針對電力改革的電力調(diào)度自動化研究

鄧新華，陸治國，羅邱銀

（1.國家電投集團重慶電力有限公司鋁業(yè)部，重慶 401120；2.重慶大學 輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點實驗室，重慶 400044）

針對電力改革的電力調(diào)度自動化研究

鄧新華1，陸治國2，羅邱銀2

（1.國家電投集團重慶電力有限公司鋁業(yè)部，重慶 401120；2.重慶大學 輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點實驗室，重慶 400044）

“十三五”是電力改革與發(fā)展的關(guān)鍵階段，隨著電力改革的深入推進，電力行業(yè)迎來了深層次的變革，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大的同時，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也變得日益復(fù)雜。電力調(diào)度自動化是保證電網(wǎng)供電的安全性以及穩(wěn)定性所必不可少的重要環(huán)節(jié)。文章重點對電力改革以及電力改革過程中電力調(diào)度自動化的發(fā)展形勢、存在的問題及采取的對策進行了分析和研究，以期更好地促進我國電力行業(yè)的發(fā)展。

電力調(diào)度；自動化系統(tǒng)；電力改革；分析和研究

電力調(diào)度自動化建設(shè)是電力改革中非常重要的部分。在電力改革過程中，電力部門必須不斷對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)進行優(yōu)化升級，來進一步提高電力企業(yè)的競爭力。但近些年來，由于調(diào)度人員、電力設(shè)備以及調(diào)度管理方面的問題，造成了一些不穩(wěn)定因素，影響到電力系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的采集、傳輸及處理，使電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行受到一定影響。因此，提高電力調(diào)度自動化水平，對今后電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行也是極為重要。

1　電力改革簡介

電力改革最核心的目標就是建立競爭有序的電力市場，使電力資源配置在市場中得到充分發(fā)揮，促進電力工業(yè)科學發(fā)展，為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)提供穩(wěn)定、經(jīng)濟高效、清潔、低碳的電力供應(yīng)[1]。

電力改革是一個復(fù)雜而漫長的過程，一些發(fā)達國家如英美等國在早些年就經(jīng)歷了電力改革這一過程，我國的電力改革起步較晚，2002年以后才逐步形成“廠網(wǎng)分開”、發(fā)電市場“競價上網(wǎng)”的基本格局[2]。改革過程中，發(fā)達國家與發(fā)展中國家的改革側(cè)重點也不同，由于發(fā)達國家的基礎(chǔ)設(shè)施比較完備，其改革目的是為了獲取更高的投資收益，而發(fā)展中國家的電力改革目的是為了解決電力短缺的問題。各國的產(chǎn)業(yè)模式和市場機制不盡相同，電力產(chǎn)業(yè)規(guī)制也沒有統(tǒng)一的標準和參考，不同的國家需根據(jù)自己的國情，找到一條符合自身發(fā)展的電力改革渠道[3]。

1.2電力改革的主要內(nèi)容

本次新電改的主要內(nèi)容包括：電價改革、電力市場建設(shè)、售電側(cè)放開、新能源發(fā)展、政府職能轉(zhuǎn)變等五個方面[4]。2016年加快了改革步伐，制定出“輸配電價、電力市場和交易機構(gòu)建設(shè)、放開發(fā)用電計劃、售電側(cè)改革、規(guī)范燃煤電廠的監(jiān)管”等六大具體方向，堅持以試點帶動全國推進電力化市場改革。

1.3電力改革中的電力調(diào)度自動化

電力調(diào)度在電力改革中扮演了一個極為重要的角色。隨著電力改革的深入，我國電力調(diào)度自動化系統(tǒng)所采用的技術(shù)已達國際行業(yè)標準，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集、信息處理、數(shù)據(jù)存儲、遠程監(jiān)控、分析計算等。由于所完成功能的不同，可將此系統(tǒng)用框架結(jié)構(gòu)表示，如圖1所示。

均衡室進口壓力隨噴漿速度升高的變化幅度較大。當噴漿速度較低時，由于負壓的存在有助于漿料的輸送；但當需要較高噴漿速度時所需的進口壓力就會急劇增大，此時需增加上漿泵壓力。

圖1　電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)Fig1.The frame structure of electric power dispatching automation system

電力調(diào)度在實現(xiàn)自動化的過程中體現(xiàn)出了許多特征，尤其在自動化的運行管理中，更加具有專業(yè)性、擴展性、普適性。但電力調(diào)度在改革過程中也出現(xiàn)一些問題，如電力調(diào)度專業(yè)人員欠缺，電力調(diào)度運行管理不夠規(guī)范，設(shè)備問題突出等[5-8]。

2　電力改革中電力調(diào)度自動化的發(fā)展趨勢

隨著電網(wǎng)的飛速發(fā)展，加之國家對電力部門的重視，我國的電力系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成熟，電力調(diào)度自動化技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，并占有舉足輕重的地位。在當前電力改革的攻堅階段，尤其面對電力市場化這一趨勢，要想擁有更加開闊的市場，電力調(diào)度自動化技術(shù)必須加強全面建設(shè)，特別要加強科技化方面的建設(shè)，實現(xiàn)數(shù)字化，智能化，電子化[9-10]。

2.1數(shù)字化趨勢

電力調(diào)度自動化實現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展，是當前不可阻擋的一種發(fā)展趨勢。通過信息數(shù)字化，實現(xiàn)信息共享、數(shù)據(jù)集成；通過通信數(shù)字化，提高信息抗干擾能力、信息保密以及傳輸可靠性；通過決策數(shù)字化，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

2.2智能化趨勢

智能化發(fā)展是社會和國家一級電力企業(yè)綜合作用的結(jié)果。智能化電力調(diào)度一般指：通過使用先進的電力調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，來對電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)運行數(shù)據(jù)進行整合，再綜合利用整合后的數(shù)據(jù)，從而監(jiān)測并優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行。做出必要的動態(tài)預(yù)防控制及預(yù)警，故障的智能判斷、分析和恢復(fù)等，減少了大量人員工作量。但要實現(xiàn)智能化，重點要加強對人工智能的研發(fā)及制造，需要一批專業(yè)的科研人員進行研究，不斷升級改造電力系統(tǒng)，還需要花費一些時間來完成。

2.3電子化趨勢

電子化趨勢指利用電子化的器材逐漸替代機械化器材。隨著當前自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，機械制造所存在的機械設(shè)計、制造、維修等諸多方面的問題將會被電子化機器所替代，來改善機械化機器的不足之處。電子化的很多優(yōu)勢是機械化所達不到的，如電子化機器的體積更加微小，操作更加便利，操作性更強等。

3　電力改革中電力調(diào)度自動化存在的問題

3.1缺乏專業(yè)的調(diào)度人員

我國已經(jīng)建立了比較完整的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，但現(xiàn)階段的電力調(diào)度缺少專業(yè)人員，使得電網(wǎng)的日常運行維護不能得到保障，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行仍然存在較大隱患。另外，我國依靠實際操作能力成為電力調(diào)度的人員較多，依靠良好的專業(yè)素質(zhì)成為電力調(diào)度的人員較少，這也是不利于當前電力改革中電力調(diào)度自動化的發(fā)展。

3.2缺乏完善的管理制度

電力調(diào)度自動化的運行管理體系是一項很復(fù)雜的工作，必須制定相關(guān)制度確保電力系統(tǒng)的正常運行。雖然我國的電力調(diào)度管理系統(tǒng)在不斷的進行優(yōu)化和升級，但由于起步較晚，很多相應(yīng)的管理制度沒有建立起來，使得電力調(diào)度管理存在很多問題：電力調(diào)度的監(jiān)督體制不夠完善，管理層監(jiān)督意識薄弱，績效考核體系不夠完善等眾多問題，造成員工的積極性不高，時常發(fā)生怠工、曠工等現(xiàn)象。加之電力調(diào)度系統(tǒng)運行過程中的自動化管理水平低、管理制度不科學，當出現(xiàn)緊急情況，無法及時做出應(yīng)對方案[11-12]。

3.3缺乏對設(shè)備設(shè)施的維護和管理

在電力設(shè)備投入使用后，由于我國電力系統(tǒng)規(guī)模龐大，很多地方都缺乏對其維護和管理，而影響電力系統(tǒng)的工作效率。部分企業(yè)還對電力設(shè)備采取以劣換優(yōu)、偷工減料的手段，來增加收益，進而降低了電力設(shè)備的質(zhì)量。此外，我國幅員面積廣闊，電線、電桿等設(shè)備很多都處于偏僻的地方，加之部分電線所處自然環(huán)境較惡劣，導(dǎo)致了這些設(shè)備的維護難度大，受損情況也就相對嚴重。

4　電力改革中電力調(diào)度自動化問題的改進措施

新形勢下的電力改革，電力調(diào)度自動化需要進行各方面的優(yōu)化改進。

4.1優(yōu)化電力調(diào)度自動化系統(tǒng)性能

（1）優(yōu)化冗余容錯結(jié)構(gòu)

電力系統(tǒng)中，雙網(wǎng)絡(luò)容錯是最基本的熱備用。在主網(wǎng)和備用網(wǎng)正常運行的情況下，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并且兩個網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)也一直保持在穩(wěn)定持平的狀態(tài)。當前時期要有效優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)，對調(diào)度系統(tǒng)的容錯機制進行精簡，以及對調(diào)度自動化運行的功能節(jié)點和特殊設(shè)備進行冗余容錯結(jié)構(gòu)強化，實現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)在故障時的自動切換，同時在對電力調(diào)度自動化體系結(jié)構(gòu)進行精簡的過程中，實現(xiàn)運行自動化。

（2）優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通訊體系

電力系統(tǒng)調(diào)度的基礎(chǔ)就是數(shù)據(jù)交換和信息感知，精準、安全的電力調(diào)度離不開數(shù)據(jù)和信息的通行。當前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息的改變有三種情況：網(wǎng)絡(luò)通道傳輸數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)后臺運用語言改寫以及網(wǎng)絡(luò)其余節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)時的改變。實際運用中，眾多電力企業(yè)把SQL當做電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的通信平臺，充分發(fā)揮SQL語句在信息傳輸、信息加工、信息處理中的優(yōu)勢，實現(xiàn)調(diào)度信息的記錄、存儲和查詢。為便于用戶使用，還可對電力調(diào)度信息進行深層次的加工，調(diào)整為用戶容易明白的方法，如曲線或報表等，仿真系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，如圖2所示，以便工作人員進行分析。

圖2　仿真系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)Fig.2 Hardware structure of simulation system

（3）推進整體優(yōu)化技術(shù)

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)經(jīng)過整體性的優(yōu)化之后，能夠體現(xiàn)出更好的效果和功能。因此，加強電力調(diào)度自動化建設(shè)應(yīng)把整體優(yōu)化當作根本目標，加速提升電力調(diào)度自動化體系的可組性。此外，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是人機界面比較基礎(chǔ)的工作模式，將電力調(diào)度自動化系統(tǒng)以及關(guān)鍵節(jié)點通過數(shù)據(jù)通信的形式反映在電力調(diào)度中央處理單元，用圖形來體現(xiàn)電力調(diào)度的運行狀態(tài)，以提高電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的準確性和可控性，進而提升電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的整體工作效率[13]。

4.2提升電力調(diào)度人員素質(zhì)

電力系統(tǒng)調(diào)度人員的專業(yè)技能水平是保證電力調(diào)度自動化系統(tǒng)正常運行的重要因素，只有調(diào)度人員的業(yè)務(wù)能力過關(guān)，才能做好系統(tǒng)維護、數(shù)據(jù)分析、資源共享等工作，進而確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。我國還比較缺乏這方面的專業(yè)人才，因此，電力部門可以在進行人員招聘的過程中，對專業(yè)知識過硬、實踐能力強的人進行優(yōu)先招聘。其次在原有人才的基礎(chǔ)上，提供深造學習的機會，強化專業(yè)知識水平，完善個人技能，學習當前先進的電力調(diào)度及管理技術(shù)。最后，電力調(diào)度人員還需強化對電力自動化、智能化的認識與學習，為改革中的電力事業(yè)貢獻力量。

4.3完善相關(guān)制度建設(shè)及設(shè)備管理

電力改革中的電力調(diào)動自動化發(fā)展迅速，如果電力調(diào)度人員沒有相應(yīng)的工作規(guī)范和標準，就會直接影響到電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。如果要更好的為廣大群眾輸送電力，就需要建立并完善相關(guān)管理制度，對調(diào)度人員的工作進行規(guī)范，減少由于誤操作造成電力故障或事故的概率。所有調(diào)度人員應(yīng)深入學習相關(guān)的管理制度并認真執(zhí)行，降低事故隱患，充分認識到電力調(diào)度管理工作的重要性。此外，為提高工作人員的積極性，可以定期對員工進行考核，建立獎懲機制，實現(xiàn)公正有效的管理。

電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的核心組成部分，需要工作人員完善對其維護和管理。對投入運行前的電力設(shè)備，應(yīng)做好相關(guān)測試工作，測試質(zhì)量合格才能投入運行；對運行中的電力設(shè)備，應(yīng)做好相應(yīng)的檢修管理工作，對有問題的的電力設(shè)備進行修復(fù)或者更換等措施，從而保證電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的正常運行。

5　結(jié)論

隨著社會的不斷發(fā)展，電力改革的深入推進，電力市場的不斷壯大，我國對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的要求也越來越高，并逐步向智能化發(fā)展。但由于我國電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的性能不夠完善，缺乏專業(yè)調(diào)度人員、完善的管理機制及設(shè)備問題，使調(diào)度自動化的發(fā)展受到一定限制。在當前電力改革的大背景下，需要采取一系列的相關(guān)措施來對電力系統(tǒng)進行完善，提高電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性、科學性、可靠性，促進我國電力事業(yè)的發(fā)展壯大。

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【責任編輯：高潮】

Research on electric power dispatching automation according to power reform

DENG Xinhua1,LU Zhiguo2,LUO Qiuyin3
（1.State Power Investment Chongqing Power Corporation Aluminium Department,Chongqing 401120,China; 2.State Key Laboratory of Power Transmission&Sysrem Security and Now Technology,Chongqing University 400044,China）

"Thirteen Five" is a critical stage of electric power reform and development,with the electricity reform deeply advanced,electric power industry ushered in a deep-seated change,The grid scale expands unceasingly while the grid structure has become increasingly complex.Electric power dispatching is indispensable important segment in order to ensure the safety and stability of the power system.This paper mainly analyze and research something about electricity reform and the trend of development,Existing problems and adpoting measures of power dispatching automation,in order to promote the development of power industry better in our country.

power dispatching; automation system; electric power reform; analysis and research

TM734

A

1672-6332（2016）03-0062-05

2016-07-09

鄧新華（1965-），男（漢），重慶市人，重慶大學工程碩士，工程師，長期從事電氣工程相關(guān)的技術(shù)與管理工作，現(xiàn)兼任國家電投集團重慶電力有限公司鋁業(yè)部主任。E-mail:xhdeng@cqu.edu.cn