探討電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)

【摘要】本文首先對當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的需求進(jìn)行簡要介紹，并在此基礎(chǔ)上探討如何對電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與建設(shè)，以此來進(jìn)一步促進(jìn)我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】 電網(wǎng)調(diào)度；自動(dòng)化系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；建設(shè)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的要求也越來越高，國家對電力系統(tǒng)的重視程度也因此而越來越高。雖然如此，在當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)中卻仍然存在一些有待完善的地方。為了確保自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)能夠滿足電網(wǎng)運(yùn)行的根本需求，電網(wǎng)建設(shè)人員必須對當(dāng)前電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況有一個(gè)全面、系統(tǒng)的了解，并在分析根本需求的基礎(chǔ)上，采取合理的設(shè)計(jì)與建設(shè)措施，這樣一來，不僅能夠使電力系統(tǒng)安全運(yùn)行得到保障，而且還能夠大大促進(jìn)我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

一、當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的根本需求

所謂電網(wǎng)調(diào)度，主要是為了確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行而采取了一種有效的管理方法。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)則主要是對電網(wǎng)的整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而使電網(wǎng)調(diào)控人員可以更全面的了解電網(wǎng)運(yùn)行情況，并在此基礎(chǔ)上作出科學(xué)的管理措施，以此來進(jìn)一步促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。就目前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的作用來看，大致可以包括以下幾個(gè)方面：

（一）實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)安全運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控

安全是當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行所必須遵循的一個(gè)重要原則，因此，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一項(xiàng)首要任務(wù)就是對電網(wǎng)運(yùn)行的安全性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，如果電網(wǎng)處于安全運(yùn)行的狀態(tài)，那么調(diào)控人員應(yīng)該做好對負(fù)荷以及電壓的監(jiān)控與測試工作。并在此基礎(chǔ)上對電網(wǎng)主設(shè)備的狀況及水、熱能等方面的工況指標(biāo)進(jìn)行時(shí)刻關(guān)注，確保其符合相關(guān)規(guī)定。一旦發(fā)現(xiàn)有不符合規(guī)定的地方，應(yīng)該及時(shí)采取針對性的措施將問題解決，以此來充分確保電網(wǎng)的安全、可靠的運(yùn)行，提高電能質(zhì)量，使其滿足用戶對電力系統(tǒng)的根本需求。

（二）實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度

電網(wǎng)運(yùn)行的另一個(gè)重要原則就是經(jīng)濟(jì)性原則。近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，相關(guān)部門對電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也提出了更高的要求。為了使電網(wǎng)運(yùn)行滿足低成本的要求，在對其系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該確保其在滿足用戶用電需求的基礎(chǔ)上，降低耗能。然而單純憑借這一點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要調(diào)控人員從運(yùn)用自動(dòng)化手段、節(jié)約能源的角度出發(fā)，盡可能實(shí)現(xiàn)多發(fā)電、多供電，以此來實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)化，從而給電力企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（三）對安全分析和事故處理的需求

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，難免會(huì)出現(xiàn)由于外界諸多因素影響而產(chǎn)生的多種安全問題，一旦出現(xiàn)運(yùn)行事故，不僅會(huì)影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行，而且還有可能給群眾的人身和財(cái)產(chǎn)安全帶來威脅。因此，對安全分析和事故處理也是電網(wǎng)運(yùn)行的一項(xiàng)根本需求。就我國當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況來看，在其運(yùn)行過程中，能夠造成安全事故的原因有很多，因此，調(diào)控人員必須定期對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)存在安全運(yùn)行隱患，應(yīng)第一時(shí)間采取措施將問題解決，做到從根源上減少電網(wǎng)故障的發(fā)生。

二、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)

從上文的分析我們能夠看出，當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的需求除了要達(dá)到安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)之外，還要做好對電網(wǎng)運(yùn)行事故的處理工作。結(jié)合以上三種需求，在對電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)該對系統(tǒng)的目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行整體規(guī)劃，并在此基礎(chǔ)上做好主站系統(tǒng)和變電站端的規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作。

（一）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃目標(biāo)及內(nèi)容

首先，結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的根本需求，對于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中變電站的設(shè)計(jì)，我們按照無人值班變電站的模式進(jìn)行設(shè)計(jì)、改造，這不僅能夠減少系統(tǒng)的建設(shè)成本，而且管理起來比較方便，供電質(zhì)量也能得到保障。由于無人值班變電站的監(jiān)控，其主要任務(wù)就是了解變電站的運(yùn)行狀態(tài)，從而根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，采取相應(yīng)的管理措施。因此，這種模式下，對變電站的監(jiān)控管理主要由地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心負(fù)責(zé)，調(diào)度人員通過相關(guān)設(shè)備對變電站進(jìn)行監(jiān)控，在掌握設(shè)備運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上，按照電網(wǎng)運(yùn)行需求對變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控。其次，對于主站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)，應(yīng)確保其具有可靠性、安全性和可擴(kuò)充性，以此來為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的升級與改造提供空間。

（二）系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

目前，電網(wǎng)運(yùn)行對于調(diào)度工作的開展提出了更高的要求，為了將這些要求充分滿足，在對系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員除了要確保通信網(wǎng)絡(luò)具備較高的可靠性和穩(wěn)定性之外，還應(yīng)該確保其具有一定的適應(yīng)性和先進(jìn)性，擴(kuò)大系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。因此，在實(shí)際建設(shè)過程中，我們著重對主站系統(tǒng)和廠站系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，對于系統(tǒng)中所涉及到的財(cái)務(wù)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)，通過以太網(wǎng)的方式進(jìn)行傳輸。圖像監(jiān)控系統(tǒng)和Internet系統(tǒng)則基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳輸。為了更好的提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性，對于通道技術(shù)的選擇，我們選取了應(yīng)用最為廣泛的光纖技術(shù)，該技術(shù)不僅具有較大容量，而且防雷擊性能好，能夠有效確保通信質(zhì)量。

（三）主站系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

就目前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中主站系統(tǒng)的構(gòu)成來看，大致可以包括5個(gè)部分，即前置采集服務(wù)器、SCADA應(yīng)用服務(wù)器、PAS/VAC應(yīng)用服務(wù)器、各類應(yīng)用工作站以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。對于主站系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，采用的是開放式結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)下，自動(dòng)化系統(tǒng)可以有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享和PAS和SCADA等功能，具有較強(qiáng)的先進(jìn)性，能夠滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行的根本需求。其次，結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的根本需求，對于主站的建設(shè)系統(tǒng)還加入了遙控功能、事故報(bào)警功能以及在線設(shè)備管理功能。這樣一來，一旦系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生安全事故，工作人員不必親自趕往現(xiàn)場，通過遠(yuǎn)程控制便可將事故解決，提高了事故處理的效率，確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。具體設(shè)計(jì)圖如圖1所示：

圖1：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

（四）變電站端的規(guī)劃設(shè)計(jì)

根據(jù)無人值班變電站的運(yùn)行需求，在對變電站端進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候，對其設(shè)置了以下功能：傳送有功功率、電流和電壓；事故總信號和線路重合閘動(dòng)作信號等。同時(shí)要確保變電站端具有良好性能，且具有一定的抗電磁干擾能力。對于變電站端的規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要采用的是分散式系統(tǒng)配置，硬件接口滿足國際標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)、測量、控制一體化設(shè)計(jì)。同時(shí)，在具體建設(shè)的時(shí)候，為了能夠使以上功能順利實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該對功能配置是否滿足電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需求進(jìn)行綜合考慮。

三、結(jié)束語

綜上所述，對電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)與建設(shè)，不僅能夠保證我國居民的日常生活，而且還能夠在很大程度上促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，在未來的時(shí)間里，電力企業(yè)必須提高對電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)的重視程度，并結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需求，采取針對性的措施對自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行不斷更新與完善。只有這樣，才能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。