電力調(diào)度自動化的應(yīng)用及其優(yōu)化探討

廣東電網(wǎng)云浮郁南供電局 527199

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量要求越來越高。為了在提高電網(wǎng)運(yùn)行工作效率的同時(shí)，降低成本，電力系統(tǒng)采用了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，一改傳統(tǒng)電力調(diào)度中心信息傳遞慢，且在事故發(fā)生時(shí)無法傳遞有效信息的缺點(diǎn)，不僅提高了電力信息傳輸質(zhì)量而且確保了信息傳輸?shù)陌踩?。此外，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)監(jiān)控和及時(shí)反饋有效信息的功能，使調(diào)度人員能夠掌握電網(wǎng)運(yùn)行全局。本論文針對電力調(diào)度自動化的應(yīng)用及其優(yōu)化進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電力；自動化；應(yīng)用

在科學(xué)技術(shù)的帶動下，電力通信系統(tǒng)快速發(fā)展，已經(jīng)從單一的載波通信方式逐漸向數(shù)字微波、無線信號傳輸、SDH光纖、云計(jì)算技術(shù)等等通信方式轉(zhuǎn)變。電力調(diào)度自動化，就是以計(jì)算機(jī)為在載體，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持下，采用先進(jìn)的信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集、分析以及綜合評判，以對決策信息以有效的自動化管理控制。

一、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)

（一）電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)利用電網(wǎng)信息源，將原有的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，在電網(wǎng)的支持下，滿足數(shù)據(jù)信息的集成和共享。在電網(wǎng)設(shè)備模擬數(shù)字化轉(zhuǎn)換的過程中，還確保了電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。這就要求電網(wǎng)需要有更高的決策能力和較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力，不僅可以完成信息的采集、監(jiān)控運(yùn)行，而且還要做到電網(wǎng)運(yùn)行的規(guī)劃和維護(hù)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行信息的綜合利用，確保電力系統(tǒng)不僅能夠完成運(yùn)行、調(diào)度，而且還有效地執(zhí)行了系統(tǒng)檢測、優(yōu)化、預(yù)警，故障的識別、分析以及技術(shù)處理和協(xié)調(diào)等等系列過程，最終建立起了具有自動協(xié)調(diào)性的電力系統(tǒng)綜合防御體系。

（二）電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主要由管理控制中心、信息資訊通道，以及電力系統(tǒng)的主站和廠站等等所構(gòu)成。從功能性的角度對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行劃分，可以將其劃分為信息采集和執(zhí)行系統(tǒng)、傳輸信息子系統(tǒng)、處理信息系統(tǒng)和人機(jī)互聯(lián)子系統(tǒng)等等。在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)具體實(shí)施過程中，信息采集和執(zhí)行系統(tǒng)除了要執(zhí)行數(shù)據(jù)信息采集、必要的處置分析，對主站以及各個(gè)廠站的運(yùn)行情況加以明確之外，還要接受調(diào)度中心的指令，進(jìn)行信息的傳遞、接受，并執(zhí)行必要的操作和信息管理；傳輸信息子系統(tǒng)，則是系統(tǒng)主體要對各站的信息建立起溝通，實(shí)現(xiàn)往來傳遞，以確保信息指令和采集發(fā)布目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；在整個(gè)的電力調(diào)度體系中，處理信息系統(tǒng)是自動化的核心，其是運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌分析、計(jì)算，并按照計(jì)算結(jié)果發(fā)布控制指令，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站運(yùn)行的自動化控制；人機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中所發(fā)揮的是輔助性作用，其對調(diào)度信息進(jìn)行統(tǒng)籌管理，經(jīng)歷了加工、匯總、綜合性分析之后，使用打印機(jī)將數(shù)據(jù)信息輸出為文本，以利于調(diào)度管理控制人員對電網(wǎng)運(yùn)行情況清晰掌握，以實(shí)施必要的調(diào)度管理。

二、電力調(diào)度自動化SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用

SCADA系統(tǒng)在構(gòu)成上，主要為各類通信設(shè)施、電力調(diào)度管理控制中心的主站設(shè)施以及廠站監(jiān)督控制管理體系等等，所有的管理程序都是運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件完成。具體操作上，是對廠站的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、處置、傳輸?shù)街髡倔w系，通過發(fā)布同步命令，對分站進(jìn)行管理控制。

為了提高SCADA系統(tǒng)的管理性能，在自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上主要采用了太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通過RJ-45 插座連接，將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、主機(jī)工作站以及前置機(jī)都與網(wǎng)絡(luò)集線器（HUB）連接，將雙機(jī)切換柜連接到兩臺前置機(jī)中的多口智能接口上，并與MODEM一對一相連，使SCADA系統(tǒng)的可靠性得以提升。主要體現(xiàn)為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)形式多樣化的實(shí)現(xiàn)，即ATM、EtherNet和FDDI都可以使用，還實(shí)現(xiàn)了包括高低網(wǎng)速、單雙網(wǎng)等等多種方式網(wǎng)絡(luò)配置的組合。SCADA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)了與諸如MIS 等等其他系統(tǒng)的互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)冗余熱備份則可以使主網(wǎng)絡(luò)通道與副網(wǎng)路通道的交替使用，即兩個(gè)通道中，一個(gè)通道使用，另一個(gè)通道停止使用。當(dāng)有一個(gè)通道發(fā)生故障的時(shí)候，備份通道會隨之補(bǔ)上，因此而確保了信息傳輸?shù)臅r(shí)效性。此外，使用SCADA系統(tǒng)進(jìn)行自動化調(diào)度，還可以通過與上下機(jī)調(diào)度構(gòu)成廣域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程調(diào)試功能。

當(dāng)電網(wǎng)處于運(yùn)行狀態(tài)，有突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，SCADA系統(tǒng)并啟動報(bào)警系統(tǒng)，隨之應(yīng)急管理系統(tǒng)自控開啟，對所有的程序進(jìn)行快速處理以確保電網(wǎng)安全可靠地運(yùn)行。為了方便電力調(diào)度人員的對電網(wǎng)有效管理控制，SCADA系統(tǒng)的輔助功能實(shí)現(xiàn)了價(jià)值化數(shù)據(jù)的儲存、記錄功能，并能夠通過打印機(jī)打印報(bào)表。

SCADA系統(tǒng)的實(shí)踐意義在于，其實(shí)現(xiàn)了主站對分站點(diǎn)的自動化遙測、信息交互通信、傳遞信息的管理控制和調(diào)度，進(jìn)而對于變電站以及電網(wǎng)運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)了自動化管理控制。

三、基于云計(jì)算的電力調(diào)度自動化優(yōu)化策略

采用云計(jì)算技術(shù)對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，不僅對傳統(tǒng)的調(diào)動自控化系統(tǒng)的性能和可靠性以升級，而且還運(yùn)用虛擬網(wǎng)路建立了可以隨身攜帶，且高度標(biāo)準(zhǔn)化和智能化的操作平臺。

（一）建立云計(jì)算架構(gòu)，提高電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性

將電力調(diào)度自動化系統(tǒng)建立起云計(jì)算架構(gòu)，可以在確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多機(jī)并行機(jī)制，即只要有一臺服務(wù)器可以運(yùn)行，即便是多臺服務(wù)器發(fā)生了故障，也不會影響到系統(tǒng)整體運(yùn)行。此外，在云計(jì)算平臺上進(jìn)行電力調(diào)度自動化系統(tǒng)操作，還可以對虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控，判斷應(yīng)用程序的級別，一旦發(fā)現(xiàn)虛擬機(jī)以及其內(nèi)容的應(yīng)用程序出現(xiàn)問題，就會自動啟動報(bào)警系統(tǒng)和程序恢復(fù)系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（二）云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了操作平臺與終端設(shè)備的分離

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)采用云計(jì)算架構(gòu)，通過系統(tǒng)功能的在線處理，可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)操作平臺與終端設(shè)備的分離。在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，電力系統(tǒng)的各種操作平臺都會被固化，通過在虛擬的桌面上操作，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鶎?yīng)的終端設(shè)備當(dāng)中。這樣，操作人員只要在虛擬的桌面上操作，就可以將云計(jì)算資源充分地運(yùn)用起來，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)調(diào)度功能。

（三）云計(jì)算的超級計(jì)算能力提高了終端設(shè)備的使用性能

云計(jì)算就有超級的計(jì)算能力，可以將云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的虛擬標(biāo)準(zhǔn)臺以及虛擬服務(wù)器所傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù)，都可以劃分為不同的類型，通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)給各個(gè)終端，以使虛擬服務(wù)器對資源進(jìn)行有效分配。電力系統(tǒng)通過云計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)在線分析，獲得在線最有潮流，并做出安全評估，從而是終端設(shè)備的使用性能得以提高。

（四）云計(jì)算可以提高調(diào)度操作效率

云計(jì)算可以為用戶提供虛擬標(biāo)準(zhǔn)操作臺，并分發(fā)至平板電腦或者是智能手機(jī)，借助無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，標(biāo)準(zhǔn)操作臺的智能終端會通過網(wǎng)絡(luò)加密措施，與數(shù)據(jù)中心建立起連接，實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)度操作。

結(jié)語：

綜上所述，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用中，不僅可以使電網(wǎng)的運(yùn)行效率有所提高，而且還創(chuàng)造了優(yōu)質(zhì)安全的服務(wù)環(huán)境。特別是將云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用于電力調(diào)動自動化系統(tǒng)中，通過建立操作平臺與終端設(shè)備的分離，提高了終端設(shè)備的使用性能，從而提高了調(diào)度操作效率。

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