一体化技术在电力调度自动化中的应用分析

曾立敏

【摘 要】目前，随着计算机、通信、数据库等技术的快速发展及电力市场的需要，电力调度自动化系统逐步形成。然而随着城市化进程的加快，城市配电网规模急剧增加、配电网结构越来越复杂、电网功能需求日益增加，使得现行的电力调度自动化系统难以满足配电网系统的各项要求。为了解决目前电力调度自动化系统存在的问题，开展电力调度自动化系统新技术的研究势在必行。基于此，本文就一体化技术在电力调度自动化中的应用进行分析与研究。

【关键词】一体化技术；电力调度；自动化

引言

在我国现阶段，随着社会经济的快速发展，人们的生活水平也得到了极大提高，人们对生活和工作环境舒适度的要求也变得越来越高，这就对供电系统运行的稳定性和可靠性提出了更高要求。否则，一旦供电系统运行发生问题，不仅会影响人们生活和工作，还会造成极大的经济损失。而电网调度效率的高低在很大程度上会对供电系统的稳定、可靠运行造成影响。因此，本文就以实现电力调度的自动化，实现电力调度的高效、稳定进行以及供电系统稳定运行为目的，电力调度自动化系统中共的一体化技术和其应用进行分析。

一、电力调度系统中的一体化技术

为了解决目前电力调度自动化系统中存在的诸多问题，需要从实际出发，开发出符合市场的、技术先进的电力调度自动化系统，本文对一体化技术在电力调度自动化系统中的应用进行深入探究。

（一）系统平台一体化。电力调度自动化系统在应用过程中，可供选择的硬件和软件系统类型繁多，不同类型之间存在一定差异。为了避免这种情况的出现，可利用中间层技术，建立一个能够为平台提供运行和开发的环境，即系统应用中间件平台。具体组成结构如图1所示。

中间层本质属于分布式软件管理框架，能实现信息的良好传递，具有极强的可扩展性，还能屏蔽不同系统之间的差异，为电力调度自动化系统平台提供标准接口，从而实现平台一体化。中间层工作原理如下：客户端在工作过程中，需要从其他系统获取需要的信息或服务，而这些信息或服务可能位于不同的平台上。客户端应用程序只需将需求传递到中间层程序，通过中间层到相应的平台去获取客户端需要的资源，然后将信息传输给客户端的应用程序。（二）系统功能一体化。目前，国内的电力调度自动化水平正处于转型阶段，多种新型功能开始得到使用，例如：集控功能、PAS及DTS等。不同功能的数据库、操作界面没有进行有效整合，给相关人员的工作增加了难度。基于此，开发系统功能一体化技术成为关键，目前部分电力调度系统已经实现功能一体化，核心技术在于通信中间件的使用。软件体系组成结构如图2所示。

由图2可知，通过通信中间件，将能实现各种不同功能模块之间的数据、信息的传递，确保不同功能模块之间能顺利实现人机交互。具体功能阐述如下：

1.通过中间件构筑分布式服务平台

建立该平台的目的是简化和规范不同功能模块之间的信息传递，该技术的应用，能使其它模块灵活配置，也能支持各种不同功能模块的冗余热备运行。具体结构如图3所示。

2.界面一体化

在软件系统的支持下，各个不同功能的模块能够实现信息和资源的共享，人机交互界面虽然需求不同，但都对应于同一个配电网，采用同一套人机界面，不仅能有效实现对不同模块的管理，还能方便地实现各种不同功能之间的切换，提高系统的管理效率。具体原理示意图如图4所示。

3.功能一体化

功能一体化主要包括以下三种：第一，集控功能一体化。该功能能实现电力调度管理过程中的责任分区和信息分流，责任区即可以是电力系统各个变电站或设备的集合，也可以是部分变电站或设备的集合，可以通过对软件设置进行灵活定义，还能对于责任区域的归属进行方便设置，主要能实现分区控制、分区规划、分区显示等功能。第二，SCADA、PAS和DTS一体化。主要能实现数据录入、维护及展示的一体化，通过采用智能化的技术，能使三者应用同一个人机界面，使电力调度控制实现操作一体化。

（三）电力調度中的图模一体化

随着我国经济的不断发展，生产、生活用电量的不断增加，电网规模也在不断扩大，因此，电力调度系统对其数据库和网络模型库的预期也越来越高。在一般情况下，电力调度系统中的电力设备是成套出现的，所以可以实现建立一个具有代表性的图库模型，在后期的建模操作中直接调用，只需轻微改动即可实际应用。因此，从某种程度上讲，图模一体化是实现完整电力调度系统一体化的重要前提条件。

（四）系统接口一体化

随着电力科技的快速发展，与配电网相关的各个系统，例如：EMSA、DMS、TMR、DCS等各类自动化系统已经应用到了电力产供销的各个环节。然而由于各个系统的开发单位不同，采用的数据模型、接口、平台等存在一定差异，这就给信息的传递和共享造成了一定限制。针对上述缺陷，建立一个标准的信息模型势在必行，目前常用的信息模型标准为IEC61970系列标准，此标准中定义了电力系统应用程序EMS—API接口。该接口能实现各种不同功能模块信息的无缝集成，能够高效、简捷控制各个应用模块之间的信息交换和集成，主要包括导则、总体要求、术语、CIM和CIS5部分，其中CIS和CIM是最关键环节。

CIS属于抽象的数据模型，主要对通用数据、高速数据、通用事件和订阅、历史数据等四类不同功能模块的数据访问接口进行了明确规定。通用数据访问主要包括数据的读写、查询、变更通知等；高速数据访问服务主要包括数据浏览、访问等；通用事件和订阅主要包括订阅和过滤等。

CIM属于OO模式，主要具有以下功能：第一，能对各种类型数据库进行编辑；第二，能通过UML采用图示化方式来显示数据库的逻辑模型；第三，能对数据库模式信息导出进行备份，必要时可重建数据库；第四，物理数据库和逻辑模型不匹配时能及时给出提示。

二、电力调度自动化系统中一体化技术的应用

（一）对负荷进行有效管理

在电力调度自动化系统中加强一体化技术的应用，不仅能够在充分参考整个供电电网系统运行的整体特点以及各方面的运行状态基础上保证整个电网调度系统的正常运行，还能够对系统运行负荷进行有效管理，使电力调度自动化系统的运行变得更加高效、精确。在调度自动化系统的构建过程中应用一体化技术，可以更好的实现对系统供电量、系统负荷率等方面进行自动、职能控制和管理，使系统的负荷率保持在合理的范围之内。如此一来，不仅有效保证供电系统的正常运行，还能够通过提高系统负荷控制管理工作效率来提升电力调度自动化系统的运行效率。

（二）对网损进行有效管理

在电力调度自动化系统中应用一体化技术，应该实现网损管理子系统运行的自动化和智能化，这是确保电力调度自动化系统能够正常运行基础保障之一，是调度自动化系统中必不可少的一个功能。网损管理子系统的运行，不能对调度自动化系统的运行形成任何的影响，而是要在确保电力调度系统正常运行的基础上对供电系统中可能存在的网损进行细致管理，进而发现问题，解决问题，尽可能将网损对系统正常运行的影响降至最低。

（三）提升系统办公效率

在电力调度自动化系统中应用一体化技术，还能够实现调度信息管理子系统运行的自动化和智能化，不过，同网损管理子系统不同的是，网损管理子系统是辅助管理子系统，而调度信息管理子系统则是附属子系统，它被设计出来的主要目的就是为了对调度自动化系统运行过程中的相关数据进行收集和分析，及时发现优化调度工作中的问题所在，并通过分析做出最正确的调整措施，以确保电力调度自动化系统的正常运行。

因此，实现调度信息管理子系统运行的自动化和智能化，可以，对调度工作进行控制和管理，保证电网调度部门严格按标准要求进行调度，提升系统办公效率。

结束语

随着我国经济建设工作的快速发展，人们对于电力能源的依赖性越来越大，在这种新的机遇与挑战之下，一体化工程就成为未来电力系统发展中必不可少的一项技术。一体化最大的优势就是提高工作效率和工作精准性，减少人力资源的投入。但是，由于这项技术的应用还不是很完善，因此難免会有应用漏洞，所以要求广大工作人员不断学习这方面的理论知识，并在实际工作中总结经验教训，提高自身的素质，全面推动电力事业的发展和进步。

参考文献：

[1]郭东强.一体化技术在电力调度自动化系统的应用研究[D].山东大学，2007.

[2]向志红.一体化技术在电力调度自动化系统的应用分析[J].电子制作，2013，12：218+216.

[3]马红飞.智能电网技术在电力调度自动化中的发展研究[J].中国高新技术企业，2014，16：33-34.

[4]汪琳瑛，何胜伟.语音合成技术在电力调度自动化系统中的应用[J].广东电力，2006，12：61-62+79.

[5]谭凯.可视化技术在电力调度自动化主站系统中的应用[D].山东大学，2009.

[6]杨静.电力调度自动化系统的一体化技术研究[J].中国新技术新产品，2011，15：115.