关于电力系统调度自动化技术的应用研究

2016-08-07苏雪科

大科技 2016年25期

关键词：系统调度调度电网

苏雪科

（灵川供电公司广西桂林市灵川县 541299）

关于电力系统调度自动化技术的应用研究

苏雪科

（灵川供电公司广西桂林市灵川县 541299）

电力调度在电力系统中起着非常重要的作用。电力调度的自动化管理是随着科技不断发展研究的成果，在电力调度的自动化管理中，不仅应用了许多新技术，还增添了电力系统的主要功能，使其在运行过程中发挥更多的作用。本文首先对电力系统调度自动化进行了简单的概述，分析了其结构与功能和使用优势，通过对电力调度自动化技术的应用研究，指出了电力调度系统的自动化未来发展的趋势。

电力调度；电力系统；自动化技术

前言

电力工程主要由发电、输电、配电及用电等几个环节组成，电力系统调度自动化则是配电与用电之间的重要桥梁。2009年国家首次提出“智能电网”的发展计划，计划到2020年实现“坚强智能电网”。调度自动化系统起步于20世纪70年代，最初采用专用的系统，之后伴随着互联网信息技术的发展，逐步发展为现代的智能型调度自动化。随着我国经济及科学技术的迅速发展，生态建设被纳入我国发展建设的规划中，生态建设的发展目标要求我们进一步推进资源节约型、环境友好型的社会建设。电力系统的调度自动化可以实现电力资源的经济调控，实时进行系统的监控与维护，实现了能源的节约发展。电力系统自动化在电力运行中非常的重要，对电力运行的稳定性及可靠性都有一定的保障，在科技的不断发展下，电力调度自动化管理更是不断的发展起来，自动化的管理不仅促进了其在运行中的安全稳定运行，还是直接服务于电网的数据采集及监控的重要系统。为电力人员在分析整个电力系统运行的情况提供了重要的数据。电力系统的调度管理保证了电力运行的安全稳定。

1 电力系统调度自动化概述

图1 电网调度自动化系统的结构图

电网调度自动化系统的结构见图1，通过以上结构，实现数据的冗余分布，增强系统的安全性、可靠性。

调度端又称为主站端，是电力系统管理的重点，包括前置通信机、调度主机等，在各部门独立配置功能工作站，实现数据库的共享，实时显示电网运行数据。由调度人员控制数据的实时刷新，通过前置机向厂站端传送命令。在调度主站系统中，实时双网实现SCADA后台应用与EMS分析决策作用。DTS网为其内部网，DTS网和实时双网数据不存在干扰性，将WEB服务器配置到实时双网上，可浏览实时双网数据、画面。从总体上看，我国的调度现状为五级分层调度管理，即国家调度控制中心（国调）—大区电网调度控制中心（网调）—省电网调度控制中心（省调）—地市电网调度控制中心（地调）—县级电网调度控制中心（县调）。通过这五层调度控制系统实现电网的高效可靠运行。其结构示意图见图2。

图2 调度管理结构示意图

通信信道实现了变电站无人值守大范围普及，利用信道可实现采集、发送系统信息。光纤通信具有大频带宽传输容量、较强抗干扰能力、传输损耗低长距离及较高安全可靠性等优势，选取的通信主体为光纤通信，相比共用通信网专用交换通信网，其具有独立性。

变电站/发电厂综合自动化系统是实现调度自动化和完善电网监控的重要保障。执行调度中心的控制与调节，其可靠性对调度自动化系统影响大。

2 电力系统调度自动化技术的应用优势

随着人们生活水平的提高，对电能的需求提升，需要不断提升电力系统的可靠性。当前，据调查一般城市地区供电可靠率为99.96%，重要城市中心区供电可靠率达到了99.99%。电网调度自动化技术在确保电网调度合理性、完整性与高效性上作出重要贡献。其主要具有以下优点（见图3）：

图3 电力系统调度自动化技术的优势

①安全性，可满足人们对长时间持续稳定供电的需求，确保数据的完整性和统一性，避免出现人为错误；②开放性，便于系统的升级、维护与扩充；③功能完备性，具备SCADA功能、配电管理、能量管理等功能；④先进性，采用先进、成熟的软件方案与硬件设备；⑤实用性，可大幅度的提高工作效率；⑥实时性，最大限度地满足调度的实时性；易用性，用户界面简捷直观，学习便利。

3 电力系统调度自动化技术的功能

3.1 自动发电控制和经济调度控制

自动发电控制依托于调度自动化系统的智能信息处理中心。信息处理中心通过对采集到的数据进行智能分析，可以在一定范围内进行自动发电控制，在满足用户用电量的同时避免发电过量或发电不足，维持了供电的可靠行、节能性。同时，会根据数据分析进行合理配置电力资源，进行调度，同样实现电力资源的有效节约，避免造成浪费。

3.2 电网系统数据采集与安全控制

这一功能主要是通过信息采集子系统实现的。通过对下级发电厂、变电站等系统的实时数据采集，使其汇报给控制中心，以便控制中心进行综合分析，再通过传输系统将指令下达给各级变电站、调度中心等，以更好地指挥各级调度系统的有效运行。

3.3 电力市场化运营与安全分析

电能的特点是不能储存，但是通过对这一过程中的数据的采集与保存，可以对某段时间内电力的运行情况进行系统的数据统计与分析，观察、比较电力的运行指标，从而为此后的发展规划提供数据支持，为电力的市场化运营提供发展依据，是的其市场化发展朝着更加健康的方向发展，降低了发展的风险。

3.4 事故处理

通过信息采集、传输和处理系统，可以通过对这一系统采集到的数据的智能化分析，及时检测到电能输送过程中可能存在的问题，并通过智能化系统进行自动调节，或者发出警报，及时报告给调度工作人员，使问题能够得到及时解决，避免电力系统出现问题影响用户的正常使用，甚至瘫痪。为电力系统的正常运行提供有力的保障。

4 电力系统调度自动化技术的应用

4.1 D5000能量管理系统

D-5000是整个系统研制的核心和重点，作为整个系统的基础平台，D-5000平台采用先进的软件开发技术，直接承载着实时监控与预警（新EMS）、安全校核（SCS）、调度计划（OPS）和调度管理（OMS）四大应用平台，具有标准、开放、可靠、安全和适应性强等特点，对加快调度机构的标准化建设、提高电网的调度运行水平、提高调度业务精益化的管理具有十分重要的意义。

4.2 OPEN-3000能量管理系统

OPEN-3000系统具有完全自主知识产权，同时满足使用方便、技术先进、运行可靠三方面的目标，是南瑞众多科研成果的发展。“基于标准化平台的电网调度自动化集成系统OPEN-3000”在2007年度国家科学技术奖励大会上凭借卓越的技术优势，获得了国家科技进步奖二等奖。OPEN-3000能量管理系统有着极高的稳定性和适用性，兼具性能与技术优势，现已被应用于数十个大中地调的调度系统当中。

4.3 CAE系统与SPIDER系统

CAE系统采用的是双以太网结构、64bit的ALPHA工作站、客户服务器系统结构的EMS硬件技术平台，减少网络的数据流，使得状态的信号比较稳定；采用了分布式数据库以及模块结构，系统配置可以按照用户的实际要求进行。

4.4 SPECTRUM系统

该系统在32bitSUM点的SPAC等工作站硬件设备的基础上，导入了软总线等相关概念，实现了服务器与服务器之间实用程序的标准化，采取了分布式组件，被大量运用于城市电力公司、配电公司以及工业用户等。

5 电力系统调度自动化技术的发展趋势

5.1 更加智能化

通过调度数据集成技术的应用，对电力系统的动态信息进行有效整合，逐步优化电力系统的实际运行状态，管控动态的预防控制，全面提高电力调度系统的恢复、处理以及辨识能力，在遇到紧急情况时，还可以有效协调、统一系统，实现电力调度可视化。

5.2 更加数字化

开发数字化变电站以是电力企业的主要发展方向，通过发展数字化的系统，能够处理与采集电网调度系统中的各种信息，逐步规范与统一电网的整个监控过程，让电网调度的可视化程度、智能化程度以及信息化程度更高，让系统的运行更安全、更经济、更稳定。

5.3 充分市场化

随着电力体制改革的不断深入，电力企业给用户提供的选择也会越来越多，同时也会有效控制装机容量，合理调整高峰负荷，促进电力企业的长期、健康可持续发展，最终提高企业效益与社会效益。电力企业在实际发展过程中，面临的挑战与机遇也会越来越多，在电力企业体制改革过程中，暴露出来的问题也在不断增多，电力调度逐步朝着自动化的方向发展，这样能够更好地适应市场的发展。