電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

楊卓

【摘 要】 綜述了目前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題以及面臨的挑戰(zhàn)，分析了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)隨著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)完善，智能電網(wǎng)的建設(shè)、新技術(shù)的涌現(xiàn)以及需求的不斷變化而不斷發(fā)展的趨勢(shì)，指出新形式下電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，需有更大的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】 電網(wǎng)調(diào)度 ?自動(dòng)化 ?智能電網(wǎng)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的三大支柱之一，電網(wǎng)在不斷地發(fā)展，電網(wǎng)的運(yùn)行和管理需求在不斷地變化，要保證電力生產(chǎn)的安全有序進(jìn)行，作為重要支柱的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)要與這些需求相適應(yīng)，進(jìn)行升級(jí)和發(fā)展。當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步、科技和信息化水平的提高以及全球資源和環(huán)境問(wèn)題的日益突出，電網(wǎng)發(fā)展面臨新課題和新挑戰(zhàn)。依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術(shù)，積極發(fā)展智能電網(wǎng)。適應(yīng)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的要求。已成為國(guó)際電力發(fā)展的現(xiàn)實(shí)選擇。

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的新需求

1.1 信息量較大

在電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，在調(diào)度自動(dòng)化方面，相關(guān)管理人員應(yīng)深入、細(xì)致的進(jìn)行分析，并且需要處理大量信息。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，伴隨電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及電網(wǎng)的互聯(lián)性逐漸增強(qiáng)，因此，相關(guān)管理人員應(yīng)全面細(xì)致的分析各種影響電網(wǎng)運(yùn)行的因素。其次，在已往EMS系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電網(wǎng)的運(yùn)行是靜態(tài)的，然而，在電網(wǎng)以后發(fā)展的過(guò)程中，將會(huì)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的有機(jī)結(jié)合，并且在將來(lái)調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中，相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)全面處理電網(wǎng)、市場(chǎng)以及電量的相關(guān)信息。

1.2 統(tǒng)一性

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，相關(guān)管理人員應(yīng)使電力監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析有機(jī)的結(jié)合在一起，在時(shí)間方面，需要將靜態(tài)和動(dòng)態(tài)結(jié)合在一起，在空間方面，要求電力企業(yè)各個(gè)級(jí)別的調(diào)度相互協(xié)調(diào)。

1.3 全面性

伴隨電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及信息化的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)化管理，并且動(dòng)態(tài)系統(tǒng)非常復(fù)雜。因此，電力企業(yè)相關(guān)管理人員要想保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，就應(yīng)當(dāng)熟悉和了解電力系統(tǒng)各個(gè)運(yùn)行動(dòng)態(tài)的情況，通過(guò)使用先進(jìn)的技術(shù)，保護(hù)和控制電力系統(tǒng)，進(jìn)而有效確保電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。此外，以往的EMS已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的需要，例如，當(dāng)電力系統(tǒng)遭受到干擾時(shí)，在運(yùn)行的過(guò)程中，尤其是發(fā)生低頻振蕩現(xiàn)象，通常情況下，EMS沒(méi)有任何反映。因此，電力企業(yè)應(yīng)改進(jìn)和完善已往電力自動(dòng)化的職能，以確保電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 信息的數(shù)字化

隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，電力企業(yè)正在全面走向信息化，數(shù)字電力系統(tǒng)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)課題也應(yīng)運(yùn)而生。 信息的數(shù)字化是指：電網(wǎng)系統(tǒng)信息來(lái)源的數(shù)字化，使得測(cè)量、管理、控制和市場(chǎng)信息由已往的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，以及實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)設(shè)備相關(guān)的智能化與數(shù)字化。由于電網(wǎng)自身的空間性較強(qiáng)，對(duì)于電力設(shè)備的二維信息與三維信息，要求進(jìn)行采集、監(jiān)督和控制，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)數(shù)字化的主要目標(biāo)，即數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)化管理，使電力信息共享，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的信息數(shù)字化管理模式。

2.2 網(wǎng)格化

實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的網(wǎng)格化，能夠使信息資源共享，電網(wǎng)調(diào)度的網(wǎng)格化是以物理網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，在應(yīng)用和功能方面，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的系統(tǒng)級(jí)互聯(lián)。調(diào)度自動(dòng)化的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是指不同層次的調(diào)度中心主站間的廣域網(wǎng)通信。例如地調(diào)和省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度、地調(diào)和縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度;另一方面是指調(diào)度主站與直屬電廠和變電站間的遠(yuǎn)程通信。一直以來(lái)，在我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，主要是分級(jí)分布的調(diào)度管理機(jī)制，因此，電力系統(tǒng)會(huì)不斷發(fā)生變化，這就要求相關(guān)管理人員在分析各級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮與之相臨的電網(wǎng)是否會(huì)受到影響。

2.3 市場(chǎng)化

在電力市場(chǎng)改革的過(guò)程中，電力系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)存在很多問(wèn)題。例如，電網(wǎng)的傳輸容量將逐漸接近極限容量，并且經(jīng)常會(huì)發(fā)生電網(wǎng)運(yùn)行不順暢的現(xiàn)象，無(wú)法預(yù)知電網(wǎng)的負(fù)荷，并且電網(wǎng)運(yùn)行的距離相對(duì)集中，部分電網(wǎng)系統(tǒng)缺少相關(guān)數(shù)據(jù)，信息資源不夠全面，并且在廠網(wǎng)分離之后，電網(wǎng)調(diào)度的權(quán)限將會(huì)受到控制。因此，在電網(wǎng)調(diào)度的過(guò)程中，相關(guān)管理人員應(yīng)綜合考慮安全性與經(jīng)濟(jì)性因素，如果電力市場(chǎng)的機(jī)制不夠科學(xué)、合理，調(diào)度系統(tǒng)將會(huì)面臨極大的安全隱患，所以，在調(diào)度自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)電力系統(tǒng)自身的實(shí)際狀況，不斷關(guān)注外部市場(chǎng)的發(fā)展變化，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化包括遵循標(biāo)準(zhǔn)和制定新標(biāo)準(zhǔn)2個(gè)方面的含義。遵循標(biāo)準(zhǔn)并不是目的，而是一種技術(shù)手段，只有標(biāo)準(zhǔn)化才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的開(kāi)放。目前與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的最重要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)包括IEC61970，IEC 61968和IEC 61850等，在國(guó)調(diào)中心的領(lǐng)導(dǎo)與組織下，國(guó)內(nèi)相關(guān)廠家均對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)給予了高度的重視。隨著對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)的研究理解、互操作實(shí)驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用的不斷深入，標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)已經(jīng)漸行漸近了。標(biāo)準(zhǔn)化的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的即插即用，從而實(shí)現(xiàn)完全的開(kāi)放。對(duì)于這一目標(biāo)的探索已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，在OPEN-3000系統(tǒng)上已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)于第三方應(yīng)用模塊的接入，相關(guān)廠家在應(yīng)用軟件的即插即用上也積累了不少經(jīng)驗(yàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

電力一次系統(tǒng)的迅速發(fā)展是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的推動(dòng)力，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正在朝著數(shù)字化、集成化、網(wǎng)格化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化、智能化的方向發(fā)展。數(shù)字化是自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，集成化、網(wǎng)格化和標(biāo)準(zhǔn)化是要采取的手段，智能化是最終要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，市場(chǎng)化是未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的需要。計(jì)算機(jī)、通信和人工智能等領(lǐng)域的新技術(shù)和新思想為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)保障，特高壓、電力體制改革等新形勢(shì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)既提出了新的挑戰(zhàn)，也提供了前所未有的機(jī)遇。未來(lái)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)及系統(tǒng)將會(huì)有更快更大的發(fā)展，但也需要付出艱辛的努力。

參考文獻(xiàn)

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