電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探究

蔡波

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，用電量也在日益增加，電力電網(wǎng)的智能化、自動(dòng)化已經(jīng)成為未來(lái)的發(fā)展方向。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是指可以為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供服務(wù)，具備數(shù)據(jù)信息采集、管理、監(jiān)控等多項(xiàng)功能的新型電力服務(wù)系統(tǒng)。本文圍繞電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)分析研究，力求推動(dòng)提高電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)管理水平和工作效率。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度;自動(dòng)化系統(tǒng);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM762 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）01-016-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.006

如果把電力比作現(xiàn)代工業(yè)的血液，那么電力調(diào)度就像是電力的心臟，管理調(diào)度電力向不同的用電區(qū)域投放。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是一種高效的電網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)，采用電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)不僅可以保證電網(wǎng)更加穩(wěn)定、安全，而且能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地反饋和分析數(shù)據(jù)信息，從而保證電力調(diào)度系統(tǒng)高效、安全的運(yùn)行，在電力調(diào)度中具有越來(lái)越重要的作用。因此，探究電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)是十分重要的。

1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概述與主要功能

1.1 概述

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是目前電氣技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛、發(fā)展速度較快的一種電網(wǎng)服務(wù)支持系統(tǒng)，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度提供數(shù)據(jù)信息的采集、分析以及監(jiān)控等技術(shù)支持。合理應(yīng)用這一系統(tǒng)，能夠提高電力調(diào)度系統(tǒng)的信息分析處理能力，有效減少事故的發(fā)生和人力資源的浪費(fèi)，從而保證電力系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。其不僅能夠帶來(lái)技術(shù)上的優(yōu)化，還將在管理、后期維護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益等方面發(fā)揮重要作用。它的出現(xiàn)，是電力電網(wǎng)智能化、自動(dòng)化發(fā)展的重要一步[1]。

1.2 主要功能

作為一種高效的信息處理分析系統(tǒng)，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能是通過(guò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和通信相關(guān)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)收集電力調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行信息、分析處理信息和決策邏輯、控制系統(tǒng)，進(jìn)行安全、高效的電力調(diào)度。其主要功能包括采集數(shù)據(jù)、分析處理和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、事故報(bào)警、電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)存檔、數(shù)據(jù)可視化并實(shí)時(shí)顯示等，能夠全方位、多角度地優(yōu)化電力調(diào)度系統(tǒng)的各個(gè)方面，尤其是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和人為事故高發(fā)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行，提升其運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，降低事故發(fā)生率。另外，系統(tǒng)還使用熱機(jī)雙備用的方式避免故障發(fā)生對(duì)電力調(diào)度系統(tǒng)造成大的影響，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，將立刻檢測(cè)、報(bào)警并切換使用備用服務(wù)器，從而保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。此外，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可以對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行匯總，反饋到總調(diào)度室，工作人員可以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，還可以協(xié)調(diào)變電站內(nèi)部RTU之間的關(guān)系，如圖1所示。該系統(tǒng)的應(yīng)用將極大地方便電力調(diào)度工作，從而使整個(gè)電力調(diào)度系統(tǒng)始終保持最佳運(yùn)行狀態(tài)[2]。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，我國(guó)電力電網(wǎng)應(yīng)用的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)種類(lèi)較多，主要有CC-2000、SD-6000、DF8003S和OPEN-3000系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都經(jīng)過(guò)了反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試，是我國(guó)電力調(diào)度系統(tǒng)的重要保障，均采用RISC工作站以及相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，功能與國(guó)外系統(tǒng)無(wú)較大差異且各具特點(diǎn)[3]。

2.1 CC-2000系統(tǒng)

CC-2000系統(tǒng)是一種較為開(kāi)放的系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。不同于以往的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式，CC-2000系統(tǒng)使用事件驅(qū)動(dòng)與軟件封裝的思路為軟件提供接口，是一個(gè)高效的管理系統(tǒng)，其兼容性強(qiáng)，適用范圍廣，在電力行業(yè)及其他工業(yè)管理相關(guān)產(chǎn)業(yè)均得到廣泛應(yīng)用。作為一種調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）功能優(yōu)秀，能夠有效避免事故發(fā)生，在功能設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為突出。

2.2 SD-6000系統(tǒng)

SD-6000系統(tǒng)是由電力自動(dòng)化科學(xué)院與淄博電業(yè)局聯(lián)合開(kāi)發(fā)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，采用多種先進(jìn)科技，是我國(guó)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一。作為一個(gè)平臺(tái)開(kāi)放的分布式能量管理系統(tǒng)，其在功能檢測(cè)、信息采集、人機(jī)交互等方面優(yōu)勢(shì)明顯，1994年投放運(yùn)行，1996年各項(xiàng)功能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試。由于支撐系統(tǒng)采用分布開(kāi)放式平臺(tái)，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng)，符合電力調(diào)度系統(tǒng)的各項(xiàng)要求，是一個(gè)功能完善、運(yùn)行穩(wěn)定的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)[4]。

2.3 DF8003S系統(tǒng)

DF8003S系統(tǒng)綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、INTERNET/XML等多項(xiàng)技術(shù)，按照設(shè)備一體化思路進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，符合TEC61970CIM/CIS標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)兼容性能強(qiáng)大，在電力系統(tǒng)的多個(gè)方面均有廣泛應(yīng)用，具備數(shù)據(jù)采集、分析、實(shí)時(shí)配電管理、電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等功能，具有多種技術(shù)特點(diǎn)，如將OT技術(shù)應(yīng)用在人機(jī)交互頁(yè)面、數(shù)據(jù)庫(kù)中間件平臺(tái)基于IEC61970標(biāo)準(zhǔn)、滿(mǎn)足隨插隨用模式等，應(yīng)用情境較為廣泛，系統(tǒng)建設(shè)先進(jìn)成熟。

2.4 OPEN-3000系統(tǒng)

OPEN-3000系統(tǒng)是基于我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，由我國(guó)研發(fā)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和操作性，是我國(guó)的電力電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)研制工作的重大突破。相較于其他系統(tǒng)，該系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠，能夠保證電力調(diào)度更加安全、合理地進(jìn)行，是當(dāng)前我國(guó)電力自動(dòng)化領(lǐng)域的重要管理系統(tǒng)之一。

3 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)用電量的不斷增加，電力系統(tǒng)的發(fā)展就變得尤為重要，電力調(diào)度是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它的發(fā)展方向和趨勢(shì)影響著我國(guó)電力系統(tǒng)的整體發(fā)展。隨著智能化、自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)逐漸成為電力改革的重點(diǎn)，電力調(diào)度未來(lái)也將發(fā)生重大變化，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：

3.1 智能化

智能化是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主要趨勢(shì)，各行各業(yè)都在進(jìn)行智能化發(fā)展，而智能電網(wǎng)也成為一個(gè)日益重要的發(fā)展方向，一些大學(xué)甚至開(kāi)設(shè)了智能電網(wǎng)專(zhuān)業(yè)[5]。因此，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展中，智能化是一個(gè)繞不開(kāi)的命題。當(dāng)今研究的熱點(diǎn)之一是應(yīng)用智能化電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，從而在維護(hù)、運(yùn)行、員工培訓(xùn)、經(jīng)濟(jì)效益等多方面實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和提升。

3.2 數(shù)字化

數(shù)字化是信息時(shí)代最為重要的特征，數(shù)字化的發(fā)展將對(duì)電力行業(yè)的未來(lái)發(fā)展起重要的推動(dòng)作用。近現(xiàn)代以來(lái)，電力發(fā)展離不開(kāi)數(shù)字化的發(fā)展，從最簡(jiǎn)單的電壓、電流顯示，到變電站、水電站等大型電力系統(tǒng)建設(shè)，電與數(shù)字化緊密相連。因此，數(shù)字化也將是未來(lái)電力行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)，而電力系統(tǒng)的數(shù)字化主要可從幾個(gè)方面進(jìn)行：一是信息數(shù)字化，將調(diào)度設(shè)備的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行分析處理，能夠更好地采集相關(guān)的信息;二是電力通信方式數(shù)字化，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)接收各個(gè)調(diào)度設(shè)備的準(zhǔn)確信息，將這些信息以數(shù)字化的形式呈現(xiàn)出來(lái)，工作人員可以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和合理調(diào)度;三是數(shù)字化決策，如果遇到一些緊急事故，工作人員可能無(wú)法馬上進(jìn)行正確決策，這時(shí)就需要系統(tǒng)通過(guò)多方面比較、分析和判斷進(jìn)行決策，從而最大限度地減少事故造成的損失，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行;四是管理數(shù)字化，是指將調(diào)度工作的各個(gè)環(huán)節(jié)都以數(shù)字化的形式呈現(xiàn)出來(lái)，包括工程的事先規(guī)劃、設(shè)計(jì)和后續(xù)的運(yùn)行維護(hù)工作等，使調(diào)度工作得以更加高效化的進(jìn)行[6]。

3.3 市場(chǎng)化

任何行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)市場(chǎng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的重要因素，而在未來(lái)的市場(chǎng)化發(fā)展趨勢(shì)中，個(gè)別地區(qū)電網(wǎng)逐漸接近超負(fù)荷輸送、部分偏遠(yuǎn)地區(qū)常年虧損等諸多問(wèn)題將不斷暴露出來(lái)。因此，只有順應(yīng)市場(chǎng)化發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)用電進(jìn)行合理調(diào)度，運(yùn)用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)往年信息進(jìn)行準(zhǔn)確分析，妥善使用EMS分析功能，在淡季、旺季分別輸送合適的電力，才能確保高用電量地區(qū)穩(wěn)定送電、低用電量地區(qū)不虧損，進(jìn)而推動(dòng)電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電力行業(yè)運(yùn)行發(fā)展的重要支撐，能夠在信息采集、判斷分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控等多個(gè)方面對(duì)電力調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，使電力系統(tǒng)能夠更加安全、穩(wěn)定地運(yùn)行?，F(xiàn)階段，雖然電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但仍存在一些問(wèn)題，而解決這些問(wèn)題的方式正是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。相信隨著電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化、數(shù)字化、市場(chǎng)化發(fā)展的不斷深入，這些潛在問(wèn)題將得到順利解決，進(jìn)而優(yōu)化電力電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)，促進(jìn)新型技術(shù)的研究探索，使電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)擁有更為廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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