常帥
(許繼電氣股份有限公司,河南 許昌 461000)
電力系統(tǒng)調度自動化的發(fā)展,對當前的社會發(fā)展具有重要意義。從社會發(fā)展角度來說,推動了中國社會的自動化建設;從群眾都角度來說,進一步便捷了群眾的生產生活;從黨的建設與政治建設角度來說,推動了黨的執(zhí)政基礎進一步夯實;從國際角度來說,是我國大國崛起的重要內容之一。從專業(yè)化的角度出發(fā)對電力系統(tǒng)調度自動化發(fā)展進行剖析,是推動這一事業(yè)再上高峰的必由之路。
關于電網調度自動化系統(tǒng)的主要構成,它其實就是涵蓋三個部分:控制中心主站系統(tǒng)、廠站端、信息通道[1]。然后,依據不同功能,此系統(tǒng)又可以劃定為四類子系統(tǒng),即為:信息采集與執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)、人機聯(lián)系子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)各司其職,功能表現(xiàn)為:其一,信息采集與執(zhí)行子系統(tǒng)是在各大發(fā)電廠或變電所擔負采集實時信息的任務,這個信息是指各種表征電力系統(tǒng)在運行時的所有信息,同時還負責接收并執(zhí)行上級調度控制中心發(fā)出來的操作、調度、控制的每一個指令。信息傳輸子系統(tǒng)的功能主要是起一個橋梁的作用,它在調度控制中心與信息采集執(zhí)行子系統(tǒng)兩者之間展開信息交換,數(shù)據通道就是其核心,信息傳輸子系統(tǒng)經由調制解調器,實現(xiàn)與RTU 和主站前置機的連接。整個調度自動化系統(tǒng)的核心就是信息傳輸子系統(tǒng),這個核心是由計算機組成,它還包含大批直接面向電網調度以及運行人員的計算機應用軟件,完成采集、信息處理、分析計算等環(huán)節(jié),一些電力設備的自動控制、操作也有它肩負。
電力系統(tǒng)調度自動化技術一般具備兩個基本性特征[2]:其一,經過調度實現(xiàn)協(xié)調性,讓整個電網得以安全運行,尤其是讓供電達到優(yōu)質且高效;其二,該技術真正提高了調度的工作效率,實時避免事故的發(fā)生,確保設備的使用效率與壽命,有效避開了人為操控的失誤,在整個電力系統(tǒng)可靠而安全的運行過程中發(fā)揮著重大作用。與此同時,最大限度的避免了電力系統(tǒng)出現(xiàn)大面積癱瘓的局面,大大降低了大范圍停電事故的可能性。
國外在電力系統(tǒng)調度自動化技術應用方面,大體呈現(xiàn)兩種情況。一方面,就是SPECTRUM 系統(tǒng),是西門子公司的。該系統(tǒng)是西門子公司基于32bitSUM點的SPAC等工作站硬件設備,再植入軟總線等概念,又讓各服務器之間以及內部所有進程與實用程序之間的全部數(shù)據信息都呈現(xiàn)標準化,最終研發(fā)出SPECTRUM 系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了多種技術,比如分布式組件、面向對象等,并在工業(yè)用戶、配電公司以及城市電力公司大量應用。
另一方面,就SPIDER系統(tǒng)與CAE系統(tǒng)。SPIDER系統(tǒng)的處理功能是雙位遙感模式,讓狀態(tài)信號穩(wěn)定性極好,主要運用分布式數(shù)據庫與模塊結構,依據用戶的實際需求對系統(tǒng)進行合理配置。而CAE系統(tǒng)則采用的是 64bit的ALPHA工作站,其結構為雙以太網,是客戶服務器系統(tǒng)結構的EMS硬件技術平臺,該系統(tǒng)能讓網絡數(shù)據流減少。
當前,國內電力系統(tǒng)調度自動化技術的應用主要采用三大主流系統(tǒng),即CC-2000電力系統(tǒng)調度自動化系統(tǒng)、OPEN-2000能量管理系統(tǒng)、SD-6000能量管理系統(tǒng),下面將逐一闡述。
3.2.1 CC-2000電力系統(tǒng)調度自動化系統(tǒng)
我國當前采用的CC-2000電力系統(tǒng)調度自動化系統(tǒng),其運用的技術為面向對象技術,安全性與穩(wěn)定性無懈可擊。分布式結構設計[3]是該系統(tǒng)的亮點,它能將電力調度系統(tǒng)中存在的所有不同功能進行合理分布,一旦某一個功能或環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障將不可能影響全局,也就是說不會對整體電網調度自動化系統(tǒng)產生困擾,甚至癱瘓。由此,該系統(tǒng)在電力系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據收集與處理上極具高效性,還在某種程度上確保數(shù)據信息極度可靠,電力系統(tǒng)的調度員工作起來極為便捷而高效。因此,CC-2000電力系統(tǒng)當時研發(fā)成功并推出市場之后,在業(yè)界獲得一片贊譽,很快大范圍應用于我國電力系統(tǒng)的調度板塊??梢哉f,CC-2000電力系統(tǒng)到目前為止,都對我國電力系統(tǒng)的正常運轉起到了不可估量的作用。
3.2.2 OPEN-2000能量管理系統(tǒng)
跟CC-2000電力系統(tǒng)調度自動化系統(tǒng)比較起來,OPEN-2000能量管理系統(tǒng)則有不同功效,主要應用于大中型電力網調過程中的能量管理板塊。OPEN-2000能量管理系統(tǒng)屬于綜合型系統(tǒng)[4],被融入了多重技術。這些技術融入OPEN-2000能量管理系統(tǒng)之后,它們所起的作用,不是簡單的1加1的作用,而是實現(xiàn)了OPEN-2000能量管理系統(tǒng)的效果與效率的雙提升。比如在實時監(jiān)控技術與數(shù)據采集技術方面,OPEN-2000能量管理系統(tǒng)在執(zhí)行電力系統(tǒng)調度時就能確保系統(tǒng)運轉的安全且可靠。此外,OPEN-2000能量管理系統(tǒng)的應用,最大限度的讓電力系統(tǒng)運行更加流暢。當然,還值得一提的是 OPEN-2000能量管理系統(tǒng)維護起來極為簡單,本身的性能又較完善,工作狀態(tài)也平穩(wěn),這些都是其獨有的特質。也正是因為有這些獨有的特質存在,讓OPEN-2000能量管理系統(tǒng)被大量采用,市場反應良好。
SD-6000能量管理系統(tǒng)因為功能強大且技術先進,一下成為了我國電力系統(tǒng)調度自動化技術應用的佼佼者。SD-6000能量管理系統(tǒng)跟CC-2000電力系統(tǒng)調度自動化系統(tǒng)與OPEN-2000能量管理系統(tǒng)都不同,SD-6000能量管理系統(tǒng)采用的是氣象衛(wèi)星云圖技術,這一技術極大的提升了SD-6000能量管理系統(tǒng)的實際功能,讓電力系統(tǒng)的調度更高效、安全以及便捷。
空前繁榮的時代,催生了互聯(lián)網技術、計算機技術、信息技術以及數(shù)據庫技術大幅度更新,必然會帶動電力系統(tǒng)調度自動化技術朝著更加先進而多元的方向發(fā)展。事實上,這些年來電力技術是持續(xù)不斷更新的,大量先進技術應用到電力系統(tǒng)之中,電力系統(tǒng)調度自動化技術也經歷了多次更新升級,應用范圍不斷擴大,變得越來越廣泛。電力系統(tǒng)調度自動化技術在未來將有以下幾種發(fā)展的可能性:
未來的電力系統(tǒng)在調度技術上,將構建出更全面的調度數(shù)據庫系統(tǒng),電力系統(tǒng)調度自動化的綜合管理水平將極大提升,電力系統(tǒng)運行將實現(xiàn)最優(yōu)狀態(tài)。同時,電氣事故處理系統(tǒng)將更科學而完備,讓事故性停電時長達到以秒計,盡可能達到無故障狀態(tài)。
未來的電力系統(tǒng)調度將真正具備一套無人化值守綜合監(jiān)控系統(tǒng),對電力系統(tǒng)的運行狀況實施全方位的運作,比如執(zhí)行安全分析、狀態(tài)預估、無死角監(jiān)控、負荷預測以及遠程調控等,一旦故障將出現(xiàn)系統(tǒng)就完成自動預警,促使調度員實時解除隱患,確保電力系統(tǒng)運行的持續(xù)安全,工作效率無疑也會提高。
智能化模式的調度在未來將有不可忽視的前景,這是電力系統(tǒng)調度可以預見的發(fā)展趨勢。智能化調度技術一般就是借助于調度數(shù)據集成,高效而精準的獲取電力系統(tǒng)運行的所有當前信息,電力系統(tǒng)在工作時的全過程能做到實時監(jiān)控與系統(tǒng)優(yōu)化、預警智能化操控、故障的智能化判別與分析等。同時,電力系統(tǒng)的運行與管理在智能化模式的調度下將更全面、及時、精細。
科學技術日新月異,是在不斷進步的,比如互聯(lián)網技術、計算機技術、電力系統(tǒng)的安全解析技術以及圖像處理技術等都在持續(xù)創(chuàng)新并升級,可視化技術將不可避免的在未來的電力系統(tǒng)調度自動化中得到廣泛采用??梢暬夹g[5]可以轉換目前傳統(tǒng)模式下的用數(shù)字、文字、表格等方式呈現(xiàn)的離線信息,將其直接轉換成圖形信息,這時調度員可以借助于這些直觀的圖像信息,對電力系統(tǒng)的運行情況實行檢測,對各種電網可能產生的故障能精準把控并及時排除。
電力系統(tǒng)調度自動化技術本質上是一種實現(xiàn)電力系統(tǒng)監(jiān)管的技術,依托計算機技術與信息技術的雙重支持,最終構建成為一個極具現(xiàn)代化與自動化特色的管理系統(tǒng)。該技術不只是對電力系統(tǒng)的整體運轉進行實時的監(jiān)視與控制,還能自動采集相關數(shù)據并及時處理與匯聚,使得電力系統(tǒng)的調度員能實現(xiàn)電力系統(tǒng)更加經濟化與全局化,這是該技術存在的現(xiàn)實意義。