邱寶源

摘要：電網系統(tǒng)運行及管理的發(fā)展，對電力調度提出了新的要求。電力調度自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展趨向于適應化、智能化和最優(yōu)化。

關鍵詞：電力調度自動化；發(fā)展階段；現(xiàn)狀

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.07.093

0 引言

電力調度自動化系統(tǒng)是指直接對電網運行的實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控的服務系統(tǒng)。它是各級電力調度機構的生產運行人員的控制、分析決策等重要依據(jù)，是保證電網安全和經濟可靠運行的重要手段。

現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化是信息技術、計算機技術及自動控制技術在電力系統(tǒng)中的應用，針對電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電5個有機聯(lián)系的環(huán)節(jié)分別有對應的專門自動化系統(tǒng)和自動裝置進行監(jiān)控。

在發(fā)電廠、變電站、配電站等現(xiàn)場的電力設備都裝有自動裝置進行控制，例如：在發(fā)電廠有勵磁自動控制裝置、自動調頻控制裝置、同期控制裝置；在變電站有電壓自動控制裝置AVC（Automatic Voltage Control）、備用電源自動投切裝置；配電站有自動剪裁控制裝置進行負荷調節(jié)等。但這些裝置只能完成當?shù)毓δ?，無法完成遠程監(jiān)控及與調度中心的人機對話等任務，為此需要在發(fā)電廠、變電站及配電站配置遠程終端裝置RTU（Remote Terminal Unit）、發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)ECS（Electrical Control System）或饋線終端裝置FTU（Feeder Terminal Unit）等，進行實時信息采集及監(jiān)控。

其中，遠動裝置RTU是采集所在廠站表征電力系統(tǒng)運行的狀態(tài)模擬量和開關量，并向調度中心傳送這些數(shù)據(jù)并執(zhí)行控制及調節(jié)命令。電網調度自動化系統(tǒng)連接發(fā)電、輸電、變電環(huán)節(jié)，通過發(fā)電廠和變電站的RTU采集電網運行的實時信息，通過信道傳輸?shù)秸{度中心的主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)通過RTU對輸電網進行數(shù)據(jù)采集并實行遠程控制。根據(jù)收集的全網信息，對電網安全運行進行安全性分析、負荷預測及自動發(fā)電控制等能量管理調度功能。

1 電力系統(tǒng)調度自動化系統(tǒng)的發(fā)展階段

隨著裝機容量增加、輸電電壓等級升高及電網覆蓋范圍擴大，電網監(jiān)控與調度技術快速發(fā)展，具體可以分為四個階段：

早期階段。該階段主要通過自動裝置、電話及操作人員的經驗來調度及操作，由于通信設備限制，監(jiān)控及調度的實時性較差，故障無法及時處理，容易造成較大的經濟損失。

遠動技術的應用。初期的遙測裝置基于電子管和繼電器邏輯，設備容量小。中期晶體管數(shù)字綜合遠動裝置采用模/數(shù)轉換技術，實現(xiàn)數(shù)字遙測，精度大幅提高，而后集成電路被引入到數(shù)字綜合遠動裝置中，使得電力系統(tǒng)的實時信息直接進入調度中心成為可能，根據(jù)掌握的電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，調度人員可及時發(fā)現(xiàn)和處理事故。該階段常稱為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（Su-pervisory Control And Data Acquisition，SCADA）。

以計算機技術為基礎的調度自動化技術階段。該階段電網加強了全網的安全監(jiān)視、分析和控制?？刂葡到y(tǒng)可以完整的了解整個電網系統(tǒng)的實時狀態(tài)，并在計算機及外圍設備輔助下，對電網事故作出正確調度決策。此時，自動化系統(tǒng)將操作人員從過去的監(jiān)視、記錄的任務轉變到更多的進行分析、判斷和決策，極大的提高了電力調度系統(tǒng)的效率。這種包括SCADA、自動發(fā)電控制與經濟運行、網絡分析、調度管理、計劃功能的系統(tǒng)叫作能量管理系統(tǒng)（Energy Management Sys-tem，EMS）。

調度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)網絡階段?；ヂ?lián)網技術的快速發(fā)展，開放、互連、標準化已成為電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。以IP交換技術的四級網絡為基礎，國家電力信息網絡基礎設施正在逐步建設。

2 電力調度自動化的主要功能及應用現(xiàn)狀

基于成熟的計算機技術、網絡技術及通訊技術，通過設置在各發(fā)電廠和變電站的遠動終端采集電網運行的實時信息，通過信道傳輸?shù)皆O置在調度中心的主站，主站根據(jù)收集的全局信息，對電網的運行狀態(tài)進行安全性分析、負荷預測、自動發(fā)電控制、經濟調度控制等操作。

根據(jù)功能定位不同，電網監(jiān)控與調度自動化系統(tǒng)可以分為四個子系統(tǒng)，即信息采集與命令執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息采集處理及控制子系統(tǒng)、人機聯(lián)系子系統(tǒng)。

電網監(jiān)控與調度自動化系統(tǒng)的基本功能包括：（1）變電站自動化。即通過對運行參數(shù)、設備狀態(tài)數(shù)字化采集處理、繼電保護微機化、遠程通信等完成對變電站綜合控制，實現(xiàn)變電站無人值守。（2）配電網管理系統(tǒng)。即對變電、配電、用電全過程進行監(jiān)控、管理的自動化信息系統(tǒng)。包括配電自動化、地理信息系統(tǒng)、配電網絡重構、信息管理系統(tǒng)等方面。（3）能量管理系統(tǒng)。包括數(shù)據(jù)采集監(jiān)控、自動發(fā)電控制與經濟調控、電力系統(tǒng)狀態(tài)評估與安全分析、調度員模擬培訓。

電力調度自動化系統(tǒng)具有4個特性，即系統(tǒng)開放性、可擴展性、先進系統(tǒng)平臺、強大WEB瀏覽功能。目前，我國幾種常用的電力調度自動化系統(tǒng)包括：DF8003S系統(tǒng)、CC-2000系統(tǒng)、OPEN-3000系統(tǒng)、SD-6000系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)符合國際公認標準，在實際應用中，也達到了國內外同類產品的操作標準。自動化操作系統(tǒng)接口使用POSIX技術，數(shù)據(jù)庫接口采用SQL結構化訪問，網絡通信使用TCP/IP協(xié)議，人機界面應用采用X-WINDOWS。

3 電力調度自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢

我國的電力系統(tǒng)及其供應體制正在不斷的深化改革，電力系統(tǒng)的健康發(fā)展、可靠運行事關國計民生。而隨著計算機、控制技術、通信技術的迅猛發(fā)展，自動化系統(tǒng)接入的信息量、種類、范圍日益增大，在實時生產管理方面對所應用的系統(tǒng)提出更高要求。電力調度自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展趨向于適應化、智能化、協(xié)調化、最優(yōu)化。通過系統(tǒng)內數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享，有效降低接口難度及成本。將目前電力調度自動化系統(tǒng)中不同機型、多種體系聯(lián)系起來，實現(xiàn)兼容及共同操作，充分利用現(xiàn)有計算機的信息采集及處理力能，進一步減少電力企業(yè)的運營成本。

4 結束語

綜上所述，隨著計算機及互聯(lián)網技術的快速發(fā)展，電力自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用已經成為電力建設中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。電力自動化技術的應用提高了電力系統(tǒng)供電、用電的安全性，保證了質量標準，減少了運營成本，是切合我國電力系統(tǒng)的發(fā)展需求的重要技術，推動社會經濟的快速發(fā)展。