配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究

馮健聰

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，支持著電網(wǎng)的安全、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，也能有效控制電力隱患問題。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶信息的遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過分析監(jiān)控信息進(jìn)而做出科學(xué)合理的決策，配電自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息資料的分享，提高配網(wǎng)運(yùn)行管理水平，有效確保電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)的配置

配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，硬件方面主要依托于雙前置機(jī)與雙服務(wù)器配置。根據(jù)功能需求特征，系統(tǒng)內(nèi)部增設(shè)多個(gè)工作站，例如：調(diào)度員工作站，而且其中安裝了大尺寸顯示屏，可以作為人機(jī)互動(dòng)屏面，能夠清晰、明確地顯示出圖形、數(shù)據(jù)各類信息。Web服務(wù)器全權(quán)負(fù)責(zé)建立MIS系統(tǒng)間的鏈接，并隨時(shí)發(fā)布各種信息數(shù)據(jù)，利用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器，MIS內(nèi)部工作站可以有效瀏覽所顯示的信息。調(diào)制解調(diào)器的核心功能體現(xiàn)在：同廠站間建立通訊聯(lián)系，而且調(diào)度系統(tǒng)中也安裝了GPS衛(wèi)星時(shí)鐘，能夠收到來自于GPS的時(shí)間信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的準(zhǔn)確對(duì)時(shí)，而且也能實(shí)現(xiàn)對(duì)終端服務(wù)器以及開關(guān)切換設(shè)備的智能化、自動(dòng)化控制。軟件構(gòu)造方面則大體涵蓋：系統(tǒng)軟件、饋線自動(dòng)化軟件、web應(yīng)用程序、應(yīng)用軟件等多種類型。

2 配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用面臨的問題

2.1 功能設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單

確保供電安全、穩(wěn)定是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)自始至終的目標(biāo)。然而，實(shí)際的電路檢修、檢測(cè)時(shí)，難免會(huì)造成配網(wǎng)停電問題，影響供電質(zhì)量。所以，采用配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)目標(biāo)就是為了控制例行監(jiān)測(cè)過程中的停電次數(shù)與時(shí)間，從而保證供電質(zhì)量，維護(hù)配網(wǎng)管理水平。

2.2 配網(wǎng)中的孤島問題

供電企業(yè)有著自己的運(yùn)營(yíng)模式，形成了屬于自己的信息資源類別，這樣就很難有效優(yōu)化整合，導(dǎo)致供電企業(yè)之間信息分享困難，導(dǎo)致配網(wǎng)管理缺乏有效秩序，這樣就無疑為配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用帶來了極大的困難和挑戰(zhàn)。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能一致

現(xiàn)實(shí)的操作過程中，一些無關(guān)的干擾性信息常會(huì)對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)帶來不良影響，由于配網(wǎng)系統(tǒng)中的一些設(shè)備型號(hào)較舊、無法適應(yīng)新設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能力也相對(duì)有限，這樣就容易導(dǎo)致配網(wǎng)系統(tǒng)工作不暢通，嚴(yán)重?fù)p害配網(wǎng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化功能的發(fā)揮。一些供電企業(yè)在缺少科學(xué)分析的情況下，忽視長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，盲目引入新型設(shè)備，使得新舊設(shè)備難以有效配合，無法實(shí)現(xiàn)兼容并蓄，也就無法達(dá)到最佳的運(yùn)行效果。

2.4 管制與銜接中的問題

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)需要兩大知識(shí)系統(tǒng)的支持，分別為：生產(chǎn)知識(shí)與營(yíng)銷知識(shí)。舊式的管理主要注重垂直專業(yè)管理、缺少部門間的協(xié)作配合，而且往往只重視系統(tǒng)管理，無視客戶管理，無法達(dá)到有效的管理效果，出現(xiàn)了技術(shù)的缺陷以及管理方面的弱點(diǎn)，影響了供電系統(tǒng)的發(fā)展。

同時(shí)，配電自動(dòng)化技術(shù)所需成本更高、波及范圍更廣，需要一定的技術(shù)支持，也需要管理上的創(chuàng)新，積極為配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展做好準(zhǔn)備，應(yīng)該立足長(zhǎng)遠(yuǎn)優(yōu)選具有拓展功能的設(shè)備與系統(tǒng)模塊，然而，這也正是實(shí)際配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行過程的問題所在。

3 配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)

這一系統(tǒng)大致包含三大層次：（1）底層。其包括來自于計(jì)算機(jī)廠的各種硬件設(shè)備，例如：服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、工作站等等，以及與之相對(duì)應(yīng)的調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。（2）中間層。來自于系統(tǒng)集成廠提供的集成總線。系統(tǒng)平臺(tái)則包括公共服務(wù)軟件模塊以及數(shù)據(jù)總線，系統(tǒng)平臺(tái)負(fù)責(zé)提供系統(tǒng)使用中需要的各類圖形、報(bào)表、警報(bào)以及網(wǎng)站等等。（3）頂層。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的各類應(yīng)用，確保計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備發(fā)揮各類功能和作用。

在對(duì)scada系統(tǒng)的作用優(yōu)化完善基礎(chǔ)上，能夠有效開發(fā)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度功能。WindowsNT平臺(tái)上采用國(guó)際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TCP以及商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，這樣就有效提高了其數(shù)據(jù)處理功能，優(yōu)化系統(tǒng)性能，維護(hù)其數(shù)據(jù)的安全、拓展性管理。將設(shè)備概念應(yīng)用到圖形處理系統(tǒng)內(nèi)部，實(shí)施圖形的逐層逐級(jí)處理，達(dá)到電網(wǎng)的地理化鏈接，并自動(dòng)化進(jìn)行拓?fù)浞治?。采用多維度、多層面的接線圖，從而更加細(xì)致、清晰地呈現(xiàn)出配網(wǎng)的接線狀態(tài)。

其中要保證web服務(wù)器的功能強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，因特網(wǎng)瀏覽器同時(shí)也能向用戶提供便捷的查詢性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，查詢系統(tǒng)中顯示出趨勢(shì)圖，能夠?qū)v史資料、信息等加以檢索、查詢，客戶一端不限條件、不分時(shí)間和地點(diǎn)都能隨時(shí)查詢信息。為了確保調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)間的精準(zhǔn)、有效，可以選擇WTS衛(wèi)星天文鐘來對(duì)時(shí)，總而言之，就是必須遵循一致的電網(wǎng)設(shè)備中心庫標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而達(dá)到關(guān)聯(lián)模式與使用功能的科學(xué)分布，同時(shí)達(dá)到各類數(shù)據(jù)信息的有效分享。

4 自動(dòng)化技術(shù)在配網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

4.1 DTS調(diào)度仿真防誤系統(tǒng)

近年來，DTS調(diào)度仿真防誤系統(tǒng)正在逐漸被普及運(yùn)用到配網(wǎng)調(diào)度工作中，達(dá)到了積極的防誤效果，成為被公認(rèn)的實(shí)效性系統(tǒng)，極大地輔助并支持了電網(wǎng)調(diào)度工作的開展，使調(diào)度操作更加規(guī)范化、合理化。這一系統(tǒng)大體由以下系統(tǒng)構(gòu)成：防誤模擬系統(tǒng)、智能操作票系統(tǒng)。前者主要依靠海量數(shù)據(jù)信息來創(chuàng)設(shè)模型、展開配網(wǎng)拓?fù)浞治龅鹊?。通過接線模擬圖來對(duì)調(diào)度的錯(cuò)誤操作發(fā)出警告信息，智能操作票系統(tǒng)則能夠達(dá)到對(duì)調(diào)度操作整個(gè)過程的信息化規(guī)范與監(jiān)督。

將這一系統(tǒng)運(yùn)用到配網(wǎng)調(diào)度中，能夠帶來以下功效：

第一，控制調(diào)度操作出錯(cuò)。智能操作票系統(tǒng)的任何一道命令都能自然地呈現(xiàn)于防誤模擬系統(tǒng)中，能夠更清晰地觀看操作過程，一旦出現(xiàn)操作失誤導(dǎo)致的電氣裝置超載等問題，就立刻發(fā)出警告信號(hào)。

第二，減輕調(diào)度人員的負(fù)擔(dān)。調(diào)度工作者能夠結(jié)合實(shí)際需要通過模擬操作、自動(dòng)成票等系統(tǒng)程序來完成調(diào)度任務(wù)，這樣就省去了信息鍵入環(huán)節(jié)，減輕了調(diào)動(dòng)工作量，也保證了調(diào)動(dòng)操作的規(guī)范性。

第三，這一系統(tǒng)一旦接觸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，調(diào)度人員就能夠進(jìn)行潮流計(jì)算，也能得出科學(xué)的網(wǎng)損數(shù)據(jù)。

4.2 饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

饋線自動(dòng)化技術(shù)主要針對(duì)于低壓配網(wǎng)，例如：10kV配網(wǎng)線路。饋線自動(dòng)化系統(tǒng)功能與作用的發(fā)揮大體體現(xiàn)在以下方面：

首先，斷路器、重合閘裝置的運(yùn)用，這兩項(xiàng)設(shè)備發(fā)揮著非常重要的作用。斷路器在人工分合線路、或者配合保護(hù)裝置和重合閘裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)線路停電或者送電，重合閘裝置屬于自動(dòng)化裝置、通過設(shè)定的程序配合開關(guān)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速隔離和減少故障范圍，避免故障范圍擴(kuò)大和故障升級(jí)。

其次，綜合智能方式的運(yùn)用。饋線自動(dòng)化技術(shù)也正在朝著智能化方向發(fā)展，但是智能饋線自動(dòng)化技術(shù)由于容易受到外部條件的干擾，現(xiàn)階段未得到深入普及，然而，智能饋線自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在配網(wǎng)調(diào)動(dòng)遠(yuǎn)程控制工作中得到了運(yùn)用。將智能化技術(shù)運(yùn)用到饋線自動(dòng)化系統(tǒng)中，就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的智能化自動(dòng)化運(yùn)算。

饋線自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在配網(wǎng)調(diào)度中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)、其中各項(xiàng)電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)檢查與監(jiān)視，監(jiān)察其運(yùn)轉(zhuǎn)過程、工作狀態(tài)等等，從而盡快發(fā)現(xiàn)故障，減少線路維修巡檢時(shí)間和次數(shù)，控制維修成本。同時(shí)，饋線自動(dòng)化系統(tǒng)能夠發(fā)揮積極的自動(dòng)隔離效果，從而縮小配網(wǎng)故障影響范圍，而且在饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的輔助下能夠?qū)崿F(xiàn)故障問題的精準(zhǔn)、及時(shí)定位，促進(jìn)配網(wǎng)故障問題的快速解決。

4.3 基于GIS的SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用

利用GIS來收錄調(diào)度SCADA的各項(xiàng)信息，這樣調(diào)度的整個(gè)過程就清晰地呈現(xiàn)于地理信息系統(tǒng)平臺(tái)上，其中包括調(diào)度SCADA的各項(xiàng)功能，目前這兩項(xiàng)信息相結(jié)合已經(jīng)在配網(wǎng)系統(tǒng)中得到了有效應(yīng)用，實(shí)際體現(xiàn)在：

（1）方便調(diào)度員科學(xué)實(shí)施倒閘操作。借助GIS系統(tǒng)，調(diào)度員能夠全面、清晰地掌握配網(wǎng)線路中各個(gè)設(shè)備的電流大小，先進(jìn)行倒閘模擬來分析停電可能波及的范圍，進(jìn)而進(jìn)行科學(xué)調(diào)整盡量縮小停電范圍，維護(hù)供電安全。

（2）SCADA系統(tǒng)能夠達(dá)到對(duì)故障發(fā)出信息警報(bào)。電網(wǎng)出現(xiàn)故障后，保護(hù)設(shè)備會(huì)對(duì)應(yīng)發(fā)出動(dòng)作，同時(shí)促使斷路器跳閘，對(duì)應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作與跳閘動(dòng)作等信息會(huì)及時(shí)傳輸至SCADA系統(tǒng)，同時(shí)，這一系統(tǒng)還能接收其他信息，例如：電壓過高，設(shè)備異常等等，并根據(jù)其發(fā)生的先后順序來對(duì)應(yīng)形成信息記錄。

（3）便于電網(wǎng)的科學(xué)分析與合理規(guī)劃。GIS系統(tǒng)在配網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮著極其關(guān)鍵和重要的作用，這是因?yàn)槿魏闻渚W(wǎng)線路、配網(wǎng)設(shè)備的分布都具有一定的空間性、都需要占據(jù)某一地理空間，在GIS系統(tǒng)的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃，能夠有效輔助電網(wǎng)系統(tǒng)的安全維護(hù)，為配網(wǎng)調(diào)度工作的開展提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的信息，從而為調(diào)度決策以及實(shí)際工作的開展提供科學(xué)依據(jù)。

結(jié)語

事實(shí)證明，配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化具有成本低、投資少、能拓展、自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢(shì)功能和作用，其終極目標(biāo)就是創(chuàng)建一個(gè)以調(diào)度為核心的自動(dòng)化運(yùn)行平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化管理，其值得應(yīng)用于配網(wǎng)自動(dòng)化優(yōu)化與改造工作中，是一項(xiàng)值得深入研究、深入探索的現(xiàn)代化技術(shù)。

[1]杜君旭.電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的技術(shù)與優(yōu)化[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（15）.

[2]成樂祥，李揚(yáng)，唐瑜.節(jié)能發(fā)電調(diào)度監(jiān)管信息系統(tǒng)建設(shè)探究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2009.

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