電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的綜合監(jiān)控和智能化

楊勐峣，寇江鵬

（國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司漢中供電公司，陜西 漢中 723000）

0 引 言

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)的基本組成部分，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值日益顯現(xiàn)，為電網(wǎng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供技術(shù)支持和安全保障。加快智能化電網(wǎng)建設(shè)是電網(wǎng)調(diào)度發(fā)展的重要方向，相關(guān)部門需要結(jié)合全社會(huì)生產(chǎn)、生活用電基本要求，不斷強(qiáng)化電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控與智能化水平，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化相關(guān)概念

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)的重要部分，能夠全面推動(dòng)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定發(fā)展，為系統(tǒng)高效運(yùn)行提供有效保障?，F(xiàn)階段，常用的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要由信息監(jiān)督與監(jiān)控、配電管理系統(tǒng)、電能計(jì)量系統(tǒng)等構(gòu)成。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展需要通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等不同處理系統(tǒng)之間相互協(xié)作，為現(xiàn)代化電網(wǎng)運(yùn)行提供高效服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)運(yùn)行時(shí)段的數(shù)據(jù)采集和傳輸，為電網(wǎng)調(diào)控人員提供全面的電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)與安全管理策略，進(jìn)而提升電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性與可靠性[1]。

2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中存在的問(wèn)題分析

配電網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的整體，各個(gè)系統(tǒng)之間的有效連接能夠保障電網(wǎng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行。隨著用電負(fù)荷不斷擴(kuò)大，為進(jìn)一步維護(hù)用電量與發(fā)電量之間的平衡，供電企業(yè)要做好電網(wǎng)調(diào)度工作。隨著我國(guó)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)不斷改革創(chuàng)新，電網(wǎng)也朝著自動(dòng)化方向快速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，多個(gè)系統(tǒng)的各項(xiàng)操作復(fù)雜程度逐步提升，給電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展帶來(lái)了更多挑戰(zhàn)，從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中能夠看出仍存在較多問(wèn)題。

2.1 維護(hù)強(qiáng)度高

電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)尚未發(fā)展成熟，需要結(jié)合電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，定期組織專業(yè)技術(shù)人員全面檢修調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備。此外，電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行難度較大，電網(wǎng)調(diào)度維護(hù)與維修難度較高，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員不僅需要具備良好的操作技術(shù)，而且需要掌握電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)際構(gòu)成，從而更好地完成電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)檢修工作。

2.2 安全管理意識(shí)缺乏

供電企業(yè)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)要求較高，但仍有部分管理部門缺乏良好的安全管理意識(shí)，內(nèi)部管理中缺乏高效的安全生產(chǎn)責(zé)任機(jī)制與監(jiān)督檢查機(jī)制。另外，由于人員素質(zhì)水平參差不齊，電網(wǎng)調(diào)度工作中部分人員未能完全依照調(diào)度指令進(jìn)行正確操作，可能導(dǎo)致多項(xiàng)問(wèn)題發(fā)生，對(duì)供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)社會(huì)形象造成較大影響。

2.3 系統(tǒng)安全系數(shù)較低

隨著現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展，加快了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的智能化發(fā)展。在電力系統(tǒng)中融入這兩項(xiàng)技術(shù)具有重要的應(yīng)用價(jià)值，但是由于我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)管理制度尚未完善，受到復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境的影響，電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中存在各類網(wǎng)絡(luò)安全威脅。系統(tǒng)受到病毒威脅后會(huì)造成大量信息泄漏，嚴(yán)重危害系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)癱瘓，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行安全造成較大影響[2]。

2.4 工作強(qiáng)度較大、效率低

為了保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中需要組織較多專業(yè)技術(shù)人員完成各個(gè)環(huán)節(jié)的操作與維護(hù)，強(qiáng)化人才隊(duì)伍建設(shè)至關(guān)重要。定期組織專業(yè)技術(shù)人員檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)運(yùn)行情況。相關(guān)組織工作任務(wù)較重，由于受人員素質(zhì)水平制約，單方面依賴人工進(jìn)行操作，造成了工作效率較低和維護(hù)不及時(shí)、不全面等問(wèn)題，影響電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)的有效優(yōu)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)是收集整合電網(wǎng)數(shù)據(jù)、指令操作、分析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行信息的調(diào)度管理信息系統(tǒng)，能夠全面掌握電網(wǎng)運(yùn)行情況和相關(guān)電力設(shè)備運(yùn)行工況。發(fā)生故障后，其能夠迅速整合故障信息，傳遞給相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員；技術(shù)人員整合監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息，分析判別故障發(fā)生的位置，及時(shí)隔離修復(fù)故障，縮短了故障排除時(shí)間。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，安全管理功能應(yīng)用價(jià)值較高，通過(guò)收集不同運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、設(shè)備的相關(guān)安全數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)掌握電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中存在的問(wèn)題。基于安全信息數(shù)據(jù)分析，能夠優(yōu)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)安全管理相關(guān)對(duì)策，做好風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防控制管理，最大程度控制系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)。

在電力系統(tǒng)安全防護(hù)整體方案的基礎(chǔ)上，分析電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行發(fā)展目標(biāo)和安全質(zhì)量管理要求，將電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)布設(shè)在管理信息區(qū)域，能夠達(dá)到網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)和信息備份的目的。非控制區(qū)域中布設(shè)服務(wù)器，全面采集生產(chǎn)區(qū)域的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并借助縱向加密隔離設(shè)備，在規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)通道中將綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，從而全面監(jiān)測(cè)控制區(qū)域與非控制區(qū)域的應(yīng)用設(shè)備和系統(tǒng)，促使綜合監(jiān)控效率全面提升。在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)中需要突出三個(gè)功能，如表1所示，分別是IT組件監(jiān)視、業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理和安全事件管理[3]。

表1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)與功能

4 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的智能化發(fā)展

4.1 智能化發(fā)展特點(diǎn)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化在媒介傳播過(guò)程中主要發(fā)揮雙路通信和高級(jí)傳感器等應(yīng)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)此類目標(biāo)要突出電網(wǎng)分配與傳輸效率。電網(wǎng)調(diào)度智能化能夠有效拓展電網(wǎng)運(yùn)行中的多項(xiàng)信息，其信息構(gòu)成主要有電力信息和業(yè)務(wù)信息，具有標(biāo)準(zhǔn)化與完整性特征。智能化電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠全面實(shí)現(xiàn)信息高效傳輸，提升生產(chǎn)服務(wù)質(zhì)量，還能整合系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)展中的相關(guān)信息，全面掌控電網(wǎng)業(yè)務(wù)，促使相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員更好地掌握電網(wǎng)運(yùn)行情況。在分析電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上提供技術(shù)支持，便于專業(yè)技術(shù)人員完成精準(zhǔn)化的電網(wǎng)管理工作。

4.2 智能化實(shí)現(xiàn)方式

電力系統(tǒng)運(yùn)行中，實(shí)現(xiàn)智能化對(duì)電網(wǎng)調(diào)度安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重大意義。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化發(fā)展中，配電設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度較高，實(shí)際運(yùn)行管理難度較大，通過(guò)雙路通信與高級(jí)傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗、低成本的雙向無(wú)限通信技術(shù)，能在915 MHz、868 MHz、2.4 GHz頻段上傳輸相應(yīng)速率?；诂F(xiàn)代化電網(wǎng)運(yùn)行情況，通過(guò)輸電系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、智能化配電網(wǎng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息有效整合，提升信息抗攻擊能力和靈活性水平。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)智能化運(yùn)行中要注重應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全方位數(shù)據(jù)信息收集、傳輸以及狀態(tài)綜合監(jiān)控。

4.3 智能化發(fā)展方向

智能變電站管理中實(shí)現(xiàn)程序化操作，將智能化電氣設(shè)備從傳統(tǒng)原始態(tài)轉(zhuǎn)為目標(biāo)態(tài)，還需要建立電網(wǎng)調(diào)度智能化告警系統(tǒng)，處理各類告警信息進(jìn)行，研究、判斷故障，分析故障擾動(dòng)類型。此外，分析電網(wǎng)運(yùn)行模式和操作流程，使變電站處于多方位保護(hù)中，達(dá)到規(guī)范化操作要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化在線檢修。

5 結(jié) 論

電力系統(tǒng)的發(fā)展與我國(guó)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展緊密相連，促使電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化工作安全、穩(wěn)定運(yùn)行，不僅需要完善綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，而且要提升電網(wǎng)調(diào)度智能化發(fā)展水平。當(dāng)前信息時(shí)代，供電企業(yè)要更好地適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不斷改革創(chuàng)新，融入多項(xiàng)技術(shù)，提升電網(wǎng)調(diào)度智能化發(fā)展水平。此外，分析電網(wǎng)調(diào)度管理理念和自動(dòng)化發(fā)展特征，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)智能化發(fā)展，提升供電企業(yè)發(fā)展效率，滿足新時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)供電企業(yè)的各種需求。