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

摘要：電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)的實(shí)時(shí)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(guò)分析電力調(diào)度自動(dòng)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(duì)系統(tǒng)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討。

1、電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能包括：數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、遙控、報(bào)警處理、安全管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、歷史庫(kù)管理、歷史趨勢(shì)、報(bào)表生成與打印、畫(huà)面編輯與顯示、Web瀏覽、多媒體語(yǔ)音報(bào)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(diǎn)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(tái)服務(wù)器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，所有運(yùn)行在該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)自動(dòng)平滑地切換到另一臺(tái)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(dòng)或人工切除系統(tǒng)本身的故障，切除故障時(shí)不會(huì)影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行。調(diào)度主站是整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心，從整體上實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)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(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的管理使整個(gè)系統(tǒng)處于最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。

2、電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1系統(tǒng)的開(kāi)放性

廣東紅海灣發(fā)電有限公司調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)遵守各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參考IEC(國(guó)際電工委員會(huì))制定的IEC61970/IEC61968系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，遵循CIM模型開(kāi)發(fā)。支持系統(tǒng)軟硬件升級(jí)，支持第三方的開(kāi)發(fā)，可以與其他廠(chǎng)家的系統(tǒng)接口。因?yàn)橛斜姸嗟膹S(chǎng)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(lái)進(jìn)行系統(tǒng)配置，以滿(mǎn)足工業(yè)領(lǐng)域的各種應(yīng)用。

跨平臺(tái)體現(xiàn)了系統(tǒng)的開(kāi)放性?？畿浖脚_(tái)：操作系統(tǒng)：UNIX、NT;數(shù)據(jù)庫(kù)：Oracle、Sybase等;跨硬件平臺(tái)：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(jí)、分布式管理的設(shè)計(jì)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(diǎn)，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(hù)在實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化時(shí)，按照“總體規(guī)劃，分步實(shí)施”的策略來(lái)實(shí)施，避免了一次性投資太大。

2.3先進(jìn)的系統(tǒng)平臺(tái)

廣東紅海灣發(fā)電有限公司調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)采用持續(xù)開(kāi)放的通用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，即SuperOpen平臺(tái)的設(shè)計(jì)，運(yùn)用lient/Server結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)中問(wèn)件設(shè)計(jì)模式，由此形成的網(wǎng)絡(luò)級(jí)中性服務(wù)平臺(tái)僅服務(wù)于客戶(hù)請(qǐng)求的中性數(shù)據(jù)，而無(wú)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(mén)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(lái)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(dòng)接入系統(tǒng)及與系統(tǒng)通信。

平臺(tái)將上層應(yīng)用和底層支撐隔離開(kāi)，為系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行提供可靠保障和奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，它為整個(gè)西山電力提供通用的平臺(tái)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(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)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(jì)思想，通過(guò)WEB服務(wù)器，支持多個(gè)客戶(hù)端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)、圖形、曲線(xiàn)、報(bào)表(動(dòng)態(tài)報(bào)表)、事項(xiàng)等查詢(xún)。

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

3.1數(shù)字化

隨著信息化的普及和深入，越來(lái)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(kāi)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(gè)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(shí)現(xiàn)所有信息(包括測(cè)量信息、管理信息、控制信息和市場(chǎng)信息等)從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以及對(duì)所有電網(wǎng)設(shè)備(包括一次設(shè)備、二次保護(hù)及自動(dòng)裝置以及采集、監(jiān)視、控制及自動(dòng)化設(shè)備)的智能化和數(shù)字化。電網(wǎng)具有很強(qiáng)的時(shí)空特性，需要采集、監(jiān)視和控制設(shè)備的二維及三維時(shí)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(dòng)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(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效運(yùn)行信息的無(wú)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(shí)施經(jīng)濟(jì)調(diào)度、穩(wěn)定控制和緊急控制的在線(xiàn)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(shí)現(xiàn)從電網(wǎng)規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)行、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的全流程的信息化。

電力調(diào)度自動(dòng)化的數(shù)字化將會(huì)給調(diào)度的視角帶來(lái)新的變化，許多新興技術(shù)，如遙視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)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(huì)在未來(lái)調(diào)度自動(dòng)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(lèi)的數(shù)字化電網(wǎng)調(diào)度體系，實(shí)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(shí)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(chǎng)化

電力市場(chǎng)化改革也給電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制帶來(lái)一系列新問(wèn)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(duì)保密，相關(guān)電網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)不足;廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)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(chǎng)機(jī)制不合理可能降低系統(tǒng)的安全性等。因此，需要未來(lái)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)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(chǎng)的因素，包括研究電力市場(chǎng)環(huán)境下電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析理論，以及研究市場(chǎng)環(huán)境下的傳統(tǒng)EMS分析功能，如面向電力市場(chǎng)的發(fā)電計(jì)劃的安全校核功能、概率性的潮流及安全穩(wěn)定計(jì)算分析、在線(xiàn)可用輸電能力(ATC)的分析計(jì)算等。

3.3智能化

智能調(diào)度是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。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(dòng)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的監(jiān)測(cè)與優(yōu)化、預(yù)警和動(dòng)態(tài)預(yù)防控制、事故的智能辨識(shí)、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(shí)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(jí)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(chǎng)運(yùn)營(yíng)、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(gè)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(xiàn)的綜合防御體系。

4、結(jié)束語(yǔ)

計(jì)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(dòng)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(shì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)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(lái)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)及系統(tǒng)將會(huì)有更快更大的發(fā)展，但也需要付出艱辛的努力。

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