電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用與優(yōu)化分析

楊燁 梁艷

摘要：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行分析的基礎(chǔ)和核心。對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用與優(yōu)化進(jìn)行了分析。分析了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能和基本應(yīng)用，總結(jié)了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的高級(jí)優(yōu)化應(yīng)用功能。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動(dòng)化；優(yōu)化；基本應(yīng)用；高級(jí)功能

作者簡(jiǎn)介：楊燁（1983-），男，重慶人，國(guó)網(wǎng)電力公司烏魯木齊電力公司，工程師；梁艷（1982-），女，陜西乾縣人，國(guó)網(wǎng)電力公司烏魯木齊電力公司，工程師。（新疆 烏魯木齊 830000）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）06-0241-02

隨著電力體制改革的逐步進(jìn)行及智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力工業(yè)在市場(chǎng)化進(jìn)程、新技術(shù)應(yīng)用、分布式電源接入等方面都在逐步發(fā)展和深入。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作為電網(wǎng)運(yùn)行的核心，其在整個(gè)電力系統(tǒng)中的作用越來(lái)越重要，整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行無(wú)不依賴(lài)于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的正確指揮和監(jiān)控，同時(shí)隨著新型技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的科技水平不斷提高，對(duì)電網(wǎng)中設(shè)備的監(jiān)視和控制能力越來(lái)越強(qiáng)。本文進(jìn)行了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用與優(yōu)化的研究。

一、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)基本分析

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是為整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行提供數(shù)據(jù)采集及電網(wǎng)正常運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)各級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行人員的有效支撐，為運(yùn)行人員正確操作提供支持，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行人員的有效決策，確保整個(gè)電力系統(tǒng)操作正常。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是整個(gè)電網(wǎng)的核心，整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括以下幾個(gè)部分，即調(diào)控中心部分、主站部分、站端部分和信息通道傳輸部分。根據(jù)整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)信息傳輸功能的不同，將調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)分為采集子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)及信息處理子系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)模塊包括SCADA子系統(tǒng)、AGC子系統(tǒng)、EDC子系統(tǒng)、SA子系統(tǒng)及DTS子系統(tǒng)。

二、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本應(yīng)用分析

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用，其基本的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面，即對(duì)電網(wǎng)的基本運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)行電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度調(diào)控，進(jìn)行電網(wǎng)的安全性分析和智能自動(dòng)控制。

1.SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用功能

SCADA系統(tǒng)主要是在統(tǒng)一的支撐平臺(tái)下電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)具體應(yīng)用，也是EMS系統(tǒng)中最為基本的一個(gè)應(yīng)用，其主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)高性能、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)控功能。通過(guò)SCADA系統(tǒng)可以完成電網(wǎng)電壓等級(jí)設(shè)定、調(diào)度口令命令和系統(tǒng)工作站的安全管理等功能。電網(wǎng)中任何對(duì)設(shè)備的操作都能準(zhǔn)確在SCADA系統(tǒng)中進(jìn)行記錄，并且能夠?qū)⒂涗涍M(jìn)行打印。在對(duì)電網(wǎng)任何設(shè)備進(jìn)行操作前系統(tǒng)都會(huì)進(jìn)行安全性和相關(guān)命令口令的檢查，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理和調(diào)節(jié)，并能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜褪鹿首窇浀裙δ堋?/p>

通過(guò)SCADA系統(tǒng)還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，其主要依靠在各個(gè)變電站和發(fā)電廠(chǎng)中所放置的RTU和監(jiān)控設(shè)備完成。在調(diào)度主站端的SCADA系統(tǒng)能夠完成對(duì)數(shù)據(jù)通道相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，實(shí)現(xiàn)RTU或電網(wǎng)電氣量信息的查看，并利用主站端的SCADA功能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電廠(chǎng)及變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)控制。站端的綜自設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)主站命令的有效接收，并結(jié)合自身的功能來(lái)完成站端設(shè)備的控制。

2.AGC系統(tǒng)的應(yīng)用功能

所謂AGC系統(tǒng)，即電網(wǎng)的電壓有效控制系統(tǒng)。AGC系統(tǒng)是電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的重要支撐，通過(guò)AGC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在對(duì)電網(wǎng)相關(guān)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)的同時(shí)對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)控。AGC系統(tǒng)主要控制各個(gè)調(diào)頻電廠(chǎng)的廠(chǎng)端，并自動(dòng)完成線(xiàn)損修正的功能，對(duì)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)中的有功功率及頻率進(jìn)行有效控制，主要實(shí)現(xiàn)了以下基本功能：

（1）AGC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的有效處理，對(duì)SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的測(cè)量和檢驗(yàn)，并對(duì)狀態(tài)估計(jì)量進(jìn)行引入，實(shí)現(xiàn)相關(guān)測(cè)量量的有效關(guān)聯(lián)分析，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的模型進(jìn)行拓?fù)浞治霾?shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的分區(qū)，確保整個(gè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全性。

（2）有效控制策略分析。對(duì)變壓器的動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行有效約束，并對(duì)負(fù)荷曲線(xiàn)的變化進(jìn)行分析，確?？刂拼胧┑挠行?zhí)行，并盡量確保動(dòng)作次數(shù)的減少。

（3）上下級(jí)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的AVC可實(shí)現(xiàn)無(wú)功自動(dòng)化控制，自動(dòng)完成功率因數(shù)的考核，確保整個(gè)電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定，盡量減少無(wú)功功率的傳輸。

（4）電網(wǎng)運(yùn)行安全策略分析。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行安全策略的有效分析，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)異常運(yùn)行事件知識(shí)庫(kù)的有效建立對(duì)相關(guān)事件進(jìn)行自定義和報(bào)警，確保整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.PAS高級(jí)軟件應(yīng)用功能

PAS高級(jí)軟件主要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況的監(jiān)視，并能夠提供預(yù)防、優(yōu)化和對(duì)電網(wǎng)緊急情況下的控制功能，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的功能進(jìn)行有效分析，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹ｋ娋W(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵?duì)整個(gè)電網(wǎng)絡(luò)分析具有重要作用，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷挠行Х治瞿軌虼_保各種軟件的正確應(yīng)用。

（2）電網(wǎng)狀態(tài)的正確估價(jià)。電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)估計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息模塊的重建，其是以EMS相關(guān)分析軟件為基礎(chǔ)的。

（3）調(diào)度員潮流分析。調(diào)度員潮流分析能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度結(jié)果的有效分析，調(diào)度員可以利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)假象條件下的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的有效模擬，并基于這種模擬實(shí)現(xiàn)調(diào)度方式計(jì)劃的執(zhí)行。

（4）安全分析。通過(guò)安全分析系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)預(yù)想事故的有效分析和評(píng)估，確保調(diào)度運(yùn)行人員能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的可靠有效控制。

三、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)功能優(yōu)化分析

1.DTS高級(jí)應(yīng)用功能

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作為一套仿真系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)際數(shù)學(xué)模型的分析和建立，對(duì)調(diào)度操作及各種故障的情況進(jìn)行再現(xiàn)，并將這些信息發(fā)送到電力調(diào)控中心的主站內(nèi)，為調(diào)度員進(jìn)行模擬提供絕對(duì)逼真的環(huán)境，進(jìn)而達(dá)到在不影響實(shí)際情況的前提下使調(diào)度員產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。DTS高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)系統(tǒng)組成，即電網(wǎng)仿真系統(tǒng)、EMS子系統(tǒng)及教員子系統(tǒng)等部分組成。

（1）仿真子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)真實(shí)情況的全面模擬，其主要包括一次系統(tǒng)的模擬和二次安全自動(dòng)裝置及保護(hù)系統(tǒng)的模擬，還能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。

（2）EMS仿真子系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的有效處理和控制，確保仿真數(shù)據(jù)與真實(shí)電網(wǎng)的一致性，調(diào)度自動(dòng)化學(xué)員可以通過(guò)EMS完成相關(guān)應(yīng)用軟件功能。

（3）教員子系統(tǒng)能夠?qū)贪高M(jìn)行有效的建立，包括仿真系統(tǒng)的斷面分析、提供對(duì)教案工具的管理和DTS系統(tǒng)的維護(hù)。

2.潮流計(jì)算高級(jí)應(yīng)用功能

潮流計(jì)算作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用功能，其主要實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的潮流計(jì)算，并給出當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下潮流計(jì)算結(jié)果，通過(guò)改變運(yùn)行方式能夠?qū)崿F(xiàn)潮流計(jì)算的有效分析，確保各種運(yùn)行方式下電網(wǎng)潮流的正確校核。

潮流計(jì)算功能還能夠?qū)崿F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)解列狀態(tài)下各種網(wǎng)絡(luò)潮流的計(jì)算，滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)的功率缺額，使機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)有效的調(diào)控，并將網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的結(jié)果在系統(tǒng)圖上進(jìn)行有效的顯示。設(shè)立相關(guān)報(bào)警越限功能，對(duì)越限的元件以變色的形式進(jìn)行顯示，提醒運(yùn)行人員哪些元件正處于危險(xiǎn)運(yùn)行狀態(tài)。

3.短路電流計(jì)算高級(jí)應(yīng)用功能

系統(tǒng)具有短路電流計(jì)算的高級(jí)應(yīng)用功能，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備阻抗的有效檢查、等值阻抗的校核及根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行具體模式的短路電流計(jì)算，并且能夠?qū)⒍搪冯娏饔?jì)算結(jié)果與所給定值進(jìn)行校對(duì)，對(duì)設(shè)備阻抗進(jìn)行有針對(duì)性的選擇，及時(shí)修正錯(cuò)誤的開(kāi)關(guān)刀閘位置及錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果。

四、結(jié)論

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電能質(zhì)量的要求逐步提高，電網(wǎng)通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用也逐步提高了自動(dòng)化和智能化的水平，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也逐步實(shí)現(xiàn)了高級(jí)功能的應(yīng)用，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正逐步朝著標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，其功能越來(lái)越完善，確保整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）