吳廣帥

（國網(wǎng)山東省電力公司莘縣供電公司，山東聊城，252400）

0 引言

隨著國家整體經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，人們的生產(chǎn)、生活水平也在日益提升，在社會生產(chǎn)實(shí)踐的各個領(lǐng)域已經(jīng)極度依賴電能，這也造成電力系統(tǒng)的供電壓力在不斷加大。此外，部分城市的過快發(fā)展，還導(dǎo)致了電力系統(tǒng)的供應(yīng)失衡。在此背景下，電力部門有必要推動電力系統(tǒng)調(diào)度水平的發(fā)展，緩解電力系統(tǒng)的供需不平衡、不協(xié)調(diào)問題，為促進(jìn)民生建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基本的能源保障。

1 闡述電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的技術(shù)內(nèi)涵

電力系統(tǒng)在多年的發(fā)展中，不斷對自身進(jìn)行完善，形成了如今綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)之所能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，是在于其背后擁有多個專業(yè)技術(shù)部門在支撐?？绮块T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，方便了調(diào)度人員對系統(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)度自動化技術(shù)，為電力系統(tǒng)帶來了安全保障，同時也促進(jìn)了能源有效利用。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 模塊化與可視化

組件技術(shù)是當(dāng)下應(yīng)用比較廣泛的系統(tǒng)集成方法，也是一項(xiàng)技術(shù)得以標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施的前提。在建立電力調(diào)度系統(tǒng)分布式結(jié)構(gòu)中，組件技術(shù)的作用非常關(guān)鍵，它能通過平臺層克服數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問題。這也是電力系統(tǒng)朝向模塊化與分布式發(fā)展的重要原因?？梢暬俏磥砜萍及l(fā)展的趨勢，它的特點(diǎn)是顛覆傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)監(jiān)控方式，解決系統(tǒng)參數(shù)反映不直觀的問題，可視化技術(shù)可以直接將圖像信息直接傳遞給調(diào)度人員?？梢暬夹g(shù)可以幫助調(diào)度人員實(shí)施更好的監(jiān)測工作，當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時，調(diào)度人員可根據(jù)圖像信息直接進(jìn)行判斷，第一時間做好應(yīng)急措施，能夠高效率的完成電力系統(tǒng)運(yùn)行保障工作。

2.2 面向?qū)ο蠹夹g(shù)

面向?qū)ο笫腔贑IM技術(shù)，能夠及時向操作平臺反饋電力系統(tǒng)運(yùn)行中的所有參數(shù)，為調(diào)度人員提供真實(shí)信息參考。調(diào)度人員根據(jù)這些參數(shù)信息，結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，作出合理、科學(xué)的判斷，將可能出現(xiàn)的問題及時處理。這樣一來，就能確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。面向?qū)ο蠹夹g(shù)雖然優(yōu)勢可取，但實(shí)際落實(shí)很不不容易。

2.3 電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動化

通過建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)總體調(diào)度水平，使電力系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)在最佳狀態(tài)，提高了應(yīng)對大面積停電和電力系統(tǒng)癱瘓風(fēng)險的能力，為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行建立有效保障，同時減少事故停電的時間。為進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的自動化和智能化水平，未來要積極推動電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)。通過自動化技術(shù)構(gòu)，構(gòu)建更加科學(xué)的數(shù)據(jù)型信息資料庫，使調(diào)度工作保持穩(wěn)定、高效運(yùn)行。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)根據(jù)檢測到的故障，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)男迯?fù)工作，避免系統(tǒng)潛在的故障發(fā)生，能夠?yàn)橛秒娖髽I(yè)和個人提供更好的用電服務(wù)。

3 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)設(shè)計

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)當(dāng)中，主要目標(biāo)在于提升電網(wǎng)故障恢復(fù)能力、減少運(yùn)行損失，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。該系統(tǒng)具備SCADA控制功能、數(shù)據(jù)采集功能、信息監(jiān)控功能，在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠根據(jù)具體情況對職責(zé)范圍進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)，按照從低到高、從易到難的順利，明確系統(tǒng)的總體功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1在自動化系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)全組態(tài)調(diào)度的綜合自動化，不但能夠使語言、畫面等更具有可組態(tài)性，還能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)的采集與設(shè)計，而實(shí)現(xiàn)上述功能的主要原因在于系統(tǒng)中的設(shè)備通道與通訊層次。

圖1 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本文所設(shè)計的系統(tǒng)能夠在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上設(shè)計人機(jī)界面，通過對“顏色、文本、角度、大小、位置”等工具的應(yīng)用，設(shè)置出個性化的動畫屬性，而這些屬性便能夠通過監(jiān)控變量的表達(dá)式進(jìn)行連接，為系統(tǒng)提供更加高清的畫面效果，保障圖形屬性能夠隨著變量表達(dá)式的變化而發(fā)生改變。在系統(tǒng)中還能夠提供獨(dú)立空間，對報警信息進(jìn)行顯示，而這些控件也將通過監(jiān)控點(diǎn)變量、表達(dá)式等形式進(jìn)行連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)查詢與顯示功能，對RTU、板卡、智能儀表等部件的控制，利用語言編程獲得更加理想的操作效果。

3.2 SCADA系統(tǒng)應(yīng)用

目前，國內(nèi)電力系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)基本采用的是RISC工作站和POSIX操作系統(tǒng)，而國外電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)采用的是RISC工作站和UNIX操作系統(tǒng)，兩者應(yīng)用的都是國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。

以SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用為例。SCADA系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中一般都是采用分布式結(jié)構(gòu)，廣泛采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行可靠傳輸，將電力調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和各種應(yīng)用按功能分布在ALPHA服務(wù)器和工作站節(jié)點(diǎn)上。分布式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就是可以有效分散主站壓力，使從站節(jié)點(diǎn)的CPU負(fù)載趨于平均化。這樣可以減緩中樞壓力，避免因主站CPU負(fù)載過重而影響整個系統(tǒng)。同時，系統(tǒng)為防止信息接口故障，都會采用接口冗余配置，確保系統(tǒng)能夠不間斷監(jiān)測各個節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，達(dá)到對電力系統(tǒng)有效監(jiān)測和管理的目的。

為了提高系統(tǒng)的可靠性，自動化系統(tǒng)在主站的網(wǎng)絡(luò)中采用主機(jī)工作站、太網(wǎng)結(jié)構(gòu)、前置機(jī)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等方式，通過各自所匹配的網(wǎng)卡RJ-45插座與網(wǎng)絡(luò)集線器連接，然后將雙機(jī)切換柜與MODEM相互連接，具體措施為：在系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，兩個網(wǎng)絡(luò)中都具有可用數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)均處于動態(tài)平衡的狀態(tài)。當(dāng)其中某個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)將會自動切換到另一個網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)故障網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常以后，兩個網(wǎng)絡(luò)依然恢復(fù)到正常的平衡傳輸狀態(tài)。從嚴(yán)格意義上來看，該系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)切換從本質(zhì)上來看，主要是網(wǎng)絡(luò)傳輸功能方面的彈性伸縮，而網(wǎng)絡(luò)本身對于系統(tǒng)來說屬于透明的，兩個網(wǎng)絡(luò)并沒有主次的分別。

在數(shù)據(jù)庫的連接技術(shù)方面，SCADA系統(tǒng)主要采用的是將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，按照用戶指定的周期發(fā)送到用戶特定的數(shù)據(jù)可當(dāng)中，并且對數(shù)據(jù)庫所記錄的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時讀取，使該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠與任何訪問程序之間進(jìn)行實(shí)時的信息交換，而無需用戶編寫SQL相關(guān)語句，只需應(yīng)用常規(guī)參數(shù)即可完成對復(fù)雜歷史數(shù)據(jù)的查詢與瀏覽操作。

3.3 可視化

可視化是未來科技發(fā)展的趨勢，它的特點(diǎn)是顛覆傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)監(jiān)控方式，解決系統(tǒng)參數(shù)反映不直觀的問題，可視化技術(shù)可以直接將圖像信息直接傳遞給調(diào)度人員?？梢暬夹g(shù)可以幫助調(diào)度人員實(shí)施更好的監(jiān)測工作，當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時，調(diào)度人員可根據(jù)圖像信息直接進(jìn)行判斷，第一時間做好應(yīng)急措施，能夠高效率的完成電力系統(tǒng)運(yùn)行保障工作。

4 結(jié)論

電力系統(tǒng)是否穩(wěn)定，關(guān)系到人們的生產(chǎn)和生活，影響電力系統(tǒng)調(diào)度工作能夠積極促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?，F(xiàn)如今，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)還有許多可以進(jìn)步的空間。但請相信，未來的科學(xué)技術(shù)會不斷進(jìn)步，一定能大大提升電力系統(tǒng)自動化水平，提高電力系統(tǒng)調(diào)度工作的效率，維護(hù)電力系統(tǒng)整體穩(wěn)定。