電力信息化的發(fā)展現(xiàn)狀與舉例討論

陳校蕓 黃智偉 馮偉 鄭重

【摘 要】作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)的電力行業(yè)，與以往的資金密集型和技術(shù)密集型相區(qū)別，近些年來，我國電力行業(yè)不斷深化改革，在資源重組和結(jié)構(gòu)性改革的前提下，逐漸走向電力市場化的運(yùn)營方式。其中，電力信息化的不斷發(fā)展為其帶來源源動(dòng)力。本文將具體總結(jié)電力信息化的發(fā)展現(xiàn)狀以及對(duì)其中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行舉例介紹。

【關(guān)鍵詞】電力信息化，管理信息系統(tǒng)

【中圖分類號(hào)】C289【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0405-01

1、電力信息化的背景與現(xiàn)狀

我國政府高度重視電網(wǎng)智能化建設(shè)，2011年3月發(fā)布的《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》中提出要推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，其中的加快電力信息化建設(shè)起著舉足輕重的地位。電力信息化的過程，就是電力工業(yè)在電子信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下由傳統(tǒng)工業(yè)向高度知識(shí)化、高度技術(shù)化和集約型工業(yè)轉(zhuǎn)變的過程。電力工業(yè)信息化的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)，其中的電力工業(yè)管理信息系統(tǒng)（MIS）建設(shè)是電力工業(yè)信息化的核心，其主要內(nèi)容是各級(jí)電力企業(yè)信息化的實(shí)現(xiàn)，其包括生產(chǎn)過程自動(dòng)化和管理信息化。

2、電力信息化的發(fā)展現(xiàn)狀及舉例說明

對(duì)于電力信息化的發(fā)展現(xiàn)狀，主要可以從以下方面觀察概括并舉例說明：

2.1 電網(wǎng)調(diào)度信息化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度信息化系統(tǒng)是把現(xiàn)場系統(tǒng)遠(yuǎn)程測控裝置（RTU）采集數(shù)據(jù)、語音信號(hào)和視頻信號(hào)通過光纖傳送送到電力調(diào)度中心，通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，使調(diào)度員隨時(shí)了解供電系統(tǒng)運(yùn)行情況，其中包括電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)（EMS）和自動(dòng)化配電管理系統(tǒng)（DMS）。

電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)（EMS）由于逐步融入了自動(dòng)發(fā)電控制、 狀態(tài)估計(jì)安全分析、調(diào)度員潮流等新概念和專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的應(yīng)用。電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為核心的電網(wǎng)監(jiān)控調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)按其功能可分為以下四個(gè)系統(tǒng)：信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)；信息傳輸子系統(tǒng)；信息的收集、處理和控制子系統(tǒng)；人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)。例如蘇州D5000系統(tǒng)。

配電自動(dòng)化（DA）是以提高供電可靠性，改進(jìn)電能質(zhì)量，向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度為目的，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。

配電系統(tǒng)自動(dòng)化在西方發(fā)達(dá)國家中較為受重視，其中美、日、德、法等國已形成了集變電站自動(dòng)化與電容器組調(diào)節(jié)控制，用戶負(fù)荷控制與饋線分段開關(guān)測控，以及遠(yuǎn)方抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS）。配電管理系統(tǒng)（Distribution Management System，DMS）是一種對(duì)變電、配電到用電過程進(jìn)行監(jiān)視、控制、管理的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，包括配電自動(dòng)化（DA）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、配電信息管理系統(tǒng)（MIS）、需方管理（DSM）等部分。其發(fā)展也很快，傳統(tǒng)上以單項(xiàng)自動(dòng)化林立為特征的“多島自動(dòng)化“，如SCADA系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)、電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)、環(huán)網(wǎng)故障識(shí)別和恢復(fù)供電系統(tǒng)等。以及現(xiàn)今已可提供在線服務(wù)的輸電、變電、配電、用電管理的地理信息系統(tǒng)（GIS），并與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）相結(jié)合而來的流動(dòng)作業(yè)管理系統(tǒng)（MCMS）。例如深圳福田區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化，其主站系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，功能齊全，具有80萬超大數(shù)據(jù)處理能力，以滿足深圳電網(wǎng)為來8到10年的發(fā)展需求。實(shí)現(xiàn)配電SCADA、饋線自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、基于地理圖的配網(wǎng)應(yīng)用、潮流計(jì)算、配電仿真、統(tǒng)計(jì)分析以及同GIS系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)PI的接口和數(shù)據(jù)交換。

2.2 智能變電站及發(fā)電站和輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

智能電網(wǎng)作為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向，滲透到發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度、信息通信等各個(gè)環(huán)節(jié)。上述環(huán)節(jié)中，智能變電站無疑是最核心一環(huán)。智能變電站通常采用先進(jìn)可靠，集成環(huán)保的智能設(shè)備，以通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測等功能，同時(shí)，具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。變電站綜合自動(dòng)化采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方式、分層控制，其基本功能通過分布于各電氣設(shè)備的遠(yuǎn)動(dòng)終端和繼電保護(hù)裝置的通信，完成對(duì)變電站運(yùn)行的綜合控制，完成遙測和遙信數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳，與控制中心對(duì)變電站電氣設(shè)備的遙控及遙調(diào)，實(shí)現(xiàn)無人值守。智能發(fā)電廠同樣，例如位于吉林松江河上總51萬千瓦的松江河發(fā)電廠，其智能化系統(tǒng)以梯級(jí)調(diào)度中心為核心，高速光纖傳輸網(wǎng)為主干架構(gòu)，數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)為載體，向東北電網(wǎng)以及上下游電廠提供應(yīng)用信息與服務(wù)交互。

輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)通過各種探測器，將探測到輸電線的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、泄漏電流、覆冰狀況、視頻圖像或圖片等數(shù)字化信息，通過GPRS/CDMA通道，上傳到特高壓輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測監(jiān)視中心，同時(shí)可通過內(nèi)部網(wǎng)登錄各種內(nèi)部管理系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。監(jiān)控中心設(shè)有LCD拼接大屏幕系統(tǒng)，各種在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、圖象、視頻和搶修車輛位置等信息能直觀顯示在大屏幕上，使監(jiān)控人員能及時(shí)監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況，準(zhǔn)確判斷設(shè)備狀態(tài)和現(xiàn)場情況，指揮車輛和專業(yè)人員處理各種輸電線路的檢修和搶修工作。例如福建省全省9個(gè)地區(qū)得到應(yīng)用，安裝各類監(jiān)測裝置共467套，其中架空線路監(jiān)測裝置372套，電纜監(jiān)測裝置95套。

2.3 用電信息采集系統(tǒng)和企業(yè)管理信息系統(tǒng)（MIS）

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)（power user electric energy data acquire system）是對(duì)電力用戶的用電信息進(jìn)行采集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)用電信息采集、用電分析管理、電能質(zhì)量監(jiān)測、計(jì)量異常監(jiān)測、分布式能源監(jiān)控、信息發(fā)布、以及智能用電設(shè)備之間信息交互等功能。其通過對(duì)配電變壓器和終端用戶的用電數(shù)據(jù)的采集和分析，實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)控和推行階梯定價(jià)，負(fù)荷管理和線損分析，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表和錯(cuò)峰用電，用電檢查（防竊電）和負(fù)荷預(yù)測，從而節(jié)約用電成本。目前國網(wǎng)公司用電信息采集覆蓋率為 4.5%。正在加強(qiáng)建立較為全面的用戶用電信息采集系統(tǒng)，主要包括建設(shè)系統(tǒng)主站和傳輸信道，采集設(shè)備和智能電表。

電力企業(yè)管理信息系統(tǒng)是面向電力部門生產(chǎn)經(jīng)營和管理活動(dòng)的系統(tǒng)，其包括：物資供應(yīng)與銷售管理，生產(chǎn)管理與財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)，勞動(dòng)工資和人事管理等子系統(tǒng)。所有集團(tuán)及省公司都已按部頒標(biāo)準(zhǔn)完成了管理信息系統(tǒng)的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)，大部分進(jìn)行了相應(yīng)開發(fā)并逐步投入運(yùn)行一些業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)例如電網(wǎng)實(shí)時(shí)、辦公自動(dòng)化、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)、燃料、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析、設(shè)備物資、用電營業(yè)、綜合服務(wù)等。

3、結(jié)束語

隨著電力信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)步伐的加快，各電力企業(yè)為適應(yīng)新的企業(yè)環(huán)境要求引進(jìn)先進(jìn)科技和管理方法，例如TD-LTE以及4G電力無線專網(wǎng)建設(shè)、光纖通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和租用公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)將成為新型的技術(shù)應(yīng)用在電力信息化建設(shè)中。從根本上說，這體現(xiàn)了信息技術(shù)、應(yīng)用和管理三大戰(zhàn)略的有機(jī)整合，企業(yè)信息化建設(shè)重點(diǎn)逐漸從業(yè)務(wù)方面轉(zhuǎn)移到管理決策方面。在當(dāng)今信息技術(shù)突飛猛進(jìn)形勢(shì)下，面對(duì)紛繁復(fù)雜的市場環(huán)境，未來的的電力信息系統(tǒng)將會(huì)是一個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理、信息標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)專業(yè)且不斷優(yōu)化改進(jìn)的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)信息資源的優(yōu)化配置和及時(shí)的資源共享，從而更加貼近社會(huì)公共服務(wù)。

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