曾立敏

【摘 要】目前，隨著計算機、通信、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)的快速發(fā)展及電力市場的需要，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)逐步形成。然而隨著城市化進程的加快，城市配電網(wǎng)規(guī)模急劇增加、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、電網(wǎng)功能需求日益增加，使得現(xiàn)行的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)難以滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)的各項要求。為了解決目前電力調(diào)度自動化系統(tǒng)存在的問題，開展電力調(diào)度自動化系統(tǒng)新技術(shù)的研究勢在必行?；诖耍疚木鸵惑w化技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用進行分析與研究。

【關(guān)鍵詞】一體化技術(shù)；電力調(diào)度；自動化

引言

在我國現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平也得到了極大提高，人們對生活和工作環(huán)境舒適度的要求也變得越來越高，這就對供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高要求。否則，一旦供電系統(tǒng)運行發(fā)生問題，不僅會影響人們生活和工作，還會造成極大的經(jīng)濟損失。而電網(wǎng)調(diào)度效率的高低在很大程度上會對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運行造成影響。因此，本文就以實現(xiàn)電力調(diào)度的自動化，實現(xiàn)電力調(diào)度的高效、穩(wěn)定進行以及供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行為目的，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中共的一體化技術(shù)和其應(yīng)用進行分析。

一、電力調(diào)度系統(tǒng)中的一體化技術(shù)

為了解決目前電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中存在的諸多問題，需要從實際出發(fā)，開發(fā)出符合市場的、技術(shù)先進的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，本文對一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用進行深入探究。

（一）系統(tǒng)平臺一體化。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，可供選擇的硬件和軟件系統(tǒng)類型繁多，不同類型之間存在一定差異。為了避免這種情況的出現(xiàn)，可利用中間層技術(shù)，建立一個能夠為平臺提供運行和開發(fā)的環(huán)境，即系統(tǒng)應(yīng)用中間件平臺。具體組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

中間層本質(zhì)屬于分布式軟件管理框架，能實現(xiàn)信息的良好傳遞，具有極強的可擴展性，還能屏蔽不同系統(tǒng)之間的差異，為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)平臺提供標(biāo)準(zhǔn)接口，從而實現(xiàn)平臺一體化。中間層工作原理如下：客戶端在工作過程中，需要從其他系統(tǒng)獲取需要的信息或服務(wù)，而這些信息或服務(wù)可能位于不同的平臺上。客戶端應(yīng)用程序只需將需求傳遞到中間層程序，通過中間層到相應(yīng)的平臺去獲取客戶端需要的資源，然后將信息傳輸給客戶端的應(yīng)用程序。（二）系統(tǒng)功能一體化。目前，國內(nèi)的電力調(diào)度自動化水平正處于轉(zhuǎn)型階段，多種新型功能開始得到使用，例如：集控功能、PAS及DTS等。不同功能的數(shù)據(jù)庫、操作界面沒有進行有效整合，給相關(guān)人員的工作增加了難度?；诖?，開發(fā)系統(tǒng)功能一體化技術(shù)成為關(guān)鍵，目前部分電力調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)功能一體化，核心技術(shù)在于通信中間件的使用。軟件體系組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。

由圖2可知，通過通信中間件，將能實現(xiàn)各種不同功能模塊之間的數(shù)據(jù)、信息的傳遞，確保不同功能模塊之間能順利實現(xiàn)人機交互。具體功能闡述如下：

1.通過中間件構(gòu)筑分布式服務(wù)平臺

建立該平臺的目的是簡化和規(guī)范不同功能模塊之間的信息傳遞，該技術(shù)的應(yīng)用，能使其它模塊靈活配置，也能支持各種不同功能模塊的冗余熱備運行。具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.界面一體化

在軟件系統(tǒng)的支持下，各個不同功能的模塊能夠?qū)崿F(xiàn)信息和資源的共享，人機交互界面雖然需求不同，但都對應(yīng)于同一個配電網(wǎng)，采用同一套人機界面，不僅能有效實現(xiàn)對不同模塊的管理，還能方便地實現(xiàn)各種不同功能之間的切換，提高系統(tǒng)的管理效率。具體原理示意圖如圖4所示。

3.功能一體化

功能一體化主要包括以下三種：第一，集控功能一體化。該功能能實現(xiàn)電力調(diào)度管理過程中的責(zé)任分區(qū)和信息分流，責(zé)任區(qū)即可以是電力系統(tǒng)各個變電站或設(shè)備的集合，也可以是部分變電站或設(shè)備的集合，可以通過對軟件設(shè)置進行靈活定義，還能對于責(zé)任區(qū)域的歸屬進行方便設(shè)置，主要能實現(xiàn)分區(qū)控制、分區(qū)規(guī)劃、分區(qū)顯示等功能。第二，SCADA、PAS和DTS一體化。主要能實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入、維護及展示的一體化，通過采用智能化的技術(shù)，能使三者應(yīng)用同一個人機界面，使電力調(diào)度控制實現(xiàn)操作一體化。

（三）電力調(diào)度中的圖模一體化

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，生產(chǎn)、生活用電量的不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模也在不斷擴大，因此，電力調(diào)度系統(tǒng)對其數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)模型庫的預(yù)期也越來越高。在一般情況下，電力調(diào)度系統(tǒng)中的電力設(shè)備是成套出現(xiàn)的，所以可以實現(xiàn)建立一個具有代表性的圖庫模型，在后期的建模操作中直接調(diào)用，只需輕微改動即可實際應(yīng)用。因此，從某種程度上講，圖模一體化是實現(xiàn)完整電力調(diào)度系統(tǒng)一體化的重要前提條件。

（四）系統(tǒng)接口一體化

隨著電力科技的快速發(fā)展，與配電網(wǎng)相關(guān)的各個系統(tǒng)，例如：EMSA、DMS、TMR、DCS等各類自動化系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到了電力產(chǎn)供銷的各個環(huán)節(jié)。然而由于各個系統(tǒng)的開發(fā)單位不同，采用的數(shù)據(jù)模型、接口、平臺等存在一定差異，這就給信息的傳遞和共享造成了一定限制。針對上述缺陷，建立一個標(biāo)準(zhǔn)的信息模型勢在必行，目前常用的信息模型標(biāo)準(zhǔn)為IEC61970系列標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)中定義了電力系統(tǒng)應(yīng)用程序EMS—API接口。該接口能實現(xiàn)各種不同功能模塊信息的無縫集成，能夠高效、簡捷控制各個應(yīng)用模塊之間的信息交換和集成，主要包括導(dǎo)則、總體要求、術(shù)語、CIM和CIS5部分，其中CIS和CIM是最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

CIS屬于抽象的數(shù)據(jù)模型，主要對通用數(shù)據(jù)、高速數(shù)據(jù)、通用事件和訂閱、歷史數(shù)據(jù)等四類不同功能模塊的數(shù)據(jù)訪問接口進行了明確規(guī)定。通用數(shù)據(jù)訪問主要包括數(shù)據(jù)的讀寫、查詢、變更通知等；高速數(shù)據(jù)訪問服務(wù)主要包括數(shù)據(jù)瀏覽、訪問等；通用事件和訂閱主要包括訂閱和過濾等。

CIM屬于OO模式，主要具有以下功能：第一，能對各種類型數(shù)據(jù)庫進行編輯；第二，能通過UML采用圖示化方式來顯示數(shù)據(jù)庫的邏輯模型；第三，能對數(shù)據(jù)庫模式信息導(dǎo)出進行備份，必要時可重建數(shù)據(jù)庫；第四，物理數(shù)據(jù)庫和邏輯模型不匹配時能及時給出提示。

二、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中一體化技術(shù)的應(yīng)用

（一）對負(fù)荷進行有效管理

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中加強一體化技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠在充分參考整個供電電網(wǎng)系統(tǒng)運行的整體特點以及各方面的運行狀態(tài)基礎(chǔ)上保證整個電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的正常運行，還能夠?qū)ο到y(tǒng)運行負(fù)荷進行有效管理，使電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行變得更加高效、精確。在調(diào)度自動化系統(tǒng)的構(gòu)建過程中應(yīng)用一體化技術(shù)，可以更好的實現(xiàn)對系統(tǒng)供電量、系統(tǒng)負(fù)荷率等方面進行自動、職能控制和管理，使系統(tǒng)的負(fù)荷率保持在合理的范圍之內(nèi)。如此一來，不僅有效保證供電系統(tǒng)的正常運行，還能夠通過提高系統(tǒng)負(fù)荷控制管理工作效率來提升電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行效率。

（二）對網(wǎng)損進行有效管理

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中應(yīng)用一體化技術(shù)，應(yīng)該實現(xiàn)網(wǎng)損管理子系統(tǒng)運行的自動化和智能化，這是確保電力調(diào)度自動化系統(tǒng)能夠正常運行基礎(chǔ)保障之一，是調(diào)度自動化系統(tǒng)中必不可少的一個功能。網(wǎng)損管理子系統(tǒng)的運行，不能對調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行形成任何的影響，而是要在確保電力調(diào)度系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)上對供電系統(tǒng)中可能存在的網(wǎng)損進行細致管理，進而發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，盡可能將網(wǎng)損對系統(tǒng)正常運行的影響降至最低。

（三）提升系統(tǒng)辦公效率

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中應(yīng)用一體化技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度信息管理子系統(tǒng)運行的自動化和智能化，不過，同網(wǎng)損管理子系統(tǒng)不同的是，網(wǎng)損管理子系統(tǒng)是輔助管理子系統(tǒng)，而調(diào)度信息管理子系統(tǒng)則是附屬子系統(tǒng)，它被設(shè)計出來的主要目的就是為了對調(diào)度自動化系統(tǒng)運行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集和分析，及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度工作中的問題所在，并通過分析做出最正確的調(diào)整措施，以確保電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的正常運行。

因此，實現(xiàn)調(diào)度信息管理子系統(tǒng)運行的自動化和智能化，可以，對調(diào)度工作進行控制和管理，保證電網(wǎng)調(diào)度部門嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求進行調(diào)度，提升系統(tǒng)辦公效率。

結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)工作的快速發(fā)展，人們對于電力能源的依賴性越來越大，在這種新的機遇與挑戰(zhàn)之下，一體化工程就成為未來電力系統(tǒng)發(fā)展中必不可少的一項技術(shù)。一體化最大的優(yōu)勢就是提高工作效率和工作精準(zhǔn)性，減少人力資源的投入。但是，由于這項技術(shù)的應(yīng)用還不是很完善，因此難免會有應(yīng)用漏洞，所以要求廣大工作人員不斷學(xué)習(xí)這方面的理論知識，并在實際工作中總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，提高自身的素質(zhì)，全面推動電力事業(yè)的發(fā)展和進步。

參考文獻：

[1]郭東強.一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué)，2007.

[2]向志紅.一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用分析[J].電子制作，2013，12：218+216.

[3]馬紅飛.智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的發(fā)展研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，16：33-34.

[4]汪琳瑛，何勝偉.語音合成技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].廣東電力，2006，12：61-62+79.

[5]譚凱.可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].山東大學(xué)，2009.

[6]楊靜.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的一體化技術(shù)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，15：115.