電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

周 璇，劉 炬（.陜西省電力公司檢修公司，西安 70075；.西安供電公司，西安 7003）

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電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

周 璇1，劉 炬2
（1.陜西省電力公司檢修公司，西安 710075；2.西安供電公司，西安 710032）

摘 要：本文首先介紹了調(diào)度自動化系統(tǒng)是如何產(chǎn)生的以及發(fā)展歷程。接著對智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的架構(gòu)及特點加以介紹。最后，展望了電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；調(diào)度自動化系統(tǒng)；智能電網(wǎng)

1　調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷程

在科技日新月異的同時，中國電網(wǎng)正在演變成為一個長距離、區(qū)域互聯(lián)的特高壓智能電網(wǎng)。與此同時，如何保障該系統(tǒng)具備安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)是重要問題。而保障智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行就不得不提到電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，所以電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是我們此文要介紹的重點。

隨著科技發(fā)展和市場對電力的需求，電網(wǎng)調(diào)度自動化相關技術(shù)不斷的走向成熟。截止目前，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的更新迭代已經(jīng)歷了4次。20世紀70年代出現(xiàn)了調(diào)度自動化的概念，而彼時單片機是工業(yè)應用的主流，因此第一代的調(diào)度自動化系統(tǒng)全部的功能都基于單機上實現(xiàn)。到了80年代中期，引進了能量管理系統(tǒng)（EMS）及開發(fā)技術(shù)，并且當時的中國電力科學技術(shù)研究院和南京自動化研究所在此基礎上研制了適用于各級調(diào)度的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）。90年代，出現(xiàn)了基于RISC圖形工作站的統(tǒng)一支持平臺的功能分布式系統(tǒng)。這一系統(tǒng)采用高級的圖形技術(shù)和關系型數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)的應用軟件也更加豐富。2003年8月，美國東北部和加拿大部分地區(qū)發(fā)生了大面積停電事故，因此接下來各國開始抓緊研究如何使得大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行以及如何對大面積停電進行預警。有了北美大停電事故的警示，中國國家電網(wǎng)公司也于2004年開展專項研究，并且在2008年汶川地震后立即著手新一代調(diào)度控制系統(tǒng)的研發(fā)，與2009年全面啟動了智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，重點推動了D5000平臺的技術(shù)研發(fā)與集成應用。D5000平臺，也稱為智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，它良好支持各類應用：如EMS、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS）、廣域監(jiān)測預警系統(tǒng)（WAMS）和公共信息平臺等。D5000系統(tǒng)遵循IEC 61970規(guī)約，滿足安全分區(qū)和安全防護、EMS網(wǎng)上瀏覽、操作和遠程維護要求，按照開放分布式的設計思想，面向電力市場進行了應用軟件功能的完善，它是一套面向電力企業(yè)自動化系統(tǒng)可靠并且開放的支撐平臺。

2　智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)介紹

D5000系統(tǒng)包括“一個平臺四類應用”。智能電網(wǎng)技術(shù)支持平臺是系統(tǒng)開發(fā)和運行的基礎，負責為各類應用的開發(fā)、運行和管理提供通用的技術(shù)支持，為整個系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行提供保障。四類應用是：監(jiān)控與預警類應用、調(diào)度計劃類應用、安全校核類應用和調(diào)度管理類應用。

該系統(tǒng)的關鍵技術(shù)表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1可觀測性大幅度提高

D5000平臺支撐了電網(wǎng)多級調(diào)度的協(xié)調(diào)運作，充分實現(xiàn)了調(diào)度控制專業(yè)的橫向集成和縱向貫通。它擁有安全又高效的服務總線，實現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)控中心內(nèi)部及調(diào)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸交換，這解決了長久以來各級調(diào)度協(xié)同工作時的數(shù)據(jù)實時性和一致性問題，使得數(shù)據(jù)的共享更加開放透明，讓數(shù)據(jù)的可觀測性大幅度得到提高。

2.2可控制性得以加強

D5000平臺解決了多級調(diào)度協(xié)同工作時的監(jiān)控、預警以及災害應急處理，使得大電網(wǎng)調(diào)度的一體化協(xié)調(diào)運行和可控制性得以增強。D5000平臺實現(xiàn)了安全通信和加密的訪問控制，研發(fā)了基于特大電網(wǎng)的自動發(fā)電控制和自動電壓控制，建立了全球規(guī)模最大的動態(tài)電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)從穩(wěn)態(tài)到動態(tài)的全過程監(jiān)測。

2.3提升了新能源消納能力

D5000平臺提供了考慮新能源消納、適應節(jié)能調(diào)度模式的輔助決策軟件，這有利于可再生能源大規(guī)模利用，符合國家倡導了綠色、經(jīng)濟的能源利用政策，也填補了調(diào)度自動化系統(tǒng)相關軟件的空白。

2.4提高了電網(wǎng)運行經(jīng)濟性

電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性的主要關注點在輸電、變電、配電過程中，如何使得變壓器高效運行，如何使得線路損耗降至最低都是我們需要關注的重點。而合理的電網(wǎng)運行方式可以有效解決這一問題。D5000平臺在保證安全運行的前提下，給出優(yōu)化運行方案，提高功率因數(shù)，降低電網(wǎng)損耗，提高了電網(wǎng)運行效率，從而提高了電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。

2.5增強了抵御重大災害和網(wǎng)絡攻擊能力

D5000平臺滿足國家等級保護第四級安全要求，研制了各種專用安全設施。它的網(wǎng)絡架構(gòu)采取基于 VPN的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，多層接入網(wǎng)采用雙歸方式接入骨干網(wǎng)，骨干網(wǎng)采用獨立雙平面組網(wǎng)的方式，提高了系統(tǒng)抵御重大災害以及網(wǎng)絡攻擊的能力。

3　調(diào)度自動化系統(tǒng)的展望

將來，隨著國際標準的日益完善和迅猛發(fā)展和市場化對電力系統(tǒng)的要求提升，調(diào)度自動化系統(tǒng)將朝著標準化、市場化、智能化的方向發(fā)展。另外由于新能源的大規(guī)模利用和并網(wǎng)，調(diào)度運行方式將會面臨更為嚴格的考驗，這給調(diào)度自動化系統(tǒng)又提出了更高的要求，未來的調(diào)度自動化系統(tǒng)一定是能夠符合能源變革需求的高度智能和自適應系統(tǒng)。從調(diào)度監(jiān)控和高級應用的角度來看，未來電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運行模式都將發(fā)生重大變化，將會成為一個多層次、多尺度、多對象的復雜統(tǒng)一體。

4　結(jié)語

調(diào)度自動化系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的司令部。本文介紹了智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷程，又闡述了調(diào)度自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和關鍵技術(shù)。在數(shù)字化，網(wǎng)絡化，市場化的迅猛發(fā)展下，未來調(diào)度自動化系統(tǒng)將會面臨更大的挑戰(zhàn)和前所未有的機遇。

參考文獻：

［1］辛耀中，石俊杰，周京陽，高宗和，陶洪鑄，尚學偉，翟明玉，郭建成，楊勝春，南貴林，劉金波.智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與技術(shù)展望.

［2］姚建國，楊勝春，高宗和，楊志宏.電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望.

［3］孫浩.新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).

［4］王萍.青島電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)升級項目設計與開發(fā).

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.172