電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)綜述

摘 要：調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)運(yùn)行控制的基礎(chǔ)，在智能電網(wǎng)的背景下，將向智能化、科技化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。本文對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動(dòng)化；新標(biāo)準(zhǔn)；新技術(shù)；新需求；智能電網(wǎng)

電網(wǎng)調(diào)度的主要任務(wù)就是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中的所有設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。當(dāng)前，我國(guó)電網(wǎng)包含的范圍非常大，全面實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化將大大提高供電效率和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又可以降低風(fēng)險(xiǎn)，提高安全運(yùn)行水平。實(shí)行調(diào)度自動(dòng)化，可以使得調(diào)度人員更好地進(jìn)行工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并做出處理，避免因處置不當(dāng)造成重大損失；還可以對(duì)每個(gè)用戶的用電量和主要時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控，通過不同時(shí)間段的不同電價(jià)來調(diào)整用戶的用電量，從而減少在用電高峰的用電。

1 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的概念

智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是指電網(wǎng)基于高速、集成的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化、科技化、自動(dòng)化的一種先進(jìn)系統(tǒng)。它通過傳感器全面地監(jiān)控發(fā)電、輸電、配電等設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理；最后綜合分析、探討數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化管理。

2 當(dāng)前智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用

2.1 調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)

電網(wǎng)安全可靠的操作主要依賴于智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的自愈性。自愈性是指不需要或僅需要少數(shù)人為操作就可以完善電力網(wǎng)絡(luò)中的不足，消除隱患。采用智能電網(wǎng)的自愈性能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)不同設(shè)備實(shí)施情況的信息進(jìn)行收集整理，報(bào)警系統(tǒng)在設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)告給系統(tǒng)值班人員，值班人員對(duì)這些警告做出分析判斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控以及監(jiān)控系統(tǒng)在整體安全狀態(tài)上的全面反饋。

2.2 對(duì)集控站系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)

利用智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的交互性及兼容性，集控站系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上針對(duì)以往的難點(diǎn)進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，避免因內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)不同而導(dǎo)致的系統(tǒng)接口上的信息轉(zhuǎn)換失敗而不能順利工作。集控站系統(tǒng)在應(yīng)用功能、操作方法、軟件性能等方面均有了顯著的提高。標(biāo)準(zhǔn)化的電網(wǎng)集控裝置設(shè)計(jì)了一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)平臺(tái)，該系統(tǒng)是一個(gè)可以單獨(dú)或同時(shí)支持集控系統(tǒng)與公共信息的應(yīng)用系統(tǒng)。

2.3 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的憧憬

新時(shí)期的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)將發(fā)電、輸電、配電、用電統(tǒng)一到一個(gè)完整的系統(tǒng)中去，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)雙向供電。通過構(gòu)建信息交互與信息共享的管理平臺(tái)，形成全局性的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為電力系統(tǒng)提供完整的電力服務(wù)、及時(shí)掌控電能供求關(guān)系、合理分配電量、提高投資效益奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 信息及計(jì)算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)

電力系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求非常高，這就決定了其所采用的平臺(tái)必須具有強(qiáng)大的計(jì)算能力，集群計(jì)算機(jī)、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力支持。數(shù)據(jù)引擎的實(shí)現(xiàn)依賴于數(shù)據(jù)總線、消息總線、服務(wù)總線技術(shù)。智能控制中心前置的通信接入方式包括光纖以太網(wǎng)、電力寬帶、3G及4G無線通信等。安全防護(hù)則由入侵檢測(cè)、多級(jí)防火墻、操作記錄等技術(shù)組成。

電網(wǎng)的控制系統(tǒng)屬于典型的分布式系統(tǒng)。目前，針對(duì)分布式系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)包括基于可擴(kuò)展置標(biāo)語言（XML）和超文本傳輸協(xié)議（HTTP）的分布式對(duì)象之間的通信協(xié)議—簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議（SOAP）、分布式應(yīng)用的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)—公共對(duì)象請(qǐng)求代理結(jié)構(gòu)（CORBA）、組件模型標(biāo)準(zhǔn)組件—對(duì)象模型/分布式組件對(duì)象模型（COM/DOOM）、中間件、組件技術(shù)等。CORBA和DOOM為分布式應(yīng)用程序建立服務(wù)，服務(wù)對(duì)象來執(zhí)行客戶端調(diào)用的服務(wù)。SOAP是COM/DOOM與CORBA對(duì)象進(jìn)行通信的協(xié)議。實(shí)際上，利用SOAP的互操作性和CORBA強(qiáng)大的執(zhí)行能力，兩者可以很好地結(jié)合在一起。

3.2 數(shù)據(jù)及模型關(guān)鍵技術(shù)

由于IEC 61970， IEC 61968， IEC 61850和公用信息模型（CIM）等系列標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一命名規(guī)范、電網(wǎng)公共模型和數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模、4級(jí)模型（網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)）及圖形拼接等技術(shù)的應(yīng)用，使得各級(jí)調(diào)度中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的源端維護(hù)、全網(wǎng)共享成為可能。數(shù)據(jù)及模型是電力系統(tǒng)的核心，不隨調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變化而改變。因此，在進(jìn)行智能調(diào)度中心層次設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)及模型進(jìn)行有效的管理及規(guī)劃，保證數(shù)據(jù)及模型的可靠性。

3.3 電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)包括很多方面，如基于靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和繼電保護(hù)安全自動(dòng)裝置信息的電力系統(tǒng)綜合智能報(bào)警技術(shù)、故障快速診斷技術(shù)、節(jié)能優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、高精度母線負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)、電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)、電網(wǎng)分析及大規(guī)模仿真技術(shù)、含分布式能源的調(diào)度技術(shù)等。這些技術(shù)的核心是算法，不同的算法會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)深入比較算法的優(yōu)劣。

4 結(jié)束語

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)近年來得到了快速發(fā)展，并在電力行業(yè)展示出其獨(dú)有的魅力。通過對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在的主要問題進(jìn)行綜述，分析了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)隨著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的完善、人工智能領(lǐng)域新技術(shù)的涌現(xiàn)以及需求變化而不斷發(fā)展的趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述。

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