一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

冒春艷

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司 如東縣供電分公司，江蘇 南通 226400）

0 引 言

隨著中國電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)工作中可獲取或需要的信息更多。目前，我國電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正在向著自動(dòng)化、連續(xù)化的目標(biāo)發(fā)展，為提高中國電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展系統(tǒng)運(yùn)行的新要求，應(yīng)采用各種高效安全可靠的控制措施，以保證電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性[1]。對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)充分利用需要借助電力調(diào)度自動(dòng)管理系統(tǒng)，電力調(diào)度自動(dòng)管理系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高效、合理地控制電力資源，不僅能夠滿足未來供電系統(tǒng)的需求，滿足分層調(diào)度管理與監(jiān)控的要求，同時(shí)還能夠改善人力、資源配置，進(jìn)而減少二次設(shè)備投資?；陔娏φ{(diào)度智能化技術(shù)的具體特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度智能化技術(shù)中一體化信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了論述。

1 電力調(diào)度應(yīng)用于一體化自動(dòng)化的作用

電力系統(tǒng)在多年的發(fā)展中不斷對(duì)自身進(jìn)行完善，形成了如今綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)之所以能夠穩(wěn)定運(yùn)行，是在于其背后擁有多個(gè)專業(yè)技術(shù)部門的支撐。跨部門的協(xié)調(diào)作業(yè)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。如今，我國電網(wǎng)容量越來越大，為保證電力能穩(wěn)定供應(yīng)，不影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)，需要不斷提升電力系統(tǒng)調(diào)度能力和水平。在實(shí)際生產(chǎn)中，電能的使用和供應(yīng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)狀態(tài)，為了保障人們的安全生產(chǎn)和正常生活，電力企業(yè)要想辦法解決系統(tǒng)供電安全性的問題。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，將電力系統(tǒng)運(yùn)行中的細(xì)節(jié)準(zhǔn)確反映出來，方便調(diào)度人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)分析，提高調(diào)度人員的工作效率。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)為電力系統(tǒng)帶來了安全保障，同時(shí)也促進(jìn)了能源有效利用。

第一，可使對(duì)網(wǎng)損的監(jiān)測(cè)工作更加智能與快捷，從而降低網(wǎng)損事件的出現(xiàn)幾率，提高動(dòng)力系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。第二，系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的工作狀況進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)的結(jié)論轉(zhuǎn)換成數(shù)值的形式，便于信息傳輸，同時(shí)電力調(diào)節(jié)體系的決策也更加科學(xué)合理。第三，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)中的合理運(yùn)用可以增強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)的管理功能，促進(jìn)電能管理與傳輸難題的有效解決[2]。

電力調(diào)度自動(dòng)化通信系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)融合了先進(jìn)計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代通信技術(shù)的電能管理自動(dòng)控制技術(shù)，在該系統(tǒng)的運(yùn)用下能夠在電能管理室內(nèi)監(jiān)測(cè)、管理和保護(hù)供電系統(tǒng)，從而提高供電工作的穩(wěn)定性和可靠性。它可以在保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的同時(shí)，滿足人們的用電需要，給人們帶來更好的用電服務(wù)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

圖1 電力調(diào)度自動(dòng)化通信系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用，國家還在逐步建立和發(fā)展智慧電網(wǎng)系統(tǒng)，使用最先進(jìn)的傳感器技術(shù)、測(cè)量手段來建立現(xiàn)代化的供電體系，同時(shí)還將對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化與改進(jìn)，確保在整個(gè)供電系統(tǒng)中只要發(fā)生故障或事件就能實(shí)現(xiàn)自主管理與監(jiān)控，并在此智慧電網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了電力流、信息流與服務(wù)流的高度一體化統(tǒng)籌管理和融合[4]。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的問題

2.1 電網(wǎng)模型變化頻繁

作為電網(wǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，為了向電力調(diào)度人員準(zhǔn)確無誤地反映電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，就需要對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的電網(wǎng)模型進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充。在最初的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，要完成一個(gè)新變電站的建模需要完成逐個(gè)設(shè)備單元畫圖、在數(shù)據(jù)庫中建立記錄、單元間聯(lián)接關(guān)系的確定、數(shù)據(jù)庫與圖形設(shè)備的關(guān)聯(lián)。對(duì)于一個(gè)龐大的變電站來說，要完成建模和數(shù)據(jù)庫錄入需要很長的時(shí)間，并且由于過程十分煩瑣，出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率也非常大，也牽扯了運(yùn)行維護(hù)人員過多的精力。

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)需要對(duì)管轄范圍內(nèi)的整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，所以每增加1個(gè)變電站或者是變電站進(jìn)行一些擴(kuò)容，系統(tǒng)就要進(jìn)行一次繪圖、建模和數(shù)據(jù)庫錄入，工作量非常大，使得調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)日常維護(hù)工作很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，給以后的電力調(diào)度工作帶來安全隱患[5]。

2.2 電力調(diào)度的自動(dòng)化差異性大

由于中國國土廣袤，電能輸送流程中的區(qū)域差別、需求差異、地形差別特別大，要想實(shí)現(xiàn)電能調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)困難重重。這種條件差異性下，對(duì)于當(dāng)前電氣技術(shù)，應(yīng)該主動(dòng)開發(fā)才能適應(yīng)實(shí)際需要。在實(shí)際用電要求下，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)算是完成電能有效調(diào)節(jié)的最主要途徑[6-7]。我國電力系統(tǒng)分層調(diào)度結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 我國電力系統(tǒng)分層調(diào)度結(jié)構(gòu)

3 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化運(yùn)行設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)是為電力系統(tǒng)建立調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提出系統(tǒng)功能規(guī)劃和技術(shù)裝備配置方案的一項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組成部分，這項(xiàng)設(shè)計(jì)工作必須以電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃、調(diào)度管理體制和調(diào)度職責(zé)分工為依據(jù)，從分析電力系統(tǒng)特點(diǎn)、運(yùn)行需要和基礎(chǔ)條件出發(fā)，提出與調(diào)度關(guān)系相適應(yīng)，符合可靠性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性且便于擴(kuò)充發(fā)展的總體方案及實(shí)施步驟。圖3為電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程圖。

圖3 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)

4 電力調(diào)度自動(dòng)一體化技術(shù)的應(yīng)用

4.1 在電力調(diào)度資源整合中的應(yīng)用

隨著時(shí)代的快速發(fā)展，電力公司提出了更高的智慧供電建設(shè)要求。要促進(jìn)供電的信息化發(fā)展，提高供電信息數(shù)據(jù)的傳遞效果與速率，根據(jù)各個(gè)區(qū)域的供電需要，通過智能供電信息技術(shù)的運(yùn)用來整合供電網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)的輸電需求優(yōu)化供電調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源的分配。特別是在目前電網(wǎng)技術(shù)的演變進(jìn)程中，電源調(diào)度智能化技術(shù)在智慧電網(wǎng)中的運(yùn)用也有了不同進(jìn)展，在完善資源整合的同時(shí)，也推進(jìn)了電力行業(yè)的能源改造工作進(jìn)度[8]。

4.2 檢測(cè)電網(wǎng)負(fù)荷并進(jìn)行有效調(diào)節(jié)

一體化存在于電力系統(tǒng)中的主要作用是可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的傳輸運(yùn)行情況，將得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)分析處理工作人員就可以清晰地知道電網(wǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，從而對(duì)癥下藥進(jìn)行系統(tǒng)提升和優(yōu)化?，F(xiàn)階段，我國用電量不斷增加，電網(wǎng)的負(fù)荷程度也隨之增大。一體化的應(yīng)用能很好地解決這一問題，其可以在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)對(duì)電量負(fù)荷進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)。

減少失誤，提高速度一體化的有效使用，一方面對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的各個(gè)分系統(tǒng)起到優(yōu)化完善的作用，另一方面提高收取信息的速度和精確程度。例如，電視在融入一系列的高科技之后，由原來的黑白電視變成高清的彩色電視。不僅清晰度和色彩還原度大大提高，且整體功能都有所提升。一體化技術(shù)也使得電力工作人員的工作效率大大提升，在減少系統(tǒng)錯(cuò)誤的同時(shí)，也提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 在電力調(diào)度能源規(guī)劃評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

在電網(wǎng)調(diào)度中，運(yùn)用智慧電網(wǎng)技術(shù)能夠替代傳統(tǒng)人工手段進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度的智能化操作與控制，同時(shí)還能根據(jù)所收集的有關(guān)電網(wǎng)電力傳輸狀況的信息來判斷電網(wǎng)的電力狀況，并將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給國家電力系統(tǒng)，在進(jìn)行智能數(shù)據(jù)分析之后進(jìn)行各種發(fā)電調(diào)整操作。采用此方法，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度人員提供可視化咨詢服務(wù)，成為有效開展調(diào)度管理工作的準(zhǔn)確依據(jù)，從而有效預(yù)防，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度管理水平的全面提高。

5 結(jié) 論

電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用調(diào)度一體化具有重要意義，能夠縮短電力系統(tǒng)事故的處理時(shí)間，提高電力系統(tǒng)的管理效率。我國現(xiàn)階段對(duì)一體化的應(yīng)用還處于初期發(fā)展階段，難免存在一些問題和不足，這就要求研究人員對(duì)該項(xiàng)技術(shù)不斷改進(jìn)和完善，在保證電力調(diào)度正常的前提下，我國的電力事業(yè)才會(huì)有更好的發(fā)展。