智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)分析

趙志坤

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)在迅猛發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，智能電網(wǎng)在電力調(diào)度過(guò)程中需將各類高壓電網(wǎng)設(shè)定為基礎(chǔ)媒介，并兼顧各級(jí)電網(wǎng)間的互相協(xié)調(diào)、協(xié)同配合，最大化維護(hù)電力系統(tǒng)內(nèi)含電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行秩序的。然而縱觀我國(guó)各地電網(wǎng)公司開(kāi)展的智能電網(wǎng)系統(tǒng)性建設(shè)的綜合現(xiàn)況，不難發(fā)現(xiàn)因大量?jī)?nèi)、外界消極因素的負(fù)面干擾，導(dǎo)致自動(dòng)化調(diào)度技術(shù)的實(shí)踐優(yōu)勢(shì)尚未得到充分展現(xiàn)，從而對(duì)電網(wǎng)調(diào)度工作落實(shí)綜合效率的穩(wěn)步提升帶來(lái)了一定制約影響。因此，工作人員應(yīng)立足智能電網(wǎng)當(dāng)下建設(shè)現(xiàn)況，迎合自動(dòng)化調(diào)度技術(shù)驅(qū)動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的趨勢(shì)所向，逐步摸索出契合當(dāng)?shù)毓╇娭刃虻目茖W(xué)性技術(shù)應(yīng)用道路。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);智能電網(wǎng);調(diào)度運(yùn)作

引言

近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)字技術(shù)的誕生與應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)改革。但網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)存在的高滲透性與攻擊性，給電網(wǎng)調(diào)度信息的穩(wěn)定與安全帶來(lái)了威脅。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為遠(yuǎn)程控制提供了支持，其自身的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性與精準(zhǔn)性為電網(wǎng)調(diào)度控制提供了數(shù)據(jù)保障，同時(shí)數(shù)據(jù)的泛性傳播特征給攻擊節(jié)點(diǎn)提供了機(jī)會(huì)。

1智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是電網(wǎng)調(diào)度工作人員依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)手段對(duì)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理，通過(guò)相關(guān)信息的獲取及時(shí)甄別電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)并做出科學(xué)的決策。智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)有以下特點(diǎn)：1）兼容性智能電網(wǎng)的兼容性是其重要的特點(diǎn)，近年來(lái)，隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，能耗問(wèn)題逐漸受到人們的重視，能源短缺是全球人類共同面臨的重要難題，同時(shí)自然氣候變化問(wèn)題也對(duì)人們的正常生產(chǎn)生活提出了重大的挑戰(zhàn)，同時(shí)這些問(wèn)題也是智能電網(wǎng)需要面對(duì)的問(wèn)題。在電力系統(tǒng)中，大量的電子元件會(huì)造成諧波污染，而智能電網(wǎng)則能夠通過(guò)技術(shù)手段利用可再生資源進(jìn)行發(fā)電，例如風(fēng)能發(fā)電、水力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等，一方面能夠減少資源能耗，另一方面可以對(duì)可再生資源充分利用，消除諧波干擾帶來(lái)的危害，極大提高了供電的穩(wěn)定性和可靠性。2）自愈性智能電網(wǎng)具有強(qiáng)大的自愈性，這對(duì)于電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性具有重要的意義。智能電網(wǎng)可以引入通訊技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)手段，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)有可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行控制，當(dāng)供電環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何問(wèn)題時(shí)智能電網(wǎng)能夠快速診斷故障發(fā)生位置并且可以對(duì)故障發(fā)生地點(diǎn)自動(dòng)隔離，自動(dòng)修復(fù)，短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)供電恢復(fù)。

2智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1應(yīng)用服務(wù)技術(shù)

現(xiàn)代化智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了在傳統(tǒng)電網(wǎng)原有功能、性能基礎(chǔ)上的創(chuàng)新升級(jí)，廣泛整合了眾多當(dāng)代先進(jìn)性科技，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的供電穩(wěn)定程度、抵抗自然災(zāi)害能力、電能輸送質(zhì)量等性能得到了明顯優(yōu)化。但這些“優(yōu)化表現(xiàn)”均需以“應(yīng)用服務(wù)技術(shù)”為關(guān)鍵支撐。在智能電網(wǎng)中引入該技術(shù)，需以“SOA”這一服務(wù)架構(gòu)手段的正當(dāng)操作為根本著力點(diǎn)，滿足電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)電能調(diào)度的條件要求。而將該技術(shù)深度整合于智能電網(wǎng)當(dāng)下調(diào)度情況，還可對(duì)應(yīng)完成系統(tǒng)功能的全面拓展及合理配置。此外，該技術(shù)側(cè)重強(qiáng)調(diào)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)多樣模塊的細(xì)致劃分，如阻塞管理、故障分析等多樣模塊，可按照智能電網(wǎng)良性運(yùn)轉(zhuǎn)的服務(wù)需要自動(dòng)對(duì)應(yīng)增設(shè)功能模塊，有益于加強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度工作落實(shí)的精度、規(guī)范性。

2.2推進(jìn)主網(wǎng)設(shè)備操作模式統(tǒng)一，推廣應(yīng)用許可操作模式

督促各省級(jí)調(diào)度按照新操作管理規(guī)定的要求制定本省區(qū)操作管理規(guī)定，確保主網(wǎng)設(shè)備操作方式統(tǒng)一。此外，隨著調(diào)控一體化建設(shè)的推進(jìn)，未來(lái)網(wǎng)省調(diào)度機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)的重點(diǎn)應(yīng)是系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視和調(diào)控、電力平衡以及電力市場(chǎng)運(yùn)行等，地區(qū)調(diào)控中心的重點(diǎn)應(yīng)是設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視和控制、負(fù)荷供電情況等。在調(diào)度網(wǎng)絡(luò)指揮和程序化等技術(shù)條件逐漸實(shí)現(xiàn)的情況下，網(wǎng)省調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)逐步將線路、主變等各類設(shè)備的操作權(quán)下放至負(fù)責(zé)設(shè)備監(jiān)控的地區(qū)調(diào)控中心、監(jiān)控中心，主要有兩步走的思路：1）推進(jìn)站內(nèi)設(shè)備采用許可操作模式，線路操作使用線路綜合令;2）探索調(diào)控中心監(jiān)控范圍內(nèi)的設(shè)備操作調(diào)度僅需許可，不同調(diào)控中心監(jiān)控的設(shè)備（線路）由一方主導(dǎo)、另一方配合完成操作。

2.3通信與數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)十分關(guān)鍵，而通訊系統(tǒng)是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)門戶，它掌握著調(diào)度主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)命脈，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來(lái)對(duì)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出科學(xué)的調(diào)度決策。在智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中以SOA體系為基礎(chǔ)，利用標(biāo)準(zhǔn)接口與數(shù)據(jù)注冊(cè)中心完成電網(wǎng)信息的展示與融合，改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的諸多問(wèn)題，例如數(shù)據(jù)變化效率低、可靠性不高等。數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)全生命周期管理，提高了智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，虛擬服務(wù)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)?shù)據(jù)物理層信息屏蔽掉，這對(duì)調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)部訪問(wèn)提供了便利。同時(shí)，通過(guò)通信技術(shù)和數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)的融合，可以實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度前置通信系統(tǒng)功能。本文采用WCF平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)SOA架構(gòu)，廠站RTU數(shù)據(jù)通過(guò)通信規(guī)約解析后，通過(guò)服務(wù)接口發(fā)不出來(lái)，客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用，SCADA系統(tǒng)將數(shù)據(jù)顯示到人機(jī)交互界面，將控制命令傳達(dá)到廠站，EMS系統(tǒng)在獲得數(shù)據(jù)之后對(duì)其進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果提出科學(xué)決策供調(diào)度人員參考。服務(wù)發(fā)布中心采用WCF分層實(shí)現(xiàn)方式，業(yè)務(wù)邏輯層包括的模塊有網(wǎng)絡(luò)通信模塊、規(guī)約解析模塊、協(xié)議服務(wù)模塊等;業(yè)務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)邏輯分析，WCF服務(wù)層根據(jù)分析結(jié)果將數(shù)據(jù)發(fā)布給客戶端調(diào)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。

2.4電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全威脅主要在于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的內(nèi)部協(xié)議攻擊，即電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化協(xié)議，簡(jiǎn)稱pda。因此，想要提升電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全系數(shù)，必須建立起電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的通信協(xié)議模型，從而獲得通信安全基礎(chǔ)參量與邏輯變量。根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的交互機(jī)制，可通過(guò)OPNET模型對(duì)其進(jìn)行協(xié)議模型的建立與展現(xiàn)，其自動(dòng)化協(xié)議模型以及所處位置如圖1所示，由調(diào)度機(jī)制與自動(dòng)化資源邏輯分配，安全協(xié)議結(jié)構(gòu)分為擴(kuò)展區(qū)模型與基礎(chǔ)區(qū)模型兩部分，整體協(xié)議通過(guò)OPNET協(xié)議模型結(jié)構(gòu)形式展現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)便于各種網(wǎng)絡(luò)安全參量關(guān)系的調(diào)度獲取與修正。

2.5動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及輔助決策技術(shù)

在智能電網(wǎng)構(gòu)建中正確運(yùn)用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及輔助決策技術(shù)，已為我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制開(kāi)創(chuàng)出了新的作業(yè)思路。尤其是在電機(jī)公角測(cè)量作業(yè)中，該技術(shù)可給予系統(tǒng)正常運(yùn)行必需的真實(shí)、可靠的動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)資源。且能夠通過(guò)GPS獲得明確的數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)，可在對(duì)電網(wǎng)執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)任務(wù)的前提下，為系統(tǒng)處于長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷作業(yè)壓力下的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)建有力保障。因該技術(shù)的突出性監(jiān)測(cè)特征為動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)不能準(zhǔn)確追蹤收集動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)資源的不足缺陷，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組當(dāng)前作業(yè)頻率的準(zhǔn)確捕捉。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用極大促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展，同時(shí)隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷更新，智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)功能更加豐富。與此同時(shí)，智能電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新的問(wèn)題也在不斷涌現(xiàn)，這就要求調(diào)度人員在進(jìn)行智能電網(wǎng)調(diào)度管理時(shí)需要重視對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，提高調(diào)度水平，切實(shí)做好供電保障，為人們提供安全、穩(wěn)定、可控的電能，促進(jìn)智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的不斷提升，維護(hù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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