現(xiàn)代電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展

摘要：電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在電網(wǎng)的實時監(jiān)控、故障處理等方面發(fā)揮了重要作用，它的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度方法，是電網(wǎng)調(diào)度手段的一次革新，是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。本文通過分析電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能，以廣東紅海灣發(fā)電有限公司為例，針對系統(tǒng)特點及發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。

1、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能包括：數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計計算、遙控、報警處理、安全管理、實時數(shù)據(jù)庫管理、歷史庫管理、歷史趨勢、報表生成與打印、畫面編輯與顯示、Web瀏覽、多媒體語音報警、事件順序記錄、事故追憶、調(diào)度員培訓(xùn)模擬等。重要節(jié)點采用雙機(jī)熱備用，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)任一臺服務(wù)器出現(xiàn)問題時，所有運(yùn)行在該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)自動平滑地切換到另一臺服務(wù)器上，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。系統(tǒng)有健全的權(quán)限管理功能。能快速、平穩(wěn)地自動或人工切除系統(tǒng)本身的故障，切除故障時不會影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點的運(yùn)行。調(diào)度主站是整個調(diào)度自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心，從整體上實現(xiàn)調(diào)度自動化的監(jiān)視和控制，分析電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，協(xié)調(diào)變電站內(nèi)RTU之間的關(guān)系，對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的管理使整個系統(tǒng)處于最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。

2、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的特點

2.1系統(tǒng)的開放性

廣東紅海灣發(fā)電有限公司調(diào)度自動化系統(tǒng)遵守各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的設(shè)計參考IEC(國際電工委員會)制定的IEC61970/IEC61968系列國際標(biāo)準(zhǔn)，遵循CIM模型開發(fā)。支持系統(tǒng)軟硬件升級，支持第三方的開發(fā)，可以與其他廠家的系統(tǒng)接口。因為有眾多的廠家支持這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所以廣東紅海灣發(fā)電有限公司有廣闊的選擇空間來進(jìn)行系統(tǒng)配置，以滿足工業(yè)領(lǐng)域的各種應(yīng)用。

跨平臺體現(xiàn)了系統(tǒng)的開放性?？畿浖脚_：操作系統(tǒng)：UNIX、NT;數(shù)據(jù)庫：Oracle、Sybase等;跨硬件平臺：COMPAQSUNIBMHP的64位系統(tǒng);WINDOWSINTEL的32位系統(tǒng)。

2.2系統(tǒng)的可擴(kuò)展性

系統(tǒng)的分層、分級、分布式管理的設(shè)計思想為系統(tǒng)進(jìn)行方便的擴(kuò)展提供基礎(chǔ)。主站節(jié)點，站端設(shè)備服務(wù)器、工作站及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件，軟件模塊等都可以方便的擴(kuò)充，就象是搭積木一樣。這種持續(xù)可擴(kuò)的性能，使用戶在實現(xiàn)調(diào)度自動化時，按照“總體規(guī)劃，分步實施”的策略來實施，避免了一次性投資太大。

2.3先進(jìn)的系統(tǒng)平臺

廣東紅海灣發(fā)電有限公司調(diào)度自動化系統(tǒng)采用持續(xù)開放的通用網(wǎng)絡(luò)平臺，即SuperOpen平臺的設(shè)計，運(yùn)用lient/Server結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)中問件設(shè)計模式，由此形成的網(wǎng)絡(luò)級中性服務(wù)平臺僅服務(wù)于客戶請求的中性數(shù)據(jù)，而無需考慮數(shù)據(jù)的應(yīng)用。不僅豐富了系統(tǒng)服務(wù)定義的內(nèi)涵，且為內(nèi)部不斷擴(kuò)大的各部門系統(tǒng)網(wǎng)的Intranet及與外層Internet的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)帶來了潛在效能，使使用者可自行靈活定義拓廣的應(yīng)用，并自動接入系統(tǒng)及與系統(tǒng)通信。

平臺將上層應(yīng)用和底層支撐隔離開，為系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行提供可靠保障和奠定堅實基礎(chǔ)，它為整個西山電力提供通用的平臺功能支持。

2.4強(qiáng)大的WEB瀏覽功能

廣東紅海灣發(fā)電有限公司調(diào)度自動化系統(tǒng)平臺本身支持功能強(qiáng)大的WEB瀏覽功能。采用三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想，通過WEB服務(wù)器，支持多個客戶端實時數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)、圖形、曲線、報表(動態(tài)報表)、事項等查詢。

3、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1數(shù)字化

隨著信息化的普及和深入，越來越多的目光投向了數(shù)字化變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的研究開發(fā)。電網(wǎng)的數(shù)字化包括信息數(shù)字化、通信數(shù)字化、決策數(shù)字化和管理數(shù)字化4個方面。

3.1.1信息數(shù)字化：是指電網(wǎng)信息源的數(shù)字化，實現(xiàn)所有信息(包括測量信息、管理信息、控制信息和市場信息等)從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，以及對所有電網(wǎng)設(shè)備(包括一次設(shè)備、二次保護(hù)及自動裝置以及采集、監(jiān)視、控制及自動化設(shè)備)的智能化和數(shù)字化。電網(wǎng)具有很強(qiáng)的時空特性，需要采集、監(jiān)視和控制設(shè)備的二維及三維時變信息。信息數(shù)字化的目標(biāo)是數(shù)據(jù)集成、信息共享，主要以數(shù)字化變電站為主體。

3.1.2通信數(shù)字化：是指數(shù)字化變電站與調(diào)度自動化主站或集控中心之間通信的數(shù)字化。暢通、快速、安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和實時、準(zhǔn)確、有效運(yùn)行信息的無阻塞傳遞是數(shù)字化電網(wǎng)監(jiān)控分析決策的重要前提。

3.1.3決策數(shù)字化：電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行是電網(wǎng)數(shù)字化的根本目的，必須具備強(qiáng)大的分析和決策功能，實施經(jīng)濟(jì)調(diào)度、穩(wěn)定控制和緊急控制的在線閉環(huán)，達(dá)到安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的目的。

3.1.4管理數(shù)字化：包括設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)行等大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在內(nèi)的各種應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)從電網(wǎng)規(guī)劃、勘測、設(shè)計、管理、運(yùn)行、維護(hù)等各個環(huán)節(jié)的全流程的信息化。

電力調(diào)度自動化的數(shù)字化將會給調(diào)度的視角帶來新的變化，許多新興技術(shù)，如遙視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、可視化技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)將會在未來調(diào)度自動化系統(tǒng)中得到廣泛深人的應(yīng)用。

數(shù)字化的目標(biāo)是利用電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、處理、通信和信息綜合利用的框架建立分區(qū)、分層和分類的數(shù)字化電網(wǎng)調(diào)度體系，實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控分析的數(shù)據(jù)統(tǒng)一和規(guī)范化管理以及信息挖掘和信息增值利用，實現(xiàn)電力信息化和可視化、智能化調(diào)度，提高決策效率和電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

3.2市場化

電力市場化改革也給電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制帶來一系列新問題。例如：電網(wǎng)的傳輸容量逐步逼近極限容量;電網(wǎng)堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重;負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)潮流的不可預(yù)知性增加;大區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行相對保密，相關(guān)電網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)不足;廠網(wǎng)分開后的調(diào)度權(quán)受到限制，以安全性為唯一目標(biāo)的調(diào)度方法轉(zhuǎn)向以安全性和經(jīng)濟(jì)性為綜合目標(biāo)的調(diào)度方法;市場機(jī)制不合理可能降低系統(tǒng)的安全性等。因此，需要未來的調(diào)度自動化系統(tǒng)和電力市場的運(yùn)營系統(tǒng)更加緊密地結(jié)合在一起，在傳統(tǒng)的EMS和WAMS應(yīng)用中更多地融入市場的因素，包括研究電力市場環(huán)境下電網(wǎng)安全風(fēng)險分析理論，以及研究市場環(huán)境下的傳統(tǒng)EMS分析功能，如面向電力市場的發(fā)電計劃的安全校核功能、概率性的潮流及安全穩(wěn)定計算分析、在線可用輸電能力(ATC)的分析計算等。

3.3智能化

智能調(diào)度是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，有效整合并綜合利用電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行信息，實現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的監(jiān)測與優(yōu)化、預(yù)警和動態(tài)預(yù)防控制、事故的智能辨識、事故后的故障分析處理和系統(tǒng)恢復(fù)，緊急狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)調(diào)度、運(yùn)行和管理的智能化、電網(wǎng)調(diào)度可視化等高級應(yīng)用功能，并兼?zhèn)湔＿\(yùn)行操作指導(dǎo)和事故狀態(tài)的控制恢復(fù)，包括電力市場運(yùn)營、電能質(zhì)量在內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)整的優(yōu)化和協(xié)調(diào)。

調(diào)度智能化的最終目標(biāo)是建立一個基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和緊急控制一體化的新理論與新技術(shù)，協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護(hù)和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復(fù)控制系統(tǒng)等具有多道安全防線的綜合防御體系。

4、結(jié)束語

計算機(jī)、通信和人工智能等領(lǐng)域的新技術(shù)和新思想為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)保障，特高壓、電力體制改革等新形勢對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)既提出了新的挑戰(zhàn)，也提供了前所未有的機(jī)遇。未來調(diào)度自動化技術(shù)及系統(tǒng)將會有更快更大的發(fā)展，但也需要付出艱辛的努力。

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