一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

遵義綏陽(yáng)供電局 崔遠(yuǎn)遠(yuǎn) 馮煥松 黎 臻 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司 周孟璇

貴陽(yáng)銳泰電力科技有限公司 鄢天畢

1 電力調(diào)度存在的問(wèn)題

1.1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概述

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)由調(diào)度總站、廠站端及通信設(shè)備構(gòu)成，在具體運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)可自動(dòng)收集和監(jiān)控電力數(shù)據(jù)，基于自動(dòng)化調(diào)度，一方面可將系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性提高，另一方面也能提供有效參考依據(jù)給發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)，構(gòu)建全方位、多層次的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。電力調(diào)度自動(dòng)化擁有很多功能，就現(xiàn)階段的形勢(shì)而言，客戶服務(wù)器分布式體系結(jié)構(gòu)是該系統(tǒng)的主要構(gòu)成，其既可提高電能傳輸質(zhì)量，也能夠慢慢拓展運(yùn)行范疇。

1.2 一體化技術(shù)應(yīng)用的重要性分析

可對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的網(wǎng)損情況進(jìn)行有效管理。電力調(diào)度過(guò)程中采取一體化技術(shù)可有效降低網(wǎng)損，讓整個(gè)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定性得到充分保障。同時(shí)管理網(wǎng)損的系統(tǒng)也不會(huì)阻礙整個(gè)的系統(tǒng)，并檢查、測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)中的網(wǎng)損情況，第一時(shí)間反應(yīng)發(fā)現(xiàn)的諸多問(wèn)題，再借助一系列手段與措施來(lái)解決問(wèn)題，從而使網(wǎng)損出現(xiàn)的可能性有效減少。

可對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷進(jìn)行管理。在整個(gè)電力系統(tǒng)中，使用一體化技術(shù)可將實(shí)際的電網(wǎng)特征聯(lián)系起來(lái)，檢測(cè)所有電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)情況，再根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)獲得結(jié)果并展開(kāi)詳細(xì)研究與分析，以所得結(jié)論為依據(jù)優(yōu)化、完善整個(gè)電網(wǎng)，使之工作得以正常進(jìn)行，有效避免故障的出現(xiàn)[1]。同時(shí)這種技術(shù)還可有效管理電網(wǎng)的負(fù)荷，讓整個(gè)電力調(diào)度的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性顯著提高。

能使辦公效率得到有效改善。使用一體化技術(shù)有助于調(diào)度數(shù)據(jù)、信息的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，電力系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是收集、研究相關(guān)信息，還能總結(jié)發(fā)生于整個(gè)電網(wǎng)中的諸多問(wèn)題，再把系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)建立起來(lái)，促進(jìn)系統(tǒng)辦公效率的有效提高，使因人為因素而導(dǎo)致的各種失誤減少，讓管理質(zhì)量得到顯著提升。

1.3 電力調(diào)度存在的問(wèn)題

系統(tǒng)優(yōu)化難度大。對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)健康發(fā)展而言，電網(wǎng)系統(tǒng)是關(guān)鍵性影響因素，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)國(guó)家對(duì)其均十分關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)日益成熟，電力調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)出了大量新技術(shù)與新思想，其有利于促進(jìn)運(yùn)行效果的提升[2]。但在優(yōu)化電力調(diào)度系統(tǒng)的過(guò)程中難度較大，必須立足于各個(gè)角度展開(kāi)分析研究。如只有增加一個(gè)變電站或進(jìn)行擴(kuò)展處理時(shí)，均需重新繪制整個(gè)系統(tǒng)、進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和建模，難以操作，需要做很多工作，一不小心便會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，不利于電力調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

自動(dòng)化的平臺(tái)存在很大的差異?，F(xiàn)階段我國(guó)不同地區(qū)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)差異較大，所以在系統(tǒng)平臺(tái)上統(tǒng)一難度極大，有所差異。在開(kāi)展電力調(diào)度過(guò)程中是基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)得以構(gòu)建的調(diào)度平臺(tái)，進(jìn)而調(diào)度的平臺(tái)會(huì)各不一樣，從而對(duì)電力的調(diào)度造成影響。在調(diào)度時(shí)，有時(shí)為確保系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠，需按照相關(guān)要求運(yùn)用RISC 的結(jié)構(gòu)調(diào)度電力，但此系統(tǒng)不能使其他方面的要求得到滿足，如為確保電力調(diào)度系統(tǒng)更加方便運(yùn)行CISC 的結(jié)構(gòu)，在電力調(diào)度中要對(duì)諸多因素進(jìn)行全面考慮，如計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的影響，不同的系統(tǒng)使的不同需要得到了滿足，但是不能讓所有要求得到滿足。

系統(tǒng)要求功能多。為能有效確保電網(wǎng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有多元化功能，比如現(xiàn)階段系統(tǒng)具備集控、DTS、PAS 和SCADA等功能，且在同一個(gè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮作用[3]。針對(duì)該系統(tǒng)而言，每項(xiàng)功能均有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，也就是單獨(dú)的建模填庫(kù)。為強(qiáng)化系統(tǒng)功能，想要讓數(shù)據(jù)庫(kù)完全相同于模型也是很困難的，所以在實(shí)際運(yùn)行中就會(huì)影響系統(tǒng)功能，難以同時(shí)發(fā)揮該系統(tǒng)各項(xiàng)功能。

電網(wǎng)模型不穩(wěn)定。近年我國(guó)經(jīng)不斷拓寬電網(wǎng)規(guī)模，電網(wǎng)中也出現(xiàn)了諸多變電站布點(diǎn)。電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的視聽(tīng)和監(jiān)控電力系統(tǒng)運(yùn)行，其主要是為把最新的電網(wǎng)運(yùn)行信息提供給電力調(diào)度相關(guān)工作人員，是現(xiàn)階段電力調(diào)度工作中極為重要的工作系統(tǒng)。所以，想要使電網(wǎng)建設(shè)需求得到滿足，應(yīng)積極、針對(duì)性改善與優(yōu)化系統(tǒng)，豐富與補(bǔ)充調(diào)度系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型。但因電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具有很大的監(jiān)控范圍，而監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的更新速度極快，所以具有巨大的信息量，這無(wú)疑是增加了該系統(tǒng)的工作負(fù)荷量，電網(wǎng)模型很容易出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而難以順利開(kāi)展整個(gè)電力調(diào)度工作[4]。

信息孤島問(wèn)題嚴(yán)重。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行同其他系統(tǒng)間的關(guān)系十分密切，從整體角度分析，為能提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率與質(zhì)量，必須想方設(shè)法提高該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間的融合度。同時(shí)，針對(duì)不同區(qū)域與級(jí)別的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其運(yùn)行一般都是立足于信息共享實(shí)現(xiàn)的，而不是孤立存在的?，F(xiàn)階段市場(chǎng)上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)差異較為明顯，不利于系統(tǒng)共享信息，最終導(dǎo)致信息孤島問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)上的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)平臺(tái)一體化

圖1 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中間層軟件體系架構(gòu)層

就電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)而言，其在應(yīng)用過(guò)程中有很多能夠利用的軟硬件，但不同種類所帶有的差別就會(huì)十分明顯，進(jìn)而對(duì)資源的整合利用不利[5]。為避免出現(xiàn)各種麻煩，通常都會(huì)借助中間層技術(shù)構(gòu)建統(tǒng)一平臺(tái)，以提供一個(gè)非常好的運(yùn)行和開(kāi)發(fā)環(huán)境給軟硬件系統(tǒng)，即常見(jiàn)的系統(tǒng)應(yīng)用中間件平臺(tái)（圖1）。

作為軟件管理系統(tǒng)的一種，中間層的優(yōu)點(diǎn)較多，包括傳遞信息、提供標(biāo)準(zhǔn)化接口、屏蔽系統(tǒng)差異性和具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性等，能對(duì)系統(tǒng)資源予以有效整合，確保系統(tǒng)平臺(tái)一體化[6]。其工作原理為：客戶端在運(yùn)行中一般會(huì)通過(guò)系統(tǒng)獲取相關(guān)服務(wù)資源及信息，但相關(guān)信息或服務(wù)平臺(tái)確是分離獨(dú)立存在的。因此就需中間層系統(tǒng)把需要的信息和服務(wù)資源密切聯(lián)系在一起，再向客戶端應(yīng)用層傳輸信息與服務(wù)資源，最終有效整合和利用資源。

2.2 電力調(diào)度圖模的一體化

深入推進(jìn)的電網(wǎng)改革提出了新的標(biāo)準(zhǔn)給電網(wǎng)改造，進(jìn)而便要求設(shè)計(jì)人員積極搭建相關(guān)的數(shù)據(jù)控制及其模型系統(tǒng)，但必須滿足高效、可靠的條件，以更好的調(diào)度、管理電力。在電力調(diào)度系統(tǒng)中進(jìn)行常用圖庫(kù)模型系統(tǒng)的搭建，有助于電力調(diào)度質(zhì)量與效率的提高[7]。在完整的電網(wǎng)體系中圖庫(kù)模型系統(tǒng)可借助一體化功能搭建精準(zhǔn)模型，作為實(shí)現(xiàn)電力調(diào)動(dòng)一體化的前提條件，搭建圖庫(kù)模型的一體化能夠確保順利實(shí)施和升級(jí)電力調(diào)度的一體化技術(shù)。

2.3 系統(tǒng)功能一體化

現(xiàn)階段我國(guó)電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用仍在積極革新，諸如PAS 功能、集控功能以及DTS 功能等很多新型功能才慢慢融入系統(tǒng)。鑒于功能的不同其數(shù)據(jù)庫(kù)和操作界面有所不同，由此便加大了工作人員的管理難度。所以急需對(duì)系統(tǒng)功能層面的一體化進(jìn)行加強(qiáng)。現(xiàn)階段已實(shí)現(xiàn)了部分一體化，其重要技術(shù)借助通信中間件對(duì)資源進(jìn)行整合。在這一體化體系上各功能模塊上的數(shù)據(jù)和信息主要經(jīng)過(guò)通信的中間件進(jìn)行傳遞，進(jìn)而使各功能模塊人機(jī)交互的成功實(shí)現(xiàn)。下面將簡(jiǎn)單介紹其具體功能：

圖2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟件體系組成圖

利用中間件構(gòu)建服務(wù)平臺(tái)。在此平臺(tái)的建立過(guò)程中，主要是為了簡(jiǎn)化、規(guī)范功能模塊的信息傳遞。在其具體應(yīng)用過(guò)程中，可使相關(guān)模塊的配置靈活性增強(qiáng)，以為不同功能模塊在冗余設(shè)備上的運(yùn)行提供有效支持。

界面一體化。借助軟件系統(tǒng)的幫助，功能模塊間可將信息與資源的實(shí)時(shí)共享目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)[8]。而就人機(jī)交互界面，盡管需求有所差異，但都在同一個(gè)配電網(wǎng)中，并借助相同的一套人機(jī)界面展開(kāi)工作，所以既能夠?qū)Σ煌K進(jìn)行管理也可有效切換功能，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)管理效率的顯著提升。

功能一體化。在使功能一體化目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中其主要功能有：集控功能一體化。其在具體工作環(huán)節(jié)主要與電力的調(diào)度管理有著極為密切的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了信息的有效分流和有效分區(qū)。而在這之中責(zé)任區(qū)同時(shí)屬于一些變電站或電力設(shè)備的結(jié)合和電力系統(tǒng)相關(guān)變電站、電力設(shè)備的大集合，團(tuán)建的設(shè)置功能是靈活定義順利實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，其歸屬在設(shè)置上也未有復(fù)雜的步驟，能夠很好的控制、規(guī)劃和顯示分區(qū)；SCADA、PAS 以及DTS 的一體化。大多數(shù)情況下能對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多功能的一體化，包括錄入、維護(hù)以及展示等，在實(shí)際上應(yīng)對(duì)智能技術(shù)予以靈活應(yīng)用，將三者密切聯(lián)系在一起，同時(shí)應(yīng)用在統(tǒng)一的人機(jī)界面上，進(jìn)而順利實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度控制和操作。

2.4 電力調(diào)度數(shù)據(jù)一體化

如果電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)錄入的一體化成功實(shí)現(xiàn)，則系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)功能、應(yīng)用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一體化也就不是難事。在建立電力系統(tǒng)設(shè)備中圖模庫(kù)的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)相關(guān)人員提出要求，讓其準(zhǔn)備好各種不同設(shè)備的數(shù)據(jù)，以讓相關(guān)信息的準(zhǔn)確性、可靠性得到保證，須知這部分信息對(duì)今后設(shè)備的維護(hù)修理都是不可缺少的[9]。瀏覽和編輯子系統(tǒng)（PAS,SCADA,DTS 等）中的相關(guān)設(shè)備參數(shù)是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)一體化工作的重點(diǎn)，在開(kāi)展電網(wǎng)建模工作，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)，最終確保數(shù)據(jù)庫(kù)中全部類型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。比如，可對(duì)同套圖形的處理方法予以采用一體化管理圖形與模型，在將相關(guān)數(shù)據(jù)獲得后，技術(shù)人員維護(hù)相關(guān)的圖形與模型，以使電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)得到有效維護(hù)。

2.5 電力調(diào)度接口一體化

在電力調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)中技術(shù)人員可對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)體系進(jìn)行編輯，以對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)訪問(wèn)工作進(jìn)行有效控制，同時(shí)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)信息以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳導(dǎo)，使二者保持同步。此外，為將系統(tǒng)被訪問(wèn)時(shí)的狀態(tài)以及被訪問(wèn)次數(shù)記錄好，需分類、篩選不同類型的訪問(wèn)接口，從而對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)更新?lián)Q代，進(jìn)一步增強(qiáng)電力調(diào)度系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性，顯著提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。當(dāng)客戶在訪問(wèn)的過(guò)程中可以自主對(duì)服務(wù)接口進(jìn)行選擇，且在查詢信息的過(guò)程中能把自己感興趣的信息結(jié)合起來(lái)，選擇不同的服務(wù)接口作為進(jìn)入點(diǎn)并展開(kāi)查詢。因此，今后電力調(diào)度工作的一項(xiàng)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容就是創(chuàng)建開(kāi)放性的系統(tǒng)接口，讓電力接口也逐漸朝著一體化方向發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

電力調(diào)度系統(tǒng)的一體化技術(shù)在我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展史上的一次重大變革，其出現(xiàn)使各項(xiàng)成本（數(shù)據(jù)、人力、資源等）得到了很大的節(jié)省，且促進(jìn)了工作效率的提升，讓客戶更加滿意，而這必定可以促進(jìn)電力事業(yè)良好發(fā)展。電力系統(tǒng)運(yùn)行安全直接影響著國(guó)際民生，是電力行業(yè)必須承擔(dān)的重要職責(zé)。電力調(diào)度系統(tǒng)在電力行業(yè)中占據(jù)著極為重要的位置，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響著電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況，對(duì)此就要求我們?cè)陔娏ο到y(tǒng)運(yùn)行階段把員工的職業(yè)操作進(jìn)一步加強(qiáng)，加大技術(shù)投入，從而使運(yùn)行更加穩(wěn)定，持續(xù)。