淺析電力調(diào)度自動化的應(yīng)用與優(yōu)化

周明

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，加上國民用電量的攀升，電力調(diào)動自動化系統(tǒng)在電力企業(yè)中應(yīng)用越來越多，不僅提高了工作效率，經(jīng)濟(jì)效益也受到了大幅度增長。就目前而已，我國電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中依然存在著一些問題，這些問題對于電力企業(yè)就是安全隱患，對于這些問題我們應(yīng)積極的應(yīng)對，找出解決問題的策略，以促進(jìn)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在電力企業(yè)中長遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度;自動化;優(yōu)化

1 引言

目前，我國經(jīng)濟(jì)以及國民生產(chǎn)力的發(fā)展速度已經(jīng)位于世界前列，隨之而來的是居民與企業(yè)用電量的激增?；诖?，供電系統(tǒng)承擔(dān)著與以往相比更高的供電負(fù)荷，并對于供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性也提出了更高的要求。因此，我國供電技術(shù)人員需要根據(jù)實際的供電能力以及社會的用電需求研究穩(wěn)定性與安全性更好的供電技術(shù)，以滿足日益增長的用電需求。電力調(diào)度自動化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，本文將對進(jìn)一步優(yōu)化電力調(diào)度自動化技術(shù)的方法進(jìn)行簡要的探討和分析。

2 電力調(diào)度自動化技術(shù)概況

通信監(jiān)控主站是實現(xiàn)電力調(diào)度自動化的主要場所。一般電力調(diào)度自動化系統(tǒng)包括通信監(jiān)控主站、通信線路及末端控制器。系統(tǒng)能夠利用計算機(jī)對供電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)信息進(jìn)行采集和分析，為處于通信監(jiān)控主站的技術(shù)人員提供設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而讓技術(shù)人員根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判斷系統(tǒng)中是否存在故障，并實現(xiàn)對設(shè)備的控制。電力調(diào)度自動化技術(shù)能夠有效排除供電系統(tǒng)中存在的故障，并提高供電穩(wěn)定性與安全性，提高電力調(diào)度工作效率，推動電力行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。相比傳統(tǒng)調(diào)度方式，自動化調(diào)度系統(tǒng)具有較多的優(yōu)點(diǎn)。（1）減少調(diào)度操作，調(diào)度方式也相對簡單快捷，能夠有效提高調(diào)度工作的效率。（2）能夠第一時間發(fā)現(xiàn)故障位置與故障原因，并及時開啟備用供電設(shè)備及線路。工作人員也無需反復(fù)攀爬供電設(shè)備進(jìn)行故障排查，降低了工作人員的操作風(fēng)險。（3）具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。無論是火力發(fā)電還是風(fēng)力發(fā)電，甚至在水力發(fā)電上也能得到有效的應(yīng)用。通信監(jiān)控主站中，自動化系統(tǒng)的相關(guān)控件以及基本圖形元素形成了人機(jī)交互界面，技術(shù)人員可以通過人機(jī)交互界面控制 RTU、控制板卡等程序。人機(jī)交互界面展示著供電系統(tǒng)的各項監(jiān)控變量以及內(nèi)存變量，圖形元素也會根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)的變化而變化。這也是技術(shù)人員通過通信監(jiān)控主站對供電系統(tǒng)進(jìn)行控制的基本原理。此功能的實現(xiàn)離不開集成電路、智能芯片及軟件編程等技術(shù)的支持。

3 SCADA 系統(tǒng)的應(yīng)用

SCADA系統(tǒng)需要用到電力調(diào)度管控中心的主站設(shè)施，廠站監(jiān)控管理體系和其他各類通信設(shè)施。自動化系統(tǒng)運(yùn)用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，前置機(jī)和主機(jī)工作站都用 RJ-45插座與網(wǎng)絡(luò)集線器連接，將雙擊切換柜與兩臺前置機(jī)中的多口智能接口連接，然后與MODEN一對一相接，借此該系統(tǒng)的實用性和可靠性大大提升。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)形式多樣化，ATM或者FDDI等都能使用。系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)冗余熱備份，也就是主副網(wǎng)絡(luò)通道交替使用，如果有一個通道

傳輸數(shù)據(jù)時出現(xiàn)問題，另一個通道便會隨時補(bǔ)上，不會因此耽誤工作的進(jìn)展，工作效率也能提高。SCADA支持標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口，可以與其他系統(tǒng)互聯(lián)。SCADA也能在上下的調(diào)試之間形成廣域網(wǎng)，進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的傳輸，可以遠(yuǎn)距離調(diào)試。SCADA系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，技術(shù)發(fā)展得也比較成熟。它信息掌控得完整，工作效率高，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，能夠迅速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問題和故障，幫助工作人員做出決策，如今已然成為自動化系統(tǒng)中不可或缺的工具，它對系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的流暢性，節(jié)約電力用度，提升經(jīng)濟(jì)利益，促進(jìn)自動化電力調(diào)度，提高工作效率方面有著無法取代的地位。

4 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的實際應(yīng)用

4.1 收集數(shù)據(jù)迅速，分析準(zhǔn)確又高效

實際上，在調(diào)度自動化系統(tǒng)中起中心作用的應(yīng)該是計算機(jī)，計算機(jī)收集數(shù)據(jù)，提交服務(wù)器，進(jìn)行相關(guān)的電力調(diào)度，并計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時，如果發(fā)現(xiàn)其中存在問題故障，就會立刻把信息傳到服務(wù)器，相關(guān)人員接收到以后再進(jìn)行處理。問題嚴(yán)重時還會立刻切斷電源，就是為了防止發(fā)生用電事故。由于該系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的快速，分析問題的準(zhǔn)確，處理問題的高效，大大增高了電力調(diào)度的可靠和穩(wěn)定，也減輕了相關(guān)人員的工作負(fù)擔(dān)。

4.2 合理管控電力用度

供電局在給國民供電的時候，對電力用度的合理管控是非常重要的，自動化系統(tǒng)也在其中扮演了關(guān)鍵性的角色，它能夠?qū)﹄娏τ枚冗M(jìn)行科學(xué)合理的監(jiān)督管控，當(dāng)電力用度過多或過少時便展開行動，進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免了不必要的電力損失，而且用電的成本也會下降，這對國家的電力總資源來講也是有利的。

5 電力調(diào)度自動化優(yōu)化措施

5.1 對網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化

一般我國供電系統(tǒng)采用的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)具有較為完善的數(shù)據(jù)信息修正功能。如果想要提高數(shù)據(jù)信息修正功能的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，則需要對網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)通信傳輸作為網(wǎng)絡(luò)信息結(jié)構(gòu)的重要組成部分，技術(shù)人員要保證信息傳輸過程不會破壞信息的完整性與準(zhǔn)確性。信息采集工作則決定著是否能夠獲得準(zhǔn)確的信息，所以應(yīng)該選擇合理的信息采集技術(shù)，保證源頭數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。優(yōu)化數(shù)據(jù)庫也是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)的主要手段，技術(shù)人員需要保證數(shù)據(jù)庫后臺語言能夠在系統(tǒng)中得到充分地應(yīng)用，同時還要保證每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都能得到監(jiān)控和分析。

5.2 優(yōu)化系統(tǒng)容錯結(jié)構(gòu)

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中，往往都設(shè)計安裝了兩套服務(wù)器，以避免一套服務(wù)器出現(xiàn)重大故障時整個電力系統(tǒng)癱瘓。這種設(shè)計思想大大提高了系統(tǒng)的容錯率，這種結(jié)構(gòu)稱為系統(tǒng)容錯結(jié)構(gòu)。對重點(diǎn)設(shè)備設(shè)計系統(tǒng)容錯結(jié)構(gòu)能夠有效避免常見故障對監(jiān)控系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)造成的不利影響，并有效保障電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。開展維護(hù)工作前，技術(shù)人員要根據(jù)系統(tǒng)的實際情況制定有效的維護(hù)制度，并在制度中明確電力調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)備特點(diǎn)。查清常見的故障及故障原因，針對常見的故障制定標(biāo)準(zhǔn)化的排查方案，從而提高故障排查的效率。同時，要針對調(diào)度系統(tǒng)的報警信息，制定關(guān)于供電設(shè)備的維修防范，充分發(fā)揮供電調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)控功能。

5.3 對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)充

建立完善的遠(yuǎn)程工作站能夠提高電力調(diào)度系統(tǒng)的自動化水平，并實現(xiàn)自動化技術(shù)與電力調(diào)度系統(tǒng)的充分融合。工作人員需要定期對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管理，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，并予以解決。首先，將系統(tǒng)計算機(jī)的寬帶進(jìn)行合理地配置，保證計算機(jī)通信的順暢。

此外，充分使用8芯雙絞線，保證組網(wǎng)過程的抗干擾能力得到有效提升。開展維護(hù)工作前，技術(shù)人員要根據(jù)系統(tǒng)的實際情況制定有效的維護(hù)制度，并在制度中明確電力調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)備特點(diǎn)。查清常見的故障及故障原因，針對常見的故障制定標(biāo)準(zhǔn)化的排查方案，從而提高故障排查的效率。同時，要針對調(diào)度系統(tǒng)的報警信息，制定關(guān)于供電設(shè)備的維修防范，充分發(fā)揮供電調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)控功能。

5.4 引進(jìn)先進(jìn)控制技術(shù)，并開展技術(shù)培訓(xùn)

先進(jìn)技術(shù)是提高企業(yè)生產(chǎn)效率的動力源泉，所以需要引進(jìn)先進(jìn)電力調(diào)度自動化控制技術(shù)對現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級。先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，從而達(dá)到提高技術(shù)穩(wěn)定性與安全性的目的。但是，只有先進(jìn)的技術(shù)，而缺乏能夠熟練掌握技術(shù)的人員也難以達(dá)到理想的控制效果。因此，要求調(diào)度人員不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識，提高業(yè)務(wù)技能，以勝任本職工作。培訓(xùn)工作應(yīng)以實用為目

標(biāo)，突出技能訓(xùn)練和注重崗位練兵。如某公司調(diào)度人員在崗位培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，再送到仿真機(jī)進(jìn)行培訓(xùn)，使之達(dá)到三熟三能的要求。三熟即熟悉本地區(qū)電網(wǎng)的一次系統(tǒng)圖、主要設(shè)備的工作原理 ;熟悉調(diào)度自動化系統(tǒng)的工作原理、電網(wǎng)繼電保護(hù)配置方案及工作原理 ;熟悉本地區(qū)電網(wǎng)的各種運(yùn)行方式的操作和事故處理及本崗位的規(guī)程制度。三能即能正確下令進(jìn)行倒閘操作、正確投退繼電保護(hù)及安全自動裝置 ;能運(yùn)用自動化系統(tǒng)準(zhǔn)確分析電網(wǎng)運(yùn)行情況 ;能及時準(zhǔn)確判斷和排除故障，盡可能縮小事故范圍。調(diào)度人員只有通過各種形式的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，苦練過硬的本領(lǐng)，才能在指揮電網(wǎng)的運(yùn)行和事故處理中做到準(zhǔn)確無誤。通過建章立制，明確安全責(zé)任，做到有章可循。管理制度化，使人人都有“制度就是高壓線”的意識，從而杜絕以技術(shù)裝備來代替現(xiàn)場管理的現(xiàn)象。搞好安全工作，單靠科技、素質(zhì)、熱情和良心是不夠的，還必須要有一套完整的、行之有效的監(jiān)督機(jī)制和管理考核制度。加強(qiáng)對現(xiàn)場作業(yè)過程的檢查和監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)并及時處理動態(tài)過程中的安全隱患，消除形式主義，封堵新模式下出現(xiàn)的管理上的漏洞，明確調(diào)度、遠(yuǎn)動、集控人員各自的職責(zé)，實現(xiàn)由人控制向制度控制的轉(zhuǎn)變。

6 結(jié)論

隨著供電技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的技術(shù)人員意識到了電力調(diào)度自動化應(yīng)用與優(yōu)化措施對于保障供電穩(wěn)定性與安全性的重要意義。因此，技術(shù)人員可以采取優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)、優(yōu)化系統(tǒng)容錯結(jié)構(gòu)及擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等方式實現(xiàn)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的優(yōu)化。此外，技術(shù)人員也要重視先進(jìn)技術(shù)的引用，并從制度、日常運(yùn)行管理過程中對電力調(diào)度自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和完善，從而進(jìn)一步提升電力調(diào)度自動化控制系統(tǒng)的功能，提升供電系統(tǒng)的供電能力，縮小供電系統(tǒng)故障對企業(yè)和居民的影響。

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（武漢輕工大學(xué)，湖北 武漢 430000）