“大運(yùn)行”智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與展望

摘要：SCADA系統(tǒng)主要是由應(yīng)用軟件和操作平臺(tái)兩部分構(gòu)成，操作平臺(tái)可以為應(yīng)用軟件提供底層服務(wù)，比如說數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的存取和顯示，使應(yīng)用軟件能夠?qū)ＷI(yè)務(wù)處理。SCADA系統(tǒng)的工作原理是以計(jì)算機(jī)為準(zhǔn)進(jìn)行的調(diào)度自動(dòng)化，通過主變電站、分變電站的遠(yuǎn)動(dòng)裝置設(shè)置對(duì)應(yīng)的波特率和規(guī)約等，利用通信通道將數(shù)據(jù)上傳到自動(dòng)化設(shè)備中，最后傳送到電力MIS網(wǎng)絡(luò)中，供工作人員和其他系統(tǒng)使用。

關(guān)鍵詞：SCADA系統(tǒng)；電力調(diào)度；MIS網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）01-0137-02

本文將以開封地區(qū)的自動(dòng)化系統(tǒng)為主要分析對(duì)象，通過分析供電區(qū)出現(xiàn)的自身問題、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)問題和接口問題，結(jié)合開封引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行討論。全文將通過分析問題、特點(diǎn)介紹和應(yīng)用發(fā)展三個(gè)方面，論述SCADA系統(tǒng)在電力調(diào)度中的應(yīng)用與展望。

1 現(xiàn)狀和問題

（1）系統(tǒng)接口的問題。自動(dòng)化水平的提高增加了調(diào)度中心的系統(tǒng)數(shù)量，比如說GIS系統(tǒng)、自動(dòng)配電系統(tǒng)、OMS系統(tǒng)等，而且每一個(gè)系統(tǒng)都包含了很多功能。這些功能繁多、數(shù)量巨大的系統(tǒng)之間需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交換，而且這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造都是來自不同的廠家；所以在不同的系統(tǒng)之間和設(shè)備之間，接口的問題非常嚴(yán)重，因?yàn)槿绱诵枰渲么罅康慕涌谠O(shè)備，為的就是應(yīng)對(duì)各種各樣的

接口。

（2）網(wǎng)絡(luò)問題。信息技術(shù)的高速發(fā)展，使得調(diào)度中心在縱向和橫向兩個(gè)方面進(jìn)行了有效的互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行共享的時(shí)候，也帶來了一定的網(wǎng)絡(luò)安全問題。因?yàn)閃EB服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是一種可穿透到調(diào)度中心的系統(tǒng)，所以說為黑客攻擊提供了渠道。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是系統(tǒng)接口發(fā)展的一種趨勢(shì)，但是網(wǎng)絡(luò)安全問題也是企業(yè)需要考慮的嚴(yán)重問題。

（3）自身問題。隨著變電站技術(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)的創(chuàng)新和發(fā)展，傳統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實(shí)的需要，比如說通信方式，傳統(tǒng)的CDT方式已經(jīng)不能適應(yīng)數(shù)字化要求。而且隨著三集五大的發(fā)展，調(diào)度改革的方式減少了工作人員的工作量，在這個(gè)方面，傳統(tǒng)的自動(dòng)系統(tǒng)沒有辦法滿足無人操作的要求等，所以說對(duì)于新系統(tǒng)的變化提出了更加嚴(yán)苛的要求。

2 系統(tǒng)發(fā)展的總體目標(biāo)和性能

（1）數(shù)據(jù)傳輸信息化?？梢酝ㄟ^專用的數(shù)據(jù)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)端口，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)生產(chǎn)信息和運(yùn)行信息的高速、安全和系統(tǒng)的緊急備用功能，主要是為特高壓大電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行提供有效的數(shù)據(jù)通信保障通道。

（2）運(yùn)行監(jiān)控全景化。主要是從空間、時(shí)間和業(yè)務(wù)等多個(gè)角度和多個(gè)層面，完成實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化預(yù)警、全景化監(jiān)控，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)信息的共享和全方位可視化監(jiān)控進(jìn)行整合顯示，使得電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)可以全面、極速、直觀化地掌握電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際情況。

（3）安全評(píng)估動(dòng)態(tài)化。通過動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)等多個(gè)角度在線分析和總結(jié)安全運(yùn)行評(píng)估報(bào)告，實(shí)現(xiàn)特大高壓電網(wǎng)運(yùn)行的預(yù)警、監(jiān)控和主動(dòng)協(xié)調(diào)等防御功能。

（4）調(diào)度決策精細(xì)化。主要方式是通過日前檢修計(jì)劃、月度檢修計(jì)劃、年度檢修計(jì)劃和安全校對(duì)中心等業(yè)務(wù)聯(lián)合在一起，進(jìn)行集中化和規(guī)范化的管理工作，對(duì)調(diào)度決策的智能化和精益化進(jìn)行安全預(yù)防的管理工作。

（5）運(yùn)行控制自動(dòng)化。在AVC、解列、切機(jī)和低頻低壓減負(fù)荷等一系列的控制措施上，對(duì)電網(wǎng)的電壓、頻率、備用和潮流等進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整和控制，完成大電網(wǎng)一體化協(xié)調(diào)控制。

（6）機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)最優(yōu)化?？梢赃m應(yīng)大型可再生能源的發(fā)展，比如說太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)電源控制和新能源控制的并網(wǎng)操作和靈活操控。

性能：D5000系統(tǒng)的整體都通過了24倍正常負(fù)荷的極限測(cè)試；服務(wù)總線可以支持超過1000個(gè)客戶端的訪問量；安全加密模塊的吞吐量可以達(dá)到800Mb/s，基本是千兆的速度；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的讀取速率可以達(dá)到50萬一次/s，按照名稱讀取速率可以達(dá)到17萬一次/s；對(duì)于歷史數(shù)據(jù)的采樣支持超過20萬個(gè)量測(cè)數(shù)據(jù)的分鐘級(jí)周期存儲(chǔ)，消耗時(shí)間一般都在2s以下；數(shù)據(jù)信息采集任務(wù)支持1000條的鏈接路線，并且發(fā)送鏈接。

3 應(yīng)用分析

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能預(yù)警的應(yīng)用。實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能預(yù)警是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度的技術(shù)支撐，主要目的是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的安全分析和全景化監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控科學(xué)預(yù)警和智能分析，對(duì)系統(tǒng)整體運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化評(píng)估。從空間、時(shí)間和業(yè)務(wù)等多個(gè)角度和層面，完成對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的全景監(jiān)控、智能預(yù)警和故障分析診斷等。并且可以在線對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的情況評(píng)估分析，對(duì)于出現(xiàn)問題的部分發(fā)布警告并及時(shí)預(yù)警；還可以在線分析電網(wǎng)運(yùn)行的整體經(jīng)濟(jì)性和安全

性等。

（2）調(diào)度計(jì)劃的應(yīng)用。這一項(xiàng)主要是針對(duì)調(diào)度計(jì)劃編輯業(yè)務(wù)，為此實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)、多時(shí)段、多約束調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行的自動(dòng)化編制和分析目標(biāo)?？梢杂行峁┒喾N智能決策的使用工具和調(diào)整方式，可以靈活適用于不同模式的不同要求，對(duì)日計(jì)劃、月計(jì)劃和年度計(jì)劃進(jìn)行有機(jī)的銜接和優(yōu)化；實(shí)現(xiàn)多時(shí)段、多目標(biāo)和多約束調(diào)度計(jì)劃的自動(dòng)編輯能力和三級(jí)計(jì)劃的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性的統(tǒng)一。

（3）安全校對(duì)核實(shí)的應(yīng)用。安全校對(duì)核實(shí)是對(duì)電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃和運(yùn)行安全校對(duì)的核心技術(shù)支撐，主要是針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性評(píng)估、安全校對(duì)評(píng)估工作，提出科學(xué)合理的調(diào)整建議。利用動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定等多種穩(wěn)定方式，以此適應(yīng)不同樣的運(yùn)行環(huán)境，對(duì)發(fā)電計(jì)劃和檢修計(jì)劃等進(jìn)行全面、靈活的校對(duì)核實(shí)工作，針對(duì)穩(wěn)定問題和安全問題提出合理化的建議。

（4）調(diào)度管理的應(yīng)用。調(diào)度管理的有效應(yīng)用主要是完成電網(wǎng)調(diào)度流程化、規(guī)范化和一體化管理的核心技術(shù)保障。主要是通過這項(xiàng)技術(shù)完成對(duì)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一管理和維護(hù)，主要是生產(chǎn)業(yè)務(wù)方面的流程化管理和規(guī)范化管理；并網(wǎng)電廠和調(diào)度的綜合性管理；調(diào)度機(jī)構(gòu)的內(nèi)部管理和電網(wǎng)運(yùn)行、計(jì)劃、安全等設(shè)備信息的分析和多視角信息發(fā)布等。

4 結(jié)語

通過上述材料的分析和總結(jié)，從分析出現(xiàn)問題開始，找到系統(tǒng)自身的缺點(diǎn)和不足之處，接下來介紹了新系統(tǒng)的特點(diǎn)，最后通過開封供電區(qū)使用的D5000系統(tǒng)作出應(yīng)用的總結(jié)和對(duì)未來的憧憬。SCADA技術(shù)在電力調(diào)度中的成功應(yīng)用，為國內(nèi)電力行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持，加強(qiáng)了創(chuàng)新的動(dòng)力。

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作者簡介：王恒（1985—），男，河南開封人，河南電力開封供電公司助理工程師，在職研究生，研究方向：電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化。endprint