試析電力系統(tǒng)廠站及調(diào)度自動化

劉益松

摘 要：電力系統(tǒng)廠站及調(diào)度工作的自動化發(fā)展是電力事業(yè)發(fā)展與進(jìn)步的標(biāo)志，其在為社會帶來穩(wěn)定和電力事業(yè)支持的同時，也實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的信息化發(fā)展。文章先對電力系統(tǒng)廠站的自動化進(jìn)行了分析，之后著重探討了電力系統(tǒng)調(diào)度工作自動化的發(fā)展，希望能夠為我國電力事業(yè)的自動化發(fā)展帶來貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)廠站；調(diào)度；自動化

前言

在我國眾多經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，電力產(chǎn)業(yè)始終是最為重要的支柱產(chǎn)業(yè)，因為其在百姓社會生活中的地位無可替代。隨著科技水平的不斷進(jìn)步，我國電力事業(yè)也取得了一定的發(fā)展，其中最具代表性的就是電力系統(tǒng)廠站及其調(diào)度工作的自動化發(fā)展。在電力系統(tǒng)廠站及調(diào)度工作實現(xiàn)自動化后，我國電力事業(yè)工作效率得到了顯著提升，這為提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)省人力資源，推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升百姓社會生活水平起到了重要作用。

1 電力系統(tǒng)廠站自動化

（1）火電廠自動化。自火電廠自動化系統(tǒng)建立以來，我國火電廠自動化系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段，分別為“第一代數(shù)字控制系統(tǒng)”、“第二代數(shù)字控制系統(tǒng)”和“第三代數(shù)字控制系統(tǒng)”。其中第一控制階段是將各個機(jī)組彼此孤立而建立起的系統(tǒng)，其效果并不理想。第二階段因沒有解決這一問題，也已經(jīng)退出火電廠自動化的歷史舞臺。目前，火電廠自動化發(fā)展正處于第三階段發(fā)展期，該階段是以開放式工業(yè)自動化系統(tǒng)為支持的。從實際工作狀態(tài)及其效率來看，第三代數(shù)字控制系統(tǒng)能夠完成對全場電力工作行為的實時監(jiān)控，并將其及時提供給電力調(diào)度部門，為電力調(diào)度部門提供計算全廠經(jīng)濟(jì)符合分配、各機(jī)組工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。與此同時，第三代數(shù)字控制系統(tǒng)還能夠?qū)㈦娏φ{(diào)度部門所發(fā)出的各項工作指令反饋給電力系統(tǒng)當(dāng)中的各個“分部”，讓整個電力系統(tǒng)都能夠在調(diào)度部門的合理調(diào)度下正確、科學(xué)的工作。從第三代數(shù)字控制系統(tǒng)的實際工作水平來看，其工作性能已經(jīng)能夠滿足火電廠自動化工作需求，是值得火電廠予以推廣和發(fā)展的自動化技術(shù)類型。

（2）水電廠自動化。我國水電廠自動化技術(shù)是依托計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)而建立起來的。在水電廠自動化發(fā)展初期，分布式系統(tǒng)是水電廠自動化發(fā)展的主要系統(tǒng)類型。隨著計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，當(dāng)代的水電廠自動化技術(shù)也實現(xiàn)了全面改革。目前，全開放和全分布式監(jiān)控系統(tǒng)是水電廠自動化發(fā)展的主要技術(shù)類型。相比于集中式系統(tǒng)和分層分布式系統(tǒng)而言，全開放和全分布式監(jiān)控系統(tǒng)在可靠性和可維護(hù)性方面具有明顯的優(yōu)勢，并且能夠更快的投入到電力生產(chǎn)和運(yùn)行工作當(dāng)中，因此其更被“器重”。水電廠自動化技術(shù)的下一步發(fā)展方向為無人值班方向，想要實現(xiàn)這一發(fā)展目標(biāo)，水電廠除了要建立內(nèi)部計算機(jī)實時監(jiān)控系統(tǒng)外，還需要在其他調(diào)度部門的幫助下，建立起整個電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)，以實現(xiàn)對整個電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)的有效監(jiān)視與采集，進(jìn)而在各個自動化系統(tǒng)的相互監(jiān)督下，實現(xiàn)無人值班的發(fā)展目標(biāo)。

（3）變電站綜合自動化。變電站的綜合自動化發(fā)展是集各項優(yōu)秀技術(shù)為一體的自動化管理技術(shù)。在實際工作當(dāng)中，變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對電力工作現(xiàn)場數(shù)據(jù)的檢測，還可以依靠其他系統(tǒng)的支持來實現(xiàn)對無法測量數(shù)據(jù)的分析，并將其記錄下來，供調(diào)度部門予以進(jìn)一步分析和使用。目前，變電站綜合自動化技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)當(dāng)中各個分散設(shè)備的有效集中，以完成對電力系統(tǒng)各個設(shè)備有效調(diào)度。由于電力系統(tǒng)當(dāng)中部分設(shè)備具有同質(zhì)性，因此為了避免調(diào)度指令信號的相互干擾和混淆，變電站綜合自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了對系統(tǒng)單元的有效劃分，將其劃分為中央單元和間隔級單元，這是綜合自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)，也是其優(yōu)勢所在。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

電力系統(tǒng)的調(diào)度工作是保證電力系統(tǒng)正常工作秩序的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。在電力系統(tǒng)廠站實現(xiàn)自動化的同時，其調(diào)動工作也逐步實現(xiàn)了自動化發(fā)展，并取得了非?？上驳某晒澳芰抗芾硐到y(tǒng)”。能量管理系統(tǒng)是基于計算機(jī)信息技術(shù)而建立起的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，其主要服務(wù)功能就是對電力系統(tǒng)發(fā)電與輸電工作行為的調(diào)度。

（1）主站功能調(diào)控一體化。主站功能調(diào)控一體化是基于服務(wù)對象而建立起來的。在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化發(fā)展初期，調(diào)度值班員只能監(jiān)視不能直接控制，不能根據(jù)電網(wǎng)潮流變化及時改變電網(wǎng)運(yùn)行方式，且該系統(tǒng)只服務(wù)于調(diào)度值班員完成對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的調(diào)度工作。但隨著信息技術(shù)的發(fā)展與電力系統(tǒng)當(dāng)中各項工作對電力數(shù)據(jù)需求的不斷增大，原本只服務(wù)于電力調(diào)度值班員的調(diào)度自動化系統(tǒng)開始向服務(wù)全局化發(fā)展，這將我國電力系統(tǒng)調(diào)度自動化發(fā)展帶入了一個新的時期，主站功能調(diào)控一體化由此而生。

在主站功能調(diào)控一體化的支持下，調(diào)度值班員可以在調(diào)度端遙控分合廠站端斷路器，從而改變電網(wǎng)運(yùn)行方式，包括調(diào)度值班員在內(nèi)的所有對電力數(shù)據(jù)所有需求的部門，都能夠隨時實現(xiàn)對電力數(shù)據(jù)的查看與調(diào)用，并且能夠接收到各個部門對數(shù)據(jù)分析后的反饋信息，這種站內(nèi)的數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)了電力系統(tǒng)站內(nèi)的信息化發(fā)展。

（2）內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)作為當(dāng)下最為系統(tǒng)、便捷、快捷的溝通渠道，其在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的發(fā)展，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)各站點(diǎn)之間的有效連接，這是其他任何技術(shù)所無法達(dá)到的效果。在此基礎(chǔ)上，內(nèi)部系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化還能夠?qū)崿F(xiàn)主站與各電廠、變電站之間的有效連接，幫助主站實現(xiàn)對各電廠及變電站的遠(yuǎn)程通信與實時監(jiān)控，以達(dá)到監(jiān)測與調(diào)度的目的。

（3）平臺結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化平臺結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化是保證其各項工作行為有效連通，并建立交流標(biāo)準(zhǔn)的支持措施。電力事業(yè)的軟件系統(tǒng)有自行開發(fā)與外界購買兩種形式。開發(fā)主體的不同在客觀程度上將各軟件系統(tǒng)獨(dú)立起來，這會大大降低軟件與電廠實際情況的有效融合，也影響了各軟件之間工作配合的融洽性。但電力事業(yè)調(diào)度工作支撐平臺結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)了對各個軟件的約束，保證了軟件一定程度上的開放性，這就解決了不同軟件系統(tǒng)之間的工作配合問題，同時也提高了調(diào)度軟件系統(tǒng)與電廠實際情況的融合性。電力系統(tǒng)調(diào)度平臺結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容主要包括系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)、語言標(biāo)準(zhǔn)、文件標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)庫訪問標(biāo)準(zhǔn)等。

（4）GPS動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。GPS動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是電力系統(tǒng)調(diào)度工作當(dāng)中目前使用最為廣泛、效果最好的系統(tǒng)之一，其對整個電力系統(tǒng)內(nèi)所有工作行為的監(jiān)測與記錄，保證了電力系統(tǒng)工作行為的正確性，這為電力調(diào)度工作帶來了極大的幫助。我國最早的電力系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)是依托故障錄波儀和SCADA系統(tǒng)而建立起來的，雖然兩者都能夠有效完成自己的監(jiān)測任務(wù)（故障錄波儀的監(jiān)測內(nèi)容是對電磁暫態(tài)過程，SCADA系統(tǒng)的監(jiān)測內(nèi)容是系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況），但當(dāng)監(jiān)測地點(diǎn)出現(xiàn)不同時，那么故障錄波儀和SCADA系統(tǒng)的共同時間標(biāo)記就會出現(xiàn)不同步甚至是丟失情況，這使得兩組記錄數(shù)據(jù)的聯(lián)系出現(xiàn)了斷開情況，從而降低了監(jiān)測數(shù)據(jù)對分析電力系統(tǒng)調(diào)度工作行為的支持。之后，GPS監(jiān)測系統(tǒng)的出現(xiàn)有效的彌補(bǔ)了故障錄波儀和SCADA系統(tǒng)之間的缺陷，并取代它們成為電力調(diào)度系統(tǒng)當(dāng)中的主要技術(shù)內(nèi)容。從目前來看，GPS監(jiān)測系統(tǒng)在電力調(diào)度工作當(dāng)中取得了較為不錯的成果。

3 結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)廠站及調(diào)度工作的自動化發(fā)展，為我們帶來的不僅是電力事業(yè)的發(fā)展，更使百姓生活水平的提高與國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。不可否認(rèn)我國電力系統(tǒng)廠站及調(diào)度工作的自動化發(fā)展起步較晚，但其驚人的發(fā)展速度使我國電力事業(yè)自動化發(fā)展一躍躋身世界前列，這在客觀上表現(xiàn)出了我國電力事業(yè)超強(qiáng)了發(fā)展?jié)摿ΑＯ嘈旁诿恳晃浑娏κ聵I(yè)工作者的努力之下，我國電力系統(tǒng)廠站及調(diào)度工作的自動化發(fā)展必然能夠獲得更大的成功。

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