電網(wǎng)智能調(diào)度在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

高健+于子涵

摘 要：隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大、電網(wǎng)信息化智能化的進(jìn)一步發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正在朝著智能化發(fā)展。智能調(diào)度可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息、自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控的集成與共享，完成電網(wǎng)監(jiān)控與饋線自動(dòng)化基本功能，擴(kuò)展電網(wǎng)應(yīng)用分析、用戶互動(dòng)等功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、檢修管理、停電管理以及用電管理的信息化，最終實(shí)現(xiàn)智能化集成型電網(wǎng)調(diào)度綜合應(yīng)用自動(dòng)一體化平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：智能調(diào)度；一體化平臺(tái)；調(diào)度數(shù)據(jù)集成

智能調(diào)度系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，通過(guò)使用抗干擾的通訊設(shè)備和電力儀表，采集至監(jiān)控管理軟件組態(tài)，形成智能化集成型電網(wǎng)調(diào)度綜合應(yīng)用的自動(dòng)一體化平臺(tái)。智能化的關(guān)鍵技術(shù)包括動(dòng)態(tài)服務(wù)器技術(shù)、調(diào)試態(tài)技術(shù)、多源數(shù)據(jù)技術(shù)、靈活快捷實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、智能調(diào)度視頻技術(shù)等。智能調(diào)度的關(guān)鍵是決策指揮的實(shí)時(shí)性，預(yù)防大面積停電事故以及一系列連鎖反應(yīng)，確保電網(wǎng)的安全性、可靠性和安全性，是電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員掌控電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的輔助工具，具有推廣價(jià)值和應(yīng)用前景，推進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的升級(jí)換代。

1 電網(wǎng)智能調(diào)度的系統(tǒng)組成

電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)組成是系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)硬件主要包括綜保裝置、斷路器、電力采集裝置、隔離開(kāi)關(guān)、變壓器、直流電源等，通過(guò)通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、計(jì)量裝置和保護(hù)裝置等采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、檢測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方就地控制，為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。系統(tǒng)軟件主要硬件平臺(tái)層、通用平臺(tái)層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用層和表示層組成。通過(guò)開(kāi)放的體系機(jī)構(gòu)、分層分布式架構(gòu)模式和分布式局域網(wǎng)交換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)能量流、信息流、業(yè)務(wù)流的雙向運(yùn)作和高度整合。

通過(guò)系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)硬件的完美結(jié)合，采集和顯示電網(wǎng)系統(tǒng)中各種開(kāi)關(guān)量狀體、電量參數(shù)，實(shí)時(shí)掌握變配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障并作出決策和處理，建立一個(gè)協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護(hù)和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復(fù)控制系統(tǒng)等具有多道安全防線的綜合防御體系。采用SOA架構(gòu)，遵循IEC61970、IEC61968標(biāo)準(zhǔn)，具備IEC61970CIS組件訪問(wèn)接口，遵循SVG標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)圖形的標(biāo)準(zhǔn)化，具備完善的SCADA功能、高級(jí)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建模、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流、短期負(fù)荷預(yù)報(bào)、無(wú)功電壓優(yōu)化、短路電流計(jì)算、靜態(tài)安全分析、安全約束調(diào)度等模塊、DTS調(diào)度員仿真培訓(xùn)功能。

2 智能調(diào)度的系統(tǒng)功能

2.1 友好的人機(jī)交互界面（HMI）

友好的人機(jī)交互界面（HMI）為系統(tǒng)提供多畫(huà)面顯示、切換功能。具有顯示電網(wǎng)系統(tǒng)配置圖、一次接線圖、拓?fù)鋱D和負(fù)荷監(jiān)視圖；可以切換不同畫(huà)面，實(shí)時(shí)更新電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、電量、功率、檔位、溫度等，具備系統(tǒng)多檔位畫(huà)面、溫度畫(huà)面、接線畫(huà)面等多個(gè)畫(huà)面切換功能。

2.2 趨勢(shì)曲線

該系統(tǒng)平臺(tái)根據(jù)采集數(shù)據(jù)形成曲線，主要由實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢(shì)兩種。調(diào)用某一回路趨勢(shì)曲線，可以分析該回路的運(yùn)行狀況、信號(hào)波動(dòng)情況、負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)、電信號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)趨勢(shì)曲線的調(diào)用，便于運(yùn)行維護(hù)人員分析電氣故障，查找故障原因。

2.3 報(bào)表管理

系統(tǒng)按照標(biāo)準(zhǔn)電能報(bào)表格式自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)生成電度表、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)報(bào)表、故障及告警報(bào)表、操作記錄表、歷史報(bào)表等。可以在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)電壓、電流、功率、供電負(fù)荷等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查詢和歷史查詢，可以設(shè)置打印范圍、打印間隔；還可以根據(jù)需求生成相應(yīng)的報(bào)表。

2.4 故障記錄

系統(tǒng)能夠?qū)λ胁僮?、越限?bào)警、事故跳閘等具有記錄功能，主要包括發(fā)生時(shí)間、發(fā)生事件、值班人員情況、信息確認(rèn)情況等，并對(duì)開(kāi)關(guān)變位、參數(shù)越限、事故跳閘有聲音報(bào)警功能，便于值班調(diào)度員及早發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)故障并迅速做出決斷，進(jìn)行故障排除。

2.5 “五遙”

傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)四遙，包括“遙信”“遙控”“遙測(cè)”“遙調(diào)”這4個(gè)功能，智能調(diào)度系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)“遙視”功能，通過(guò)將視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，在調(diào)度室可以遠(yuǎn)方遙控視頻監(jiān)控。

3 關(guān)鍵性技術(shù)

3.1 動(dòng)態(tài)服務(wù)器技術(shù)

動(dòng)態(tài)服務(wù)器技術(shù)是一種研究態(tài)支持技術(shù)，在原來(lái)的研究態(tài)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究改進(jìn)開(kāi)發(fā)的。動(dòng)態(tài)服務(wù)器技術(shù)不固定設(shè)計(jì)研究態(tài)個(gè)數(shù)，可以動(dòng)態(tài)切換某個(gè)點(diǎn)直接進(jìn)入某個(gè)研究態(tài)（如DPAS等），這為DPAS的分布式計(jì)算打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 調(diào)試態(tài)技術(shù)

調(diào)試態(tài)技術(shù)是建立在虛服務(wù)器的基礎(chǔ)上的，在新站或者新改造站的調(diào)試階段，可以單獨(dú)調(diào)試調(diào)試態(tài)的主機(jī)，在其進(jìn)行RTU/FTU、通道和規(guī)約的調(diào)試，調(diào)試完成之后在將其添加至實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)中，不影響正常站的運(yùn)行。

3.3 多源數(shù)據(jù)技術(shù)

本系統(tǒng)的多數(shù)據(jù)源是真正意義上的多數(shù)據(jù)源，主要體現(xiàn)在兩方面：一是對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)采集點(diǎn)，對(duì)配置的多個(gè)數(shù)據(jù)源中的任意一個(gè)都可以采用不同的點(diǎn)號(hào)、RTU號(hào)、通道號(hào)。二是系統(tǒng)處理系統(tǒng)內(nèi)部的多源數(shù)據(jù)，還可以提供開(kāi)放的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，便于其他廠家的可以通過(guò)該規(guī)約向服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)。

3.4 靈活快捷的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

系統(tǒng)平臺(tái)支持不同類(lèi)型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)或者同一實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份、鏡象，分布在不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上。備份服務(wù)器處于熱備用，便于客戶迅速訪問(wèn)服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，快速查找數(shù)據(jù)，防止因停電、設(shè)備損壞導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)的丟失。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)電網(wǎng)智能調(diào)度在電力系統(tǒng)中應(yīng)用研究的分析，讓我們知道了電網(wǎng)智能調(diào)度的系統(tǒng)組成、系統(tǒng)功能和關(guān)鍵性技術(shù)，大大提升電網(wǎng)調(diào)度的智能化、數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化。

參考文獻(xiàn)

[1]姚建國(guó)，楊勝春，高綜和，等.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007（13）.

[2]喻雄凱.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及展望[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2014（12）.