開發(fā)和由第三方開發(fā)應(yīng)用軟件。有較高的穩(wěn)定性和可靠性，前置機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)合理，實(shí)用。

2.3OPEN-2000系統(tǒng)OPEN-2000系統(tǒng)是江蘇省立項(xiàng)的重大科技項(xiàng)目，是由電自院南瑞電網(wǎng)控制公司開發(fā)的新一代EMS系統(tǒng)。OPEN-2000系統(tǒng)是南瑞公司于1998年開發(fā)成功的一套集SCA-DA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一體，適用于網(wǎng)、省調(diào)和大中型地調(diào)的新一代能量管理系統(tǒng)。是國內(nèi)外發(fā)展速度快、適用面廣、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系統(tǒng)，是國內(nèi)首套將IEC870-6系列TASE.2協(xié)議集成于軟件平臺的系統(tǒng)。OPEN-2000系統(tǒng)采用100M平衡負(fù)荷的雙網(wǎng)機(jī)制，流量更大?？煽啃愿?。完全基于商用數(shù)據(jù)庫開發(fā)的、具有客戶／服務(wù)器模式的全新的能量管理系統(tǒng)。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，以電力設(shè)備為對象建立數(shù)據(jù)存取模式和電力系統(tǒng)模型，軟件設(shè)計(jì)全部采用面向?qū)ο蠓椒ê兔嫦驅(qū)ο笳Z言。

3電力調(diào)度自動化發(fā)展趨勢

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力體制改革的深化，為保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，電力調(diào)度中心可能同時(shí)會運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，例如調(diào)度自動化系統(tǒng)，點(diǎn)能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)等。每個(gè)系統(tǒng)又可能包括多個(gè)應(yīng)用。這些系統(tǒng)活應(yīng)用需要有以下要求：①可以相互交換數(shù)據(jù)，共享信息；②能夠不斷擴(kuò)展新的應(yīng)用功能，集成更多的系統(tǒng)，并降低接口的難度和成本：③可以采用不同廠家產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)跨平臺的異構(gòu)系統(tǒng)和互操作。

為滿足以上要求，IEC第57技術(shù)委員會的13工作組推出了調(diào)度自動化系統(tǒng)各應(yīng)用系統(tǒng)接口的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)IEC61970，其主要部分是以CIM描述電網(wǎng)的公用信息、以CIS訪問電網(wǎng)的公用信息，其理想目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“即插即用”，當(dāng)前目標(biāo)是解決系統(tǒng)的互聯(lián)和異構(gòu)問題。開發(fā)基于IEC61970標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，把異構(gòu)機(jī)型、多體系互聯(lián)起來，在不同的系統(tǒng)之間建立一種公共的相互兼容和可互相操作的環(huán)境，最大可能地充分利用計(jì)算機(jī)處理能力，真正做到數(shù)據(jù)共享、資源共享。使電力企業(yè)獲得更高的效率和更大的經(jīng)濟(jì)效益，這將是調(diào)度自動系統(tǒng)的發(fā)展放向。從技術(shù)發(fā)展趨勢上看，我國的調(diào)度自動化系統(tǒng)在逐步經(jīng)歷并完成了從“經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度”到“分析型調(diào)度”的轉(zhuǎn)變之后，相信必將發(fā)展至“智能調(diào)度”階段。這也是由當(dāng)前各種新的調(diào)度自動化技術(shù)需求所決定的。

隨著電力市場的引入，更多的市場參與者要求能夠使用調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行信息上報(bào)和查詢等操作，這就對智能調(diào)度系統(tǒng)的信息安全防護(hù)能力提出了更高的要求。盡管國家經(jīng)貿(mào)委和電監(jiān)會已經(jīng)出臺了相關(guān)技術(shù)規(guī)定，但是可以預(yù)計(jì)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)問題將面臨更多的挑戰(zhàn)，“智能調(diào)度”系統(tǒng)將能夠滿足客戶在信息安全防護(hù)能力方面更高的需求。