淺談電力調(diào)度自動化中的一體化技術(shù)

【摘要】一體化技術(shù)在電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用，對于改善自動化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性具有重要作用。本文首先分析了電力調(diào)度中存在的問題，然后具體探討了一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，以期為相關(guān)技術(shù)與研究人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度自動化；一體化技術(shù)；分析

當(dāng)前國內(nèi)的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)多采用分布式體系結(jié)構(gòu)，其采用統(tǒng)一的控制操作平臺，能給程序開發(fā)與應(yīng)用提供穩(wěn)定的工作環(huán)境，充分滿足電網(wǎng)控制與管理調(diào)度的要求。然而隨著我國電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模的不斷加大，電力調(diào)度系統(tǒng)的覆蓋范圍也越來越廣，如何采用有效控制方法以提高電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的運(yùn)行水平是現(xiàn)代電力系統(tǒng)建設(shè)面臨的重要問題。因此，加強(qiáng)有關(guān)電力調(diào)度自動化中的一體化技術(shù)分析，對于改善電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的控制質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、電力調(diào)度中存在的問題

（1）電網(wǎng)模擬的不穩(wěn)定性。在當(dāng)前的電網(wǎng)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中，變電站的逐步改進(jìn)及其數(shù)量的增加，使得自動化調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)建需要進(jìn)行模型建設(shè)與數(shù)據(jù)記錄，以提高設(shè)備管理的有效性。然而在建模及記錄數(shù)據(jù)的過程中，其不同環(huán)節(jié)間經(jīng)常會出現(xiàn)各類錯誤問題，這在一定程度上對電力調(diào)度形成非常不利影響。因此，在電網(wǎng)模型建立過程中，應(yīng)加強(qiáng)對電網(wǎng)模擬不穩(wěn)定性狀況的探究，以改善電力調(diào)度系統(tǒng)的完整性及自動化水平，從而有效管理和控制電力調(diào)度過程。

（2）電力調(diào)度自動化系統(tǒng)需要高要求的集中控制方式。在實(shí)施電力調(diào)度時，對于電力調(diào)度過程的調(diào)控應(yīng)符合系統(tǒng)及電網(wǎng)模擬數(shù)據(jù)庫的一致性要求，然而目前的電力調(diào)度系統(tǒng)功能相對獨(dú)立，在自動化系統(tǒng)中是無法完成電力調(diào)度與數(shù)據(jù)庫的一致性過程的，因電力調(diào)度模型具有多變性特點(diǎn)，這也就需要電力調(diào)度系統(tǒng)需要采用高標(biāo)準(zhǔn)的集中控制方式。[1]

（3）自動化平臺具有差異性。在初期實(shí)施電力調(diào)度時，構(gòu)建的調(diào)度平臺通常是在計算機(jī)平臺基礎(chǔ)上形成的，同現(xiàn)在的電力自動化系統(tǒng)擁有較多差別。而目前的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)平臺通常更新速度較快，且部分電力企業(yè)還處于原有電力調(diào)度系統(tǒng)與電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的過渡轉(zhuǎn)化時期，這就導(dǎo)致了調(diào)度平臺的大量不一致性。在電力調(diào)度時，在一些情況下為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性，通常會使用RISC結(jié)構(gòu)開展電力調(diào)度，然而由于操作系統(tǒng)的影響使得該結(jié)構(gòu)并不能全面滿足調(diào)度使用的各種要求。所以為減小操作系統(tǒng)與硬件之間的差異，我們需要使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口來適應(yīng)電力調(diào)度的系統(tǒng)平臺，從而完成電力調(diào)度系統(tǒng)平臺的一體化過程。

二、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中一體化技術(shù)的應(yīng)用

1.數(shù)據(jù)一體化

（1）數(shù)據(jù)顯示一體化。在電力系統(tǒng)中對于子系統(tǒng)地一體化設(shè)計，可以運(yùn)用同套圖形以完成數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一，從而實(shí)現(xiàn)模型與圖形的一體化控制。若EMS電網(wǎng)模型出現(xiàn)不同改變，在構(gòu)建EMS模型時應(yīng)有效設(shè)置DTS相關(guān)數(shù)據(jù)，填充DES參數(shù)，而無需使用新的DTS模型。利用電力調(diào)度系統(tǒng)中的自動化過程，將全部子系統(tǒng)建立成不同服務(wù)器共同完成的人機(jī)界面，并通過一體化技術(shù)使用繼承方式將DTS系統(tǒng)內(nèi)的SCADA功能完成繼承，由此實(shí)現(xiàn)更真實(shí)操作環(huán)境下的自動化管理。[2]

（2）數(shù)據(jù)維護(hù)一體化。在PAS、DTS及SCAD等子系統(tǒng)內(nèi)采用統(tǒng)一的部件參數(shù)編輯與瀏覽及電網(wǎng)模型構(gòu)建，利用數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一存儲過程實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性。所以在數(shù)據(jù)庫維護(hù)中，使用人員只要掌握部分環(huán)境下的數(shù)據(jù)維護(hù)與建模，便能有效應(yīng)對其他工作環(huán)境下的維護(hù)；在權(quán)限較高的軟件中也不用使用單一維護(hù)，將電力調(diào)度數(shù)據(jù)庫的各子系統(tǒng)實(shí)施同步，確保高層軟件的運(yùn)用正常，便能促進(jìn)子系統(tǒng)的完全一致性。

（3）數(shù)據(jù)錄入一體化：為完成電力調(diào)度數(shù)據(jù)錄入一體化過程，通常采用面向?qū)ο笤O(shè)計，分別對模型、圖形及數(shù)據(jù)庫進(jìn)行一體化改進(jìn)，在電力系統(tǒng)接線圖的繪制過程中應(yīng)將全部電力設(shè)備的相互連接關(guān)系充分掌握，以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的建庫與建模。利用數(shù)據(jù)錄入一體化可促進(jìn)應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能一體化過程的實(shí)現(xiàn)。

2、系統(tǒng)平臺一體化

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)本身具有高可靠性與穩(wěn)定性、實(shí)時性好、技術(shù)成熟等優(yōu)勢，因X64與X86系列計算機(jī)性價比相對較高，自動化系統(tǒng)也應(yīng)同時支持此兩種系列的操作系統(tǒng)和Linus、Solaris操作系統(tǒng)，以提高用戶選擇的靈活性。使用中間件技術(shù)，在各種操作系統(tǒng)、硬件體系及數(shù)據(jù)平臺間構(gòu)建一種分布式開發(fā)與運(yùn)行中間軟件包，也就是應(yīng)用中間件平臺。

中間件的工作原理為：在客戶端使用的不同軟件程序運(yùn)行時需依據(jù)網(wǎng)絡(luò)某位置獲取需要的服務(wù)及數(shù)據(jù)，而所需的服務(wù)及數(shù)據(jù)大部分存在于不同的操作系統(tǒng)及固定的查詢語言數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。客戶軟件程序中負(fù)責(zé)軟件搜索的模塊僅需對一個中間件系統(tǒng)進(jìn)行訪問，利用中間件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)及數(shù)據(jù)源搜尋，繼而傳遞客戶需求、轉(zhuǎn)化命令信息，直至將數(shù)據(jù)結(jié)果傳回到軟件程序中。

（1）跨平臺圖形應(yīng)用框架

當(dāng)前采用的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)大部分采用以跨平臺的GUI庫Qt開發(fā)統(tǒng)一的圖應(yīng)用平臺，此種中間件平臺具備以下特征：①依據(jù)操作系統(tǒng)具有的基本開發(fā)接口與自動化系統(tǒng)自身特點(diǎn)，可集中包裝處理開發(fā)高層應(yīng)用需要的關(guān)鍵任務(wù)，從而構(gòu)造一系列軟件包，為高層應(yīng)用提供統(tǒng)一、全面及有效的編程接口和服務(wù)；②在高層應(yīng)用要求前提下構(gòu)建出一個統(tǒng)一、分布、能擴(kuò)展的虛擬開發(fā)憑條，將單一系統(tǒng)的可編程轉(zhuǎn)化為多種系統(tǒng)的可編程；③綜合考慮不同操作系統(tǒng)之間的差異，并采用透明包裝方式對差異進(jìn)行處理，使高層應(yīng)用無需代碼修改即可嵌入到其他操作系統(tǒng)內(nèi)。

（2）COBRA中間件

作為一種不同模塊間的通訊標(biāo)準(zhǔn)接口，MicrosoftCOM是在ActiveX與OLE技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，DCOM模在WindowS環(huán)境中具有良好的應(yīng)用效果，然而卻難以應(yīng)用到其他環(huán)境中。而CORBA中間件是基于分布對象的公共對象請求結(jié)構(gòu)，其具備以下優(yōu)勢：可使用多種編程語言；符合EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及處理速度標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，能提供高效的負(fù)載平衡策略；可完成不同客戶端與服務(wù)器間的不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)傳輸；能實(shí)施分布計算，并提供跨硬件及網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)與應(yīng)用交互；采用高質(zhì)量的多線程機(jī)制，具有并發(fā)訪問功能；支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。[3]

3、接口一體化

電力調(diào)度系統(tǒng)接口可利用一體化技術(shù)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的開放電力信息模型，并采用通用數(shù)據(jù)接口，完成對電力調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用功能的即插即用；利用更新服務(wù)接口，完成對系統(tǒng)的訪問服務(wù)過程；通過訪問通用數(shù)據(jù)，對資源服務(wù)接口進(jìn)行查詢，完成系統(tǒng)讀訪服務(wù)過程；通過對查詢服務(wù)接口的篩選，完成系統(tǒng)資源查詢服務(wù)的過程，采用限定性資源查詢參數(shù)對接口實(shí)施擴(kuò)展，以增加where語句來完成用戶對感興趣數(shù)據(jù)的查詢過程。

結(jié)束語

一體化技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量將直接關(guān)系著電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的控制水平，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)電力調(diào)度自動化中一體化技術(shù)的探討，總結(jié)電力調(diào)度中存在的顯著問題及一體化技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，以逐步改善一體化技術(shù)應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)

[1]向志紅.一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用分析[J].電子制作，2013，13（14）：74-75.

[2]楊靜.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的一體化技術(shù)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，06（10）：61-62.

[3]吳軼文，黃益莊.調(diào)度自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)圖形一體化[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，05（35）：57-58.