電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)可靠性分析

王瑋

【摘要】：電網(wǎng)系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)重要的組成部分，在確保穩(wěn)定性及安全的前提下，對事故進(jìn)行處理也是一個獨特而不可替代的作用。一方面，為了提供可靠“眼睛”和“手”的調(diào)節(jié)構(gòu)件，在充分執(zhí)行工作中，可以有效地監(jiān)測和控制，確保了安全性和經(jīng)濟(jì)性的運行質(zhì)量；另一方面，如何消除和防止大規(guī)模電網(wǎng)停電，甚至如何找到事故的隱患，及時避免事故，有一個很好的基礎(chǔ)，特別是在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展如此迅速時，對電力依賴程度如此高的當(dāng)代社會，監(jiān)管人員的工作經(jīng)驗，需要新老成員之間的工作經(jīng)驗進(jìn)行交流，這是一個高度依賴調(diào)度員的培訓(xùn)系統(tǒng)。目前，中國電力工業(yè)的快速發(fā)展，對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行深入研究，提出具有重要的理論意義和發(fā)掘其實用價值。

【關(guān)鍵詞】：電網(wǎng)調(diào)度；自動化系統(tǒng)；可靠性

1、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的重要意義

調(diào)度自動化系統(tǒng)是整個電網(wǎng)的控制核心，其可靠性對電網(wǎng)安全運行至關(guān)重要。電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)測和控制，通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)收集電網(wǎng)運行的實時信息，對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和安全性分析、狀態(tài)估計、負(fù)荷預(yù)測、遠(yuǎn)程調(diào)控等，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，提高電能質(zhì)量，改善電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行僅僅依靠繼電保護(hù)和自動裝置等就地裝置是不夠的，因為這些裝置往往根據(jù)局部的信息來處理電力系統(tǒng)的故障，而不能以全局的信息來預(yù)測、分析系統(tǒng)的運行情況和處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種復(fù)雜問題，而電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)彌補(bǔ)了著方面的不足。隨著我國電力系統(tǒng)市場化改革的深入，打破壟斷、引入競爭、追求經(jīng)濟(jì)效益是電力市場的發(fā)展方向，這必然會對調(diào)度自動化系統(tǒng)提出新的更高要求。因此，在我國電力工業(yè)飛速發(fā)展和市場化改革進(jìn)程加快的過程中，對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行深入的研究具有現(xiàn)實的迫切性和重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。

2、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)可靠性

2.1調(diào)度自動化的可靠性研究

調(diào)度自動化主系統(tǒng)是直接面向構(gòu)件電網(wǎng)調(diào)節(jié)應(yīng)用的系統(tǒng)，是控制電網(wǎng)的眼和手，對電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控調(diào)節(jié)，在無人值班時，調(diào)度自動化主系統(tǒng)是否有一個安全的運行系統(tǒng)，關(guān)系到整個電網(wǎng)的安全運行，所以主站的可靠性成為關(guān)鍵點。新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)實行圖和模式，全網(wǎng)共享，分區(qū)域地維護(hù)和使用；實現(xiàn)全面智能化，包括系統(tǒng)生成的智能維護(hù)、應(yīng)用智能、安全預(yù)警智能化、智能調(diào)度控制、決策的智能化等各類應(yīng)用，通過調(diào)度各級縱向分配到縣級調(diào)度，支持技術(shù)平臺進(jìn)行整合：適應(yīng)縣級調(diào)度、監(jiān)控和操作，完善地管理責(zé)任區(qū)的維護(hù)，綜合智能告警，WEB信息發(fā)布；根據(jù)分析和評定的運行級別的指標(biāo)體系：人性化的交互式顯示界面。

2.2防雷

雷擊是世界十大嚴(yán)重自然災(zāi)害，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會和諧穩(wěn)定，特別是對人民群眾的生命財產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅，雷擊造成的傷害已成為僅次于雨洪澇災(zāi)害的程度，一個主要的氣象災(zāi)害，氣象地質(zhì)災(zāi)害，對我們的社會和人民的生命和財產(chǎn)以及公共安全造成了嚴(yán)重威脅。

（1）電源防雷

調(diào)度自動化系統(tǒng)所有設(shè)備都設(shè)有電源、裝備電源，設(shè)備的操作將是不可能的，因此設(shè)備必須要有可靠的供應(yīng)。電源防雷成了必不可少的一部分。交流電源連接，電力變電站輸入屏幕安裝電源防雷器；直流電源連接，通信電源輸入，安裝48V電源避雷器；該站所有的保護(hù)、監(jiān)測和控制，直流屏，功率計，低電流，通過串口和通信五防計算機(jī)管理，然后將數(shù)據(jù)傳送到主站，通過串口和以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)，如果通信管理器出現(xiàn)故障，那么后臺將不會接收的主數(shù)據(jù)。對于通信管理器，要對電源進(jìn)行精細(xì)的保護(hù)。

（2）通信通道防雷

目前，通信信道調(diào)度自動化系統(tǒng)中，由于對變電站通信管理器出口的信號線的端部，到系統(tǒng)之前的設(shè)備和線路，形成電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的通信通道。電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)目前有104路數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)通道和綠色通道兩種。主要由綠色通道和有線通信設(shè)備（主要是RS485/232線）部件組成的104主要網(wǎng)絡(luò)通道和有線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。對這兩個通道進(jìn)行總結(jié)，我們在進(jìn)行防雷主要考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通訊設(shè)備等設(shè)備及通信管理接口礦井等。

2.3傳輸通道

調(diào)度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道包括通訊設(shè)備和電纜。通信設(shè)備分為傳輸設(shè)備和接入設(shè)備，電纜被分成通信電纜、網(wǎng)絡(luò)電纜、光纖、同軸電纜（2M）等，這方面涉及設(shè)備和電纜，在這個環(huán)節(jié)，不同的制造商、設(shè)備存在有相容性的問題，調(diào)度自動化系統(tǒng)的故障問題也最多，可占的原因80%：接入電源單元出現(xiàn)故障，電纜接頭故障，通訊設(shè)備出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)故障。

隨著計算機(jī)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，調(diào)度自動化系統(tǒng)的技術(shù)迅速跟進(jìn)，依靠數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)的串行傳輸，它已不再能夠滿足系統(tǒng)的實時性、可靠性和安全性的要求。為了滿足電力市場和對電網(wǎng)實時監(jiān)控發(fā)展的需要，建立了專門的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，被稱為調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。

（1）專用信道

通信管理器的專用通道通過主站變電站PCM設(shè)備、SDH設(shè)備變電站、主站SDH設(shè)備、主設(shè)備PCM到達(dá)調(diào)度自動化主站，如圖1所示：

圖1

（2）調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)

調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是用于生產(chǎn)電力調(diào)度服務(wù)的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，是實現(xiàn)調(diào)度中心和工廠站數(shù)據(jù)傳輸與交換的基礎(chǔ)設(shè)施。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有實時、可靠性高的特點，其安全性直接關(guān)系到電力生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運行，如圖2所示：

圖2

結(jié)語

對于各地電網(wǎng)的重大停電事故，電力工作者應(yīng)引以為戒，必須對電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的可靠性提起足夠的重視。電網(wǎng)調(diào)度自動化是防止電網(wǎng)事故發(fā)生，確保電網(wǎng)正常運行的有效手段，必須保證足夠的可靠性。本文對電網(wǎng)調(diào)度自動化的可靠性進(jìn)行了量化評估，具有一定的實際意義，但是其中仍然存在不足。首先，如何獲得更加全面更加準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還需進(jìn)一步研究；其次，對系統(tǒng)的修復(fù)率考慮不足，只是參考了經(jīng)驗數(shù)據(jù)；再次，人員對系統(tǒng)的影響也沒有進(jìn)行考慮。因此調(diào)度自動化可靠性研究工作還有很多工作要做。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]魯宗相，蔣錦峰.從“8.14”美加大停電思考電力可靠性[J].中國電力，2013（12）：23-25.

[2]徐雄，姚燦，郭建波.“十五”未來我國電網(wǎng)發(fā)展的展望[A].全國電力系統(tǒng)技術(shù)會議論文集[C].2011（03）：26-28.

[3]蔡洋.電網(wǎng)調(diào)度管理須與電網(wǎng)發(fā)展俱進(jìn)——北美東北電網(wǎng)事故淺析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2014（4）：174-176.