淺談電力調(diào)度自動(dòng)化

嚴(yán)怡筠

【摘 要】電力調(diào)度自動(dòng)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)度手段的一次革新，是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

電力調(diào)度自動(dòng)化能夠直接為電網(wǎng)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，為各級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)生產(chǎn)運(yùn)行人員提供電力系統(tǒng)運(yùn)行信息、分析決策工具和控制手段，是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的重要支柱手段之一。隨著電網(wǎng)不斷的發(fā)展，電網(wǎng)的運(yùn)行和管理需求也在不斷變化，要保證電力生產(chǎn)的安全有序進(jìn)行，作為重要支柱的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)要適應(yīng)電網(wǎng)的需求。

一、電力調(diào)度自動(dòng)化

（一）電力調(diào)度自動(dòng)化的功能

電力調(diào)度自動(dòng)化的主要功能包括：數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、遙控、報(bào)警處理、安全管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、歷史庫(kù)管理、歷史趨勢(shì)、報(bào)表生成與打印、畫(huà)面編輯與顯示、Web瀏覽、多媒體語(yǔ)音報(bào)警、事件順序記錄、事故追憶、調(diào)度員培訓(xùn)模擬等。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)采用雙機(jī)熱備用，以此提高可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)任一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，所有運(yùn)行在該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)自動(dòng)平滑地切換到另一臺(tái)服務(wù)器上，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；系統(tǒng)有健全的權(quán)限管理功能，能快速、平穩(wěn)地自動(dòng)或人工切除系統(tǒng)本身的故障，切除故障時(shí)也不會(huì)影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行。調(diào)度主站是整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心，從整體上實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的監(jiān)視和控制，分析電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，協(xié)調(diào)變電站內(nèi)RTU之間的關(guān)系，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的管理進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)處于最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，具有很高的實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性。

（二）電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也得到了一定的發(fā)展。當(dāng)前階段，我國(guó)在RISC工作站以及POSIX操作系統(tǒng)接口等技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際范圍內(nèi)的電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用，主要應(yīng)用CC-2000電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、SD-6000能量管理系統(tǒng)和OPEN-2000能量管理系統(tǒng)等。國(guó)外的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以RISC工作者為主，包括VALMET系統(tǒng)、CAE系統(tǒng)和西門子SPECTRUM系統(tǒng)等。

二、電力調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

（一）數(shù)字化

隨著信息化的普及和深入，越來(lái)越多的目光投向了數(shù)字化變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的研究開(kāi)發(fā)。電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的數(shù)字化包括信息數(shù)字化、通信數(shù)字化、決策數(shù)字化和管理數(shù)字化4個(gè)方面。

（1）信息數(shù)字化，指電網(wǎng)信息源的數(shù)字化，包括所有信息（包括測(cè)量信息、管理信息、控制信息和市場(chǎng)信息等）從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以及對(duì)所有電網(wǎng)設(shè)備（包括一次設(shè)備、二次保護(hù)及自動(dòng)裝置以及采集、監(jiān)視、控制及自動(dòng)化設(shè)備）的智能化和數(shù)字化。信息數(shù)字化的目標(biāo)是數(shù)據(jù)集成和信息共享，主要以數(shù)字化變電站為主體。

（2）通信數(shù)字化，是指數(shù)字化變電站與調(diào)度自動(dòng)化主站或集控中心之間通信的數(shù)字化。暢通、快速、安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效運(yùn)行信息的無(wú)阻塞傳遞是數(shù)字化電網(wǎng)監(jiān)控分析決策的重要前提。

（3）決策數(shù)字化，其根本目的是安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，因此必須具備強(qiáng)大的分析和決策功能以實(shí)施經(jīng)濟(jì)調(diào)度、穩(wěn)定控制和緊急控制的在線閉環(huán)。

（4）管理數(shù)字化，包括設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)行等大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在內(nèi)的各種應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)從電網(wǎng)規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、管理到運(yùn)行、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的全流程的信息化。

電力調(diào)度自動(dòng)化的數(shù)字化將會(huì)給調(diào)度的視角帶來(lái)新的變化，許多新興技術(shù)如遙視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、可視化技術(shù)、GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)將會(huì)在未來(lái)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛深入的應(yīng)用。

（二）市場(chǎng)化

電力市場(chǎng)化改革也給電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制帶來(lái)一系列新問(wèn)題。例如：電網(wǎng)的傳輸容量逐步逼近極限容量；電網(wǎng)堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重；負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)潮流的不可預(yù)知性增加；大區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行相對(duì)保密，相關(guān)電網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)不足；廠網(wǎng)分開(kāi)后的調(diào)度權(quán)受到限制，以安全性為唯一目標(biāo)的調(diào)度方法轉(zhuǎn)向以安全性和經(jīng)濟(jì)性為綜合目標(biāo)的調(diào)度方法；市場(chǎng)機(jī)制不合理可能降低系統(tǒng)的安全性等。因此，未來(lái)需要電力自動(dòng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)更加緊密地結(jié)合在一起，在傳統(tǒng)的EMS和WAMS應(yīng)用中更多地融入市場(chǎng)的因素，實(shí)現(xiàn)面向電力市場(chǎng)的發(fā)電計(jì)劃的安全校核功能、安全穩(wěn)定計(jì)算分析、在線可用輸電能力（ATC）的分析計(jì)算等。

（三）智能化

智能調(diào)度是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，有效整合并綜合利用電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的監(jiān)測(cè)與優(yōu)化、預(yù)警和動(dòng)態(tài)預(yù)防控制、事故的智能辨識(shí)、事故后的故障分析處理和系統(tǒng)恢復(fù)、緊急狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)度、運(yùn)行和管理的智能化、電網(wǎng)調(diào)度可視化等高級(jí)應(yīng)用功能，并兼?zhèn)湔＿\(yùn)行操作指導(dǎo)和事故狀態(tài)的控制恢復(fù)，包括電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、電能質(zhì)量在內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)整的優(yōu)化和協(xié)調(diào)。

三、電力調(diào)度自動(dòng)化存在的問(wèn)題

（1）目前的電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)使用面不是很廣泛，不能夠做到對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的整體化、全面化、細(xì)致化的處理，從而使技術(shù)覆蓋范圍有一定的漏洞和不足，相關(guān)人員在處理和管理數(shù)據(jù)信息的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定的誤差。（2）電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)仍有待于提升，在效率上和完成容量上應(yīng)該有所提高，并且從細(xì)節(jié)方面來(lái)看，對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析和處理也不是很穩(wěn)定，容易對(duì)電網(wǎng)調(diào)度過(guò)程造成一定的困擾。（3）存在網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，具有系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全隱患和病毒隱患。（4）缺乏技術(shù)開(kāi)發(fā)型人才。

四、電力調(diào)度自動(dòng)化優(yōu)化策略

（一）提高網(wǎng)絡(luò)安全性，建立網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)系統(tǒng)

（1）加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)病毒的防范工作。網(wǎng)絡(luò)病毒的防范分為單機(jī)防范和網(wǎng)絡(luò)防范，在實(shí)際應(yīng)用中，我們要二者相結(jié)合，在主機(jī)上安裝防護(hù)程序，對(duì)進(jìn)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)排查，不給網(wǎng)絡(luò)病毒可乘之機(jī)。（2）對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的防火墻設(shè)置。防火墻對(duì)于黑客入侵、屏蔽非法供給、阻斷非法數(shù)據(jù)包等問(wèn)題上有重要的作用。結(jié)合操作系統(tǒng)和防火墻軟件的使用對(duì)于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)隱患有著著重大意義。（3）系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全防護(hù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全防護(hù)主要通過(guò)身份鑒別、數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)加密等實(shí)現(xiàn)，可以有效地避免不法分子對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)造成的數(shù)據(jù)更改、數(shù)據(jù)泄露和破壞等問(wèn)題，加強(qiáng)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全性能。

（二）提升性能

工作人員結(jié)合實(shí)際需求對(duì)開(kāi)放式管理方面的問(wèn)題進(jìn)行考慮，對(duì)調(diào)度電話自動(dòng)撥號(hào)、大型電力系統(tǒng)調(diào)度的投影功能進(jìn)行深入研究，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，進(jìn)而為兩方面功能的提升奠定基礎(chǔ)；對(duì)分布及開(kāi)放性能進(jìn)行完善，使電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)可以在地區(qū)及省級(jí)調(diào)度工作中發(fā)揮更多作用；電力系統(tǒng)內(nèi)部人員需要對(duì)維護(hù)工作以及應(yīng)用范圍方面的問(wèn)題進(jìn)行考慮，結(jié)合兩方面需求對(duì)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行完善，最終使電力系統(tǒng)的調(diào)度工作更加科學(xué)合理，電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性得到提升。

（三）綜合科學(xué)技術(shù)

通過(guò)不同科學(xué)技術(shù)的交叉結(jié)合對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行合理改良，利用不同科學(xué)技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化的全面發(fā)展，不僅有利于提升電力調(diào)動(dòng)相關(guān)技術(shù)水平，還有利于推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。

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