淺析電力調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

鄭寬昀

國(guó)電南瑞科技股份有限公司，江蘇 南京 210061

淺析電力調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

鄭寬昀

國(guó)電南瑞科技股份有限公司，江蘇 南京 210061

電力工業(yè)是國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的首要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力工業(yè)平穩(wěn)快速發(fā)展有力的支撐著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和全社會(huì)的發(fā)展。隨著國(guó)家對(duì)電力發(fā)展需求的不斷提高和輸變電技術(shù)日益發(fā)展的變化，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展也越來(lái)越受到重視，電力調(diào)度系統(tǒng)作為保障電網(wǎng)安全平穩(wěn)有序運(yùn)行的基礎(chǔ)必將受到關(guān)注。隨著供給結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整、電力設(shè)施的不斷新建、老設(shè)備不斷得到更新改造，各種新技術(shù)應(yīng)用的不斷更新，電力調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)成為很多人所關(guān)注的話(huà)題。

電力調(diào)度；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

引言

電力調(diào)度是為了保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、對(duì)外可靠供電、各類(lèi)電力生產(chǎn)工作有序進(jìn)行而采用的一種有效的管理手段。電力調(diào)度的具體工作內(nèi)容是依據(jù)各類(lèi)信息采集設(shè)備反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)信息，或監(jiān)控人員提供的信息，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，如電壓、負(fù)荷等實(shí)際狀況，綜合考慮各項(xiàng)生產(chǎn)工作開(kāi)展情況，對(duì)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，通過(guò)通訊設(shè)備或自動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出操作命令，指揮現(xiàn)場(chǎng)操作人員或自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，如調(diào)整負(fù)荷分布、投切電容器、增加負(fù)荷等，從而確保電網(wǎng)持續(xù)、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。近年來(lái)隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)、控制手段不斷進(jìn)步完善，電力調(diào)度的技術(shù)支持也日趨強(qiáng)大并逐步完善。電子計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊以及PLC自動(dòng)化控制技術(shù)等高科技產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電力調(diào)度系統(tǒng)也緊隨科技發(fā)展，逐步向現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)、控制、自動(dòng)化反饋、指令的方向發(fā)展。

1 電力調(diào)度系統(tǒng)的功能要求

1.1 數(shù)據(jù)采集

由RTU收集站端（變電站、電廠(chǎng)）的電氣參數(shù)，包括開(kāi)關(guān)位置、保護(hù)信號(hào)、電壓電流等遙測(cè)數(shù)據(jù)。

1.2 信息傳輸

將RTU收集到的信息經(jīng)過(guò)可靠的通道傳送至主站系統(tǒng)（前置機(jī)、服務(wù)器），并傳輸主站下達(dá)的控制命令到戰(zhàn)端。

1.3 處理數(shù)據(jù)

收集到的信息要經(jīng)過(guò)處理、篩選、計(jì)算。

1.4 人機(jī)交互

將處理過(guò)的信息經(jīng)由友好的界面呈現(xiàn)給用戶(hù)，并實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)功能。而其電力調(diào)度系統(tǒng)的功能有以下幾個(gè)方面：

①實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供電系統(tǒng)電壓質(zhì)量；

②實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)諧波電壓分量；

③對(duì)供電電壓、諧波分量進(jìn)行整點(diǎn)和分時(shí)段統(tǒng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和采集電力系統(tǒng)供電電壓質(zhì)量、諧波電壓分量和失電時(shí)間，及時(shí)準(zhǔn)確地向電壓質(zhì)量管理專(zhuān)責(zé)人員提供有關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

1.5 數(shù)據(jù)反饋

將指令執(zhí)行結(jié)果或監(jiān)視目標(biāo)反饋報(bào)告的過(guò)程，此過(guò)程對(duì)采集、傳輸、處理、聯(lián)系的過(guò)程進(jìn)行再次溝通，有助于修訂控制方案以及評(píng)價(jià)控制結(jié)果有輔助作用，以便于再次調(diào)控。

2 電力調(diào)度系統(tǒng)現(xiàn)狀及現(xiàn)存問(wèn)題

目前我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理。統(tǒng)一調(diào)度是以分級(jí)管理為基礎(chǔ)，分級(jí)管理目的是有效的實(shí)施統(tǒng)一調(diào)度。加強(qiáng)電力系統(tǒng)調(diào)度管理，提高調(diào)度人員的素質(zhì)水平，杜絕誤調(diào)度、誤操作的發(fā)生是保證全網(wǎng)系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行的重中之重。

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是科技含量高、建設(shè)周期長(zhǎng)、投資大、涉及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通訊、動(dòng)態(tài)控制和系統(tǒng)電力等多學(xué)科、多領(lǐng)域、多專(zhuān)業(yè)、多技術(shù)的較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，在電網(wǎng)的及時(shí)監(jiān)控、處理故障、預(yù)測(cè)負(fù)荷和電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行等方面，發(fā)揮重要作用，同時(shí)也為各級(jí)部門(mén)及現(xiàn)場(chǎng)管理提供著科學(xué)準(zhǔn)確決策依據(jù)方面起了重要作用。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)改變傳統(tǒng)的電網(wǎng)控制方式，為電網(wǎng)調(diào)度提供了具有高科技含量的新型電網(wǎng)調(diào)度手段，是電網(wǎng)調(diào)度方法和手段的一次革新，是電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能、安全運(yùn)行的重要保障。最近幾年，隨著電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)逐漸完善，在目前應(yīng)用中見(jiàn)到了不錯(cuò)的實(shí)際效果。

自動(dòng)化電力調(diào)度系統(tǒng)在運(yùn)行中存在的問(wèn)題主要有以下三方面：

2.1 匱乏相應(yīng)的專(zhuān)向技術(shù)人才

如今，雖然多數(shù)地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已建立并運(yùn)行，但由于匱乏相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，運(yùn)行維護(hù)等工作得不到充分保障，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、連續(xù)及安全性得不到保證，已經(jīng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效率造成了影響，對(duì)系統(tǒng)功能的發(fā)揮造成了瓶頸。

2.2 系統(tǒng)管理制度跟不上

調(diào)度系統(tǒng)投入運(yùn)行以后，由于沒(méi)有管理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，制定各種管理制度沒(méi)能符合系統(tǒng)運(yùn)行需要，系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作制度無(wú)據(jù)可依，為確保不影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，我們應(yīng)及時(shí)制定符合實(shí)際、便于操作的響應(yīng)制度。

2.3 使用與管理不能兼顧

調(diào)度系統(tǒng)投入運(yùn)行以后，存在使用管理不同步的現(xiàn)象。沒(méi)重視專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)及專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，出現(xiàn)問(wèn)題后只依賴(lài)設(shè)備廠(chǎng)家，影響系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性、安全性和穩(wěn)定行，必須及時(shí)糾正要讓使用、維護(hù)與管理同步。

3 加強(qiáng)調(diào)度管理工作的途徑

電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電力調(diào)度環(huán)節(jié)是全網(wǎng)運(yùn)行、倒閘操作和事故處置的最高指令機(jī)構(gòu)，是保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行、安全運(yùn)行，要保證電能生產(chǎn)的正常運(yùn)行、要保證合格的電能質(zhì)量、要有較好的經(jīng)濟(jì)性，要保障全網(wǎng)的安全穩(wěn)定就必須對(duì)電網(wǎng)實(shí)施時(shí)時(shí)監(jiān)控管理。加強(qiáng)并提高電網(wǎng)的調(diào)度管理應(yīng)著重注意如下四項(xiàng)工作：

3.1 增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度規(guī)范，提高管理意識(shí)

電力調(diào)度管理工作的好壞，直接影響著平穩(wěn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，隨著電力調(diào)度工作的現(xiàn)代化程度的提高，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了極大的促進(jìn)作用，結(jié)合實(shí)際要保證電網(wǎng)正常運(yùn)行，必須要杜絕人為的誤調(diào)度、誤操作、違章指揮調(diào)度以及不服從調(diào)度指令，要想控制這些因素首先要控制好人的因素，從思想上深刻認(rèn)識(shí)到調(diào)度管理的重要性和實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度的必要性，加強(qiáng)調(diào)度紀(jì)律，有效保證電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，維護(hù)全網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2 加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的操作管理

為了加強(qiáng)操作管理提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，減 少設(shè)備遺漏隱患，我們要求調(diào)度貫徹《電業(yè)安全工作規(guī)程》和國(guó)家《電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例》的有關(guān)前提下，結(jié)合本網(wǎng)實(shí)際操作管理制度，嚴(yán)格按《網(wǎng)區(qū)內(nèi)電力調(diào)度管理規(guī)程及相關(guān)規(guī)定》執(zhí)行。真正提高調(diào)度人員的思想意識(shí)，規(guī)章制度嚴(yán)格執(zhí)行，改變傳統(tǒng)的只會(huì)拉閘限電工作態(tài)度，堅(jiān)持“工作票”制。

3.3 加強(qiáng)計(jì)劃?rùn)z修管理

推行檢修一條龍，非計(jì)劃?rùn)z修嚴(yán)格控制，在檢修管理中始終將可靠性要求排在第一位，審批手續(xù)要嚴(yán)格，不具備條件或配合工作未準(zhǔn)備好的不得批準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)檢修計(jì)劃全程跟蹤，杜絕重復(fù)停電，使可靠性停電指標(biāo)始終受控。

3.4 使電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行切實(shí)提高

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度，它是在保證可靠、安全運(yùn)行以及滿(mǎn)足用電需要、電能質(zhì)量的前提下，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的基本原理，制定區(qū)域間的電能能耗計(jì)劃，使全網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用最少，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

4 電力調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)展望

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力體制的深化改革，為保證電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、安全、平穩(wěn)運(yùn)行，電力調(diào)度中心可能同時(shí)會(huì)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，如自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)點(diǎn)能量系統(tǒng)、生產(chǎn)管理調(diào)度系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)等更科學(xué)更具實(shí)效的自動(dòng)化管控系統(tǒng)。

電力自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)有以下三方面特點(diǎn)：

4.1 調(diào)度系統(tǒng)融合多個(gè)現(xiàn)代化應(yīng)用系統(tǒng)

通過(guò)每個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的逐步完善，這些系統(tǒng)應(yīng)用將給我們提出了更高的要求：首先，要通過(guò)系統(tǒng)集成逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的相互交換，并保證，全網(wǎng)內(nèi)信息及數(shù)據(jù)的時(shí)時(shí)共享，最終達(dá)到電網(wǎng)整體的均衡調(diào)度和便捷調(diào)度。然后，結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，高集成的集中控制網(wǎng)絡(luò)將逐步形成，單系統(tǒng)控制多系統(tǒng)和單機(jī)控制全局的可能將得以實(shí)現(xiàn)。最終實(shí)現(xiàn)全區(qū)域、全網(wǎng)甚至各電網(wǎng)間的智能化、高精化、自動(dòng)化調(diào)度。

4.2 強(qiáng)大的可擴(kuò)展性

新型科技的使用能夠大大改善勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)、勞動(dòng)強(qiáng)度、人為操作精準(zhǔn)度及人為判斷的誤差度。通過(guò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)的相繼開(kāi)發(fā)使用需要，通訊接口的集成整合，可以使跨網(wǎng)調(diào)度得以實(shí)現(xiàn)。多系統(tǒng)接口的整合能夠使數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性提高、維護(hù)難度降低、系統(tǒng)間切換速度提升、信息失真率降低，間接提高體統(tǒng)分析準(zhǔn)確率和方案選擇的優(yōu)化。

4.3 跨平臺(tái)的異構(gòu)系統(tǒng)和互操作

IEC技術(shù)委員會(huì)工作組推出了全新調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用接口的系標(biāo)準(zhǔn)：IEC61970，主要部分是以CIM描述電網(wǎng)的公用信息、以CIS訪(fǎng)問(wèn)電網(wǎng)的公用信息，此思路的理想目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)自動(dòng)化控制、指令、反饋循環(huán)，目的是解決調(diào)度系統(tǒng)的互聯(lián)和異構(gòu)銜接問(wèn)題?；贗EC61970標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，把異構(gòu)機(jī)型、多體系互聯(lián)起來(lái)，在不同的系統(tǒng)之間建立一種公共的相互兼容和可實(shí)現(xiàn)互相操作的環(huán)境，最大可能地充分利用高處理能力計(jì)算機(jī)，做到信息共享、資源共享、無(wú)縫銜接、循環(huán)修正。使電力企業(yè)獲得更高的效率，這將是調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向?？措娏φ{(diào)度技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)的電力調(diào)度系統(tǒng)正在逐步經(jīng)歷從“經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度”到“分析型調(diào)度”到“循環(huán)修正調(diào)度”方向發(fā)展，相信將來(lái)的發(fā)展目標(biāo)是——全網(wǎng)“智能調(diào)度”。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)和信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)電力控制調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展必將走向智能控制的最終目標(biāo)，會(huì)有更多的電力企業(yè)需要用自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行信息上報(bào)、查詢(xún)、修正等調(diào)度操作，“循環(huán)修正調(diào)度” 和“智能調(diào)度”系統(tǒng)的不斷研發(fā)和投用將會(huì)給電力企業(yè)及用戶(hù)帶來(lái)更高自動(dòng)化程度和更優(yōu)的用電體驗(yàn)。

致謝

感謝國(guó)調(diào)自動(dòng)化處在業(yè)務(wù)及技術(shù)上的大力支持，以及同事們的熱心幫助。

[1]趙寶軍.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用.石油和化工設(shè)備出版社,2009年3月

[2]王士政。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù).中國(guó)水利水電出版社,2006年1月

[3]薛宏偉.電力調(diào)度中心辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用.寧夏電力出版社,2006年3月

[4]王正風(fēng).電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行新技術(shù).中國(guó)電力出版社,2012年3月

Analysis of the present situation and development trend of electric power dispatching system

Zheng Kuanyun
NARI Technology Development Limited，Nanjing 210061，Jiangsu Province，China

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.23.024

鄭寬昀（1982-），男，江蘇，本科，助工，研究方向：電力調(diào)度自動(dòng)化，電能量計(jì)量，電力市場(chǎng)。