電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李東升

摘要：隨著電力體制改革的深化，勞動生產(chǎn)率的提高是當(dāng)前電力企業(yè)面臨的實(shí)際問題。監(jiān)控中心建成后，供電區(qū)現(xiàn)有的9座變電站全部接入監(jiān)控中心，將大大減少操作人員和運(yùn)營成本，提高效率。該監(jiān)測中心的建立，可以選擇高質(zhì)量，好的技術(shù)，豐富的操作和維護(hù)人員在監(jiān)控中心，以加強(qiáng)管理經(jīng)驗(yàn)，保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電網(wǎng)監(jiān)控中心將供電區(qū)內(nèi)集控站進(jìn)行整合，對區(qū)域內(nèi)所屬變電站進(jìn)行遠(yuǎn)方集中監(jiān)視與控制，從而使供電區(qū)內(nèi)的變電站實(shí)現(xiàn)無人值守的目的。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度 電網(wǎng)監(jiān)控 無人值守 穩(wěn)定

一、引言

電力是重要的動力和資源，是國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性是保持電力供應(yīng)的保障。因此，電力系統(tǒng)包含了運(yùn)行和調(diào)度，而這兩個系統(tǒng)都是非常重要的系統(tǒng)，保障了電力的正常運(yùn)作。本論文在設(shè)計(jì)時針對當(dāng)前系統(tǒng)存在的運(yùn)用現(xiàn)狀和實(shí)際使用需求，并結(jié)合了作者所在的四川地區(qū)的實(shí)際情況后，設(shè)計(jì)了一套適用于電力系統(tǒng)的調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。

二、電力調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求分析

伴隨著社會的快速發(fā)展與信息化的不斷發(fā)展，對電網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)大已經(jīng)成為一個必然趨勢，這也就對電網(wǎng)的全面綜合管理提出了更高的要求，傳統(tǒng)的綜合管理模式已經(jīng)無法滿足時代的發(fā)展，因此國網(wǎng)公司應(yīng)當(dāng)依據(jù)實(shí)際發(fā)展情況對電網(wǎng)綜合管理進(jìn)行長遠(yuǎn)計(jì)劃。在對電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)前，首先應(yīng)當(dāng)對該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，基本確認(rèn)在該系統(tǒng)投入運(yùn)行之后需要擁有哪些功能，比如在進(jìn)行計(jì)劃時應(yīng)當(dāng)對網(wǎng)絡(luò)覆蓋程度進(jìn)行預(yù)設(shè)，防止出現(xiàn)信息孤島。

對于大型項(xiàng)目，用戶往往對現(xiàn)場控制單元的穩(wěn)定性要求較高，控制單元能夠相互獨(dú)立，功能上不依賴于上層設(shè)備，以增強(qiáng)整個系統(tǒng)的可靠性和可用性。同樣對于負(fù)責(zé)全系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要能夠具備冗余能力，單點(diǎn)故障不影響全局應(yīng)用。最后則需要一個總控中心，負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)集中存儲，完成系統(tǒng)的集中操控功能。

三、電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

電網(wǎng)調(diào)度中心集控模式又稱調(diào)控一體化模式，即電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度合一，調(diào)度中心調(diào)控人員除負(fù)責(zé)電網(wǎng)調(diào)度外，同時負(fù)責(zé)變電站設(shè)備監(jiān)控、遙控操作等工作。該方式下調(diào)度SCADA，EMS系統(tǒng)集電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度指揮與變電站設(shè)備操作控制為一體，通過設(shè)置若干席遙控操作工作站，專門用于設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視和遙控操作，對無人值班變電站實(shí)施“四遙”。該模式在國外電網(wǎng)應(yīng)用較為普遍，國內(nèi)（廣州、深圳、無錫等電網(wǎng)）也有大量的實(shí)際應(yīng)用。該模式下，集控中心（集控站）即可以設(shè)置在調(diào)度中心大樓內(nèi)，也可以分別設(shè)置在若干座變電站內(nèi)。

電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

通過站級監(jiān)控工作站的彩色液晶顯示器和人機(jī)聯(lián)系工具顯示變電站各種信息畫面，顯示內(nèi)容主要包括全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用電系統(tǒng)的信息、各測量值的實(shí)時數(shù)據(jù)，各種告警信息、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息。

系統(tǒng)集成過程中的關(guān)鍵技術(shù)是接口的設(shè)計(jì)，因?yàn)橄到y(tǒng)集成的實(shí)質(zhì)是讓不同產(chǎn)品、不同設(shè)備互連，讓不同網(wǎng)絡(luò)、不同系統(tǒng)互連。系統(tǒng)集成的技術(shù)關(guān)鍵不是對具體產(chǎn)品設(shè)備的研究開發(fā)，而是解決產(chǎn)品、系統(tǒng)之間的接口問題。因此要完成系統(tǒng)集成，不僅要對產(chǎn)品、技術(shù)或系統(tǒng)有全面深入的了解和分析，還應(yīng)設(shè)計(jì)開發(fā)合適的接口。所有子系統(tǒng)采用共同的接口，使用相同或相近的開發(fā)模塊。保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰簡單，各個部分容易配合，使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。

四、電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)

電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)了不同的角色，電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中的所有人員都是屬于其中的一種角色，固定的角色對應(yīng)固定的權(quán)限，電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)需要對一個人的權(quán)限進(jìn)行變更時，那么只需要變更這個人的角色就可以完成，當(dāng)企業(yè)的人員發(fā)生變動時，比如增加了人員，或者刪除了相應(yīng)的工作人員，那么只需要為這個新加入的員工賦予相應(yīng)的用戶角色即可。不同級別的工作人員要配置不同的操作權(quán)限，同時對所有登錄電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的用戶進(jìn)行雙因子驗(yàn)證，用戶不僅是需要輸入自己的用戶名和密碼，還要插入相應(yīng)的u盾，等待電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)驗(yàn)證成功后才能夠進(jìn)行登錄。

五、總結(jié)

不論是在生活還是生產(chǎn)活動中，電力都占據(jù)著極其重要的地位，在現(xiàn)代社會人類對于電能的依賴性也在日益上升，短暫的斷電就會對用戶造成極大的損失，所以電網(wǎng)能夠安全可靠運(yùn)行具有重要意義，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際發(fā)展情況，設(shè)計(jì)出一套技術(shù)性、可靠性強(qiáng)的電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。本文對當(dāng)下我國的電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了簡述，從多個方面進(jìn)行考慮，敘述了電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。近幾年智能電網(wǎng)這一概念被越來越多的人所提及，這也必然會成為未來電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，而智能電網(wǎng)強(qiáng)調(diào)信息的共享與交流，又具備超強(qiáng)的系統(tǒng)組合能力，一旦建成智能化的系統(tǒng)，不僅能夠整合各個區(qū)域的信息，還能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的智能調(diào)度，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性，這些可靠的數(shù)據(jù)也更有利于正確決策與智能調(diào)度，為電網(wǎng)的擴(kuò)大與發(fā)展提供保障。