基于智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度監(jiān)控平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

王波 宋輝 曾亞萍

【摘要】隨著科學技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，光纖技術(shù)正在大力進行推廣，目前來看，在電網(wǎng)調(diào)度中存在著圖形化的“四遙”模式，這種模式對于電網(wǎng)調(diào)度自動化水平的提升具有十分重要的作用。文章以電網(wǎng)調(diào)度控制一體化以及視頻監(jiān)控為設(shè)計目標，針對電網(wǎng)當前的現(xiàn)狀，以人員出入信息以及火災(zāi)報警信息為功能需求，將所采集到的信息傳輸?shù)秸{(diào)控中心。該系統(tǒng)結(jié)合了當前最為先進的視頻監(jiān)控技術(shù)以及各種環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度的高度信息化。

【關(guān)鍵詞】智能化；電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)；監(jiān)控平臺；設(shè)計

一、引言

隨著電力市場化的發(fā)展，業(yè)務(wù)流程敏捷性的要求逐漸提高，同時隨著智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的實施，電網(wǎng)一體化特征日益明顯，電網(wǎng)調(diào)度控制復(fù)雜性大大增加，這些都對調(diào)度技術(shù)支持手段提出了更高的要求。各調(diào)度中心必須通過技術(shù)手段實現(xiàn)調(diào)度中心之間以及調(diào)控中心內(nèi)部信息集成與共享，為電網(wǎng)調(diào)度運行人員提供全面細致的電網(wǎng)狀態(tài)，并提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制方案和應(yīng)急預(yù)案等，實現(xiàn)多維度全景監(jiān)視、綜合智能預(yù)警和大電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制。

二、傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度環(huán)節(jié)存在不足

智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的出現(xiàn)可以有效的彌補傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度工作存在的不足。傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度主要存在下面四個方面的缺陷：①缺乏相關(guān)技術(shù)標準，還需要補充制定電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析和控制方面的標準，如大規(guī)模分布式電源接入和特高壓運行特征方面的；②電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)水平低下，無法滿足今后電網(wǎng)運行發(fā)展的要求，還需要不斷的完善并且提高電網(wǎng)在線分析和控制技術(shù)，并且還要提高保護裝置的數(shù)字化、信息化和集成化；③還沒有足夠的能力對大容量的風電以及太陽能等間歇性電源的出力進行預(yù)測和調(diào)控，還需要不斷的傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度節(jié)能環(huán)保能力進行提高。

三、監(jiān)控體系架構(gòu)

變電站接入智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)集中監(jiān)控的體系架構(gòu)主要包括兩大部分，即調(diào)度控制系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺、電網(wǎng)運行穩(wěn)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其中還包括AVC（自動電壓控制）、WAMS（廣域測量系統(tǒng)）和二次設(shè)備在線監(jiān)視等模塊。調(diào)度控制系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺主要是以電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過服務(wù)總線、消息總線提供公共服務(wù)與調(diào)控一體的警告服務(wù)、權(quán)限服務(wù)，它能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、模型和權(quán)限管理、人機界面控等調(diào)控業(yè)務(wù)的一體化采集、處理和展示。

在調(diào)度控制系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺變電站集中監(jiān)控的過程中，調(diào)控一體模型管理是整個管理的基礎(chǔ)，主要包括一次模型和二次模型，前者涉及電網(wǎng)參數(shù)、一次參數(shù)等內(nèi)容，后者有保護、測控等二次裝置的信息。同時，通過設(shè)置權(quán)限和責任區(qū)可以實現(xiàn)對不同用戶的“隔離”，避免出現(xiàn)越限使用、操作的情況，而且還能夠減輕監(jiān)控人員的工作負擔。

智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺變電站集中監(jiān)控的作用有以下幾點：①通過對運行數(shù)據(jù)的遙測、實時接收，利用相關(guān)邏輯完成遙信、遙測數(shù)據(jù)的處理，以得到準確、可靠的實時信息；②完成電網(wǎng)設(shè)備的操作、控制，在保證電網(wǎng)運行安全的基礎(chǔ)上，利用集中監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度控制中心對電網(wǎng)斷路器、檔位等設(shè)備的遠程遙控操作；③完成信息的分析、處理，根據(jù)得到的實時數(shù)據(jù)信息，準確判斷一、二次設(shè)備的運行狀態(tài)，并以此作為調(diào)度控制的依據(jù)，有效提高調(diào)度控制的可靠性。

四、電網(wǎng)調(diào)度集控一體化技術(shù)支持

（一）智能監(jiān)控技術(shù)

當前電力系統(tǒng)中應(yīng)用了多種監(jiān)控技術(shù)，但是不同監(jiān)控技術(shù)之間主要是獨立完成系統(tǒng)監(jiān)控，例如電網(wǎng)高級應(yīng)用模塊通過分析狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)信息，可以得出電網(wǎng)的故障點或者異常點；SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)了對抖動、異常波動、跳變等異常情況的實時監(jiān)測。這兩個系統(tǒng)之間缺少關(guān)聯(lián)性，并且運行效率較低。隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，在未來應(yīng)加大對PAS、SCADA、FES等模塊的分析研究，例如，PAS用于分析電網(wǎng)系統(tǒng)的異常點狀態(tài)，SCADA可以利用跨廠或者全廠分析和計算系統(tǒng)薄弱量，F(xiàn)ES主要用于分析單個點異常量。通過全面綜合的分析，向電網(wǎng)調(diào)度人員提供更加全面、準確的分析結(jié)果，便于運行維護人員有針對性地進行管理和處理。

（二）運行管理技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度集控一體化系統(tǒng)的應(yīng)用，需要滿足運行維護人員、集控人員、調(diào)度人員的工作需求。當前，我國電力系統(tǒng)中，不同專業(yè)工作人員對電力系統(tǒng)進行調(diào)度、操作、監(jiān)視和維護，主要是利用責任分區(qū)技術(shù)，按照信號位置、間隔或者電廠將電力設(shè)備劃分為不同責任區(qū)，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)設(shè)備的控制和監(jiān)視。

五、智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)在建設(shè)過程中，主要受到以下五個方面的業(yè)務(wù)方面的挑戰(zhàn)：①需要提高調(diào)度資源優(yōu)化配置能力，從而使用節(jié)能發(fā)電調(diào)度和資源優(yōu)化配置的需要；②提高調(diào)度駕馭大電網(wǎng)的能力，從而滿足電網(wǎng)快速發(fā)展和安全運行穩(wěn)定的要求；③建設(shè)備用調(diào)度體系，從而可以從容面對自然災(zāi)害的巨大影響；④完善二次系統(tǒng)縱深安全防護體系，有效的應(yīng)對日益嚴峻的網(wǎng)絡(luò)信息安全威脅對電網(wǎng)運行的影響。

六、結(jié)束語

綜上所述，在電力系統(tǒng)中，電力電網(wǎng)的調(diào)度環(huán)節(jié)是非常重要的，對電力系統(tǒng)的安全可靠運行有著直接的影響。智能電網(wǎng)調(diào)度自動化是一個實時動態(tài)系統(tǒng)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進行有效的分析和調(diào)控。一旦電力系統(tǒng)存在某些故障，那么智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)就能夠及時并且準確地對發(fā)生的故障進行詳細的分析和處理，保證事故處理的及時性，并且能夠?qū)﹄娏﹄娋W(wǎng)的運行狀況有著更加全面的了解。上文主要對智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的內(nèi)涵以及智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)進行了簡單闡述，希望可以給其他電力工作者的對智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的研究帶來一定的參考，從而使得智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)變得更加完善，更好的發(fā)揮在電力系統(tǒng)中的作用。

參考文獻

[1]甘杉，卞瑞祥，何超林，胡榮.基于SOA架構(gòu)的一體化電網(wǎng)運行服務(wù)總線關(guān)鍵技術(shù)研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2014.