電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用及優(yōu)化探析

俞詩思

摘要：在科學(xué)技術(shù)的推動下，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)要不斷進(jìn)行改革和完善，不僅可以降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本，而且可以減少事故的發(fā)生率。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的不斷發(fā)展，可以滿足居民的用電需求。文章主要闡述了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及分析介紹了電力調(diào)度自動化的應(yīng)用以及優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：電力；調(diào)度自動化；應(yīng)用；優(yōu)化

前言

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障處理等方面發(fā)揮了極其的重要作用，它的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度方法，是電網(wǎng)調(diào)度水平的一次全面革新，是穩(wěn)定電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的重要保障。

一、電力調(diào)度自動化概述

近年來，由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及軟件技術(shù)都得到了很大程度上的發(fā)展，這也為電力企業(yè)事項(xiàng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理提供技術(shù)基礎(chǔ)，其中電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是電力企業(yè)實(shí)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化管理的基礎(chǔ)。電力企業(yè)調(diào)度自動化系統(tǒng)一般又分為廠站端和主站端。主站端主要安裝于調(diào)度側(cè)，廠站端，顧名思義，安裝于各發(fā)電廠及變電站節(jié)點(diǎn)處，安裝于變電站的又稱為變電站綜合自動化系統(tǒng)。一般通用的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的概念是利用計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)動、通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度自動化功能的綜合系統(tǒng)。主要功能構(gòu)成分為三部分：電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA 系統(tǒng)），電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控以及數(shù)據(jù)通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動化的基礎(chǔ)和前提；電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與調(diào)度、電力市場化運(yùn)營與可靠行、發(fā)電廠運(yùn)營決策支持等；變電站綜合自動化。

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)不僅包括電網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，還包括在此系統(tǒng)運(yùn)行的應(yīng)用軟件。電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)高級應(yīng)用軟件一般包括：負(fù)荷預(yù)報(bào)、發(fā)電計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥㈦娏ο到y(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、電力系統(tǒng)在線潮流、最優(yōu)潮流、靜態(tài)安全分析、自動發(fā)電控制、調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)等。這些是在線為各級電力調(diào)度工作人員提供電力系統(tǒng)運(yùn)行信息、分析決策工具和控制手段的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

二、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)中使用電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，主要就是為了能夠提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平，以確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中出現(xiàn)的故障在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)完成，減少故障對電力系統(tǒng)造成的損失。調(diào)度自動化系統(tǒng)本身就具有對數(shù)據(jù)資料進(jìn)行采集、控制和監(jiān)視的功能，但是在電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程中，要根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，對電力調(diào)度的范圍進(jìn)行協(xié)調(diào)，并按照一定的原則對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行確定。

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了開放式發(fā)展，不僅對系統(tǒng)中的畫面、后臺語言進(jìn)行重組，使它們具備了可組態(tài)性，而且還使采集到的數(shù)據(jù)資料具備了可組態(tài)性電力調(diào)度自動化系統(tǒng)對系統(tǒng)中的設(shè)備通道與通訊規(guī)約進(jìn)行了抽象處理，從而提高了電力調(diào)動自動化系統(tǒng)的自動化水平，確保了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是在人機(jī)界面的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，且人機(jī)界面必須符合用戶對于構(gòu)造的要求，處在人機(jī)界面中的美工工具都富有動畫的屬性，人機(jī)界面中所存在的屬性都可以與電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的監(jiān)控變量和內(nèi)存變量相連接，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可以對人機(jī)界面中的畫面進(jìn)行刷新，為圖形元素屬性的變量變化提供保證，并有專門服務(wù)于顯示系統(tǒng)的具有獨(dú)立功能的控件存在，以為系統(tǒng)提供報(bào)警系統(tǒng)，能夠?yàn)橄到y(tǒng)的查詢和顯示功能服務(wù)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中基本圖形元素和控件等組成部分又可以形成讓客戶滿意的人機(jī)界面，以對RTU、板卡、智能儀表和程序流程等進(jìn)行控制，通過通用語言進(jìn)行編程達(dá)到的效果都比較符合客戶的要求。

三、電力調(diào)度自動化的應(yīng)用

1.SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用

SCADA系統(tǒng)主要是由廠站監(jiān)控管理體系、電力調(diào)度管控中心的各類主站設(shè)施以及各類通信設(shè)施三部分組成，通過系統(tǒng)軟件來實(shí)現(xiàn)管理的功能，并可以很好的采集和處理廠站的數(shù)據(jù)信息，并將其傳到主站體系中，以實(shí)現(xiàn)與命令的同步發(fā)布，同時(shí)，還可以管控和調(diào)節(jié)各個分站。如果在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)突發(fā)事故，SCADA系統(tǒng)就會及時(shí)的發(fā)出報(bào)警，并采取有效的措施對其進(jìn)行處理，從而保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性。SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對有價(jià)值數(shù)據(jù)的存儲和記錄，并能夠清晰的打印出報(bào)表，以供管控調(diào)度人員的使用。SCADA系統(tǒng)的核心功能在于能夠?qū)Ω鞣终军c(diǎn)的自動化進(jìn)行通信、調(diào)度、遙控和管控，以保證變電站和發(fā)電廠的正常運(yùn)行。

2.AGC/AVC系統(tǒng)的應(yīng)用

AGC/AVC系統(tǒng)主要是為自動化發(fā)電和低壓管控提供服務(wù)的，能夠保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。AGC/AVC系統(tǒng)是在對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行創(chuàng)建和優(yōu)化的幫助下，進(jìn)行安全運(yùn)行的管控，從而對電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的故障進(jìn)行報(bào)警，然后在使用SCADA系統(tǒng)對電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，保證數(shù)據(jù)資料處理的及時(shí)性，提高系統(tǒng)進(jìn)行信息傳輸時(shí)的質(zhì)量，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量。AGC/AVC系統(tǒng)在負(fù)荷曲線的幫助下，對電力系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)管控，對變壓器和容抗設(shè)施的操作頻率進(jìn)行了限制，通過對電力系統(tǒng)各層之間進(jìn)行協(xié)調(diào)和管控，從而降低了電力系統(tǒng)中的損失率，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.DTS仿真應(yīng)用系統(tǒng)和PAS軟件的應(yīng)用

DTS仿真應(yīng)用系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)中，對虛擬電網(wǎng)模型進(jìn)行創(chuàng)建，并提供仿真環(huán)境，以供電力調(diào)度工作人員使用，模擬出最接近于實(shí)際工作狀況的環(huán)境出來，以對工作人員進(jìn)行模擬訓(xùn)練，有利于提高工作人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，從而保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。PAS軟件主要是對電力系統(tǒng)中存在的較為高級別的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行研究，并對電力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)控。PAS軟件在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅方便了電力調(diào)度工作人員對電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，對其進(jìn)行了有效操作，而且還具備應(yīng)對緊急事故的能力，并為科學(xué)評價(jià)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供理論依據(jù)，以提高決策的科學(xué)性。

四、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的優(yōu)化

1.冗余容錯的結(jié)構(gòu)形式

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雙網(wǎng)絡(luò)容錯的應(yīng)用，是熱備用系統(tǒng)。雙網(wǎng)絡(luò)在正常運(yùn)行的狀況下，主、備網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)對電力系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，并且雙網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送量一直保持在平衡動態(tài)的狀態(tài)下。

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)通過雙服務(wù)器進(jìn)行工作，在系統(tǒng)中配備了主備服務(wù)器之后，一個客戶端可以與兩個服務(wù)器進(jìn)行同時(shí)連接，連接之后，可以對兩個服務(wù)器進(jìn)行信息的發(fā)送操作，服務(wù)器中的控制程序可以對客戶端和服務(wù)器之間的連接模式進(jìn)行自動的檢測，實(shí)現(xiàn)對唯一數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，也能夠?qū)⑴c之有關(guān)的信息資料轉(zhuǎn)發(fā)給對其感興趣的客戶端之中，客戶端也對服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動的檢測。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中使用的前置機(jī)的工作方式：

（1）在485總線方式的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)之間的切換。

（2）在Np ort Se v r er的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)之間的切換。

（3）通過用戶自定義的方式，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)之間的切換。

2.網(wǎng)絡(luò)通訊的結(jié)構(gòu)形式

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)通過點(diǎn)對點(diǎn)的通訊模型對傳輸系統(tǒng)進(jìn)行主動的信息傳輸，以改變系統(tǒng)中存在的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行改變的方式可以通過以下三種方式進(jìn)行：

（1）通過通道進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，以對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行改變。

（2）通過后臺語言的運(yùn)行，以對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行運(yùn)行。

（3）通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信息傳遞，來實(shí)現(xiàn)對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的改變。

通過客戶或者是服務(wù)器的查詢方式，對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，并對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)進(jìn)行恢復(fù)。

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是通過客戶或者是服務(wù)器的工作方式對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。在電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，如果需要對SOE進(jìn)行查詢或者是對歷史曲線進(jìn)行查詢的話，就需要用戶提供一定的查詢條件，通過電力調(diào)度自動化系統(tǒng)將查詢的條件轉(zhuǎn)化為歷史數(shù)據(jù)庫能夠接受的SQL語句，然后再將轉(zhuǎn)化后的SQL語句轉(zhuǎn)給數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器，并從歷史數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行收縮，找出符合查詢條件的結(jié)果集出來，查詢出的結(jié)果集在通過數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器傳遞給計(jì)算機(jī)，以供用戶使用。

結(jié)語

綜上，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中不僅提高了電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的工作效率，為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行營造了可靠安全的運(yùn)行環(huán)境，而且還將電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)造成的影響控制在最小的范圍，降低了影響力。因此在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，要不斷根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況，對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，從而保證國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的增長。

參考文獻(xiàn)

[1]張建鵬.關(guān)于電力調(diào)度自動化應(yīng)用及改進(jìn)措施的探討[J]科技致富向?qū)В?011.

[2]林麗玉.淺談現(xiàn)代電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技風(fēng)，2012.