浅谈电网调度自动化系统
2016-12-04宣鹂
宣鹂
（国网河南省电力公司开封供电公司，河南开封 475004）
浅谈电网调度自动化系统
宣鹂
（国网河南省电力公司开封供电公司，河南开封 475004）
本文介绍了电网调度自动化系统在电网运行中的重要作用，是电网安全、稳定、经济运行的有利保障。并以电网调度自动化系统的实际应用为例，阐述了当前电网调度自动化系统的体系结构、功能特点以及系统的配置原则、设备选型原则和典型的配置方案。随着网络、计算机等新兴技术的应用，进一步分析了电网调度自动化系统的发展方向。
电网 调度自动化 发展
随着我国国民经济的快速发展，以及社会用电量的显著提高，我国的电网规模和结构正在发生着翻天覆地的变化，而电网调度自动化系统为电网的安全、稳定运行提供了有利保障。电网调度自动化系统每发展一步，都与计算机系统有着紧密的联系，特别是近几年，计算机处理速度的提高，网络技术的发展以及软件技术的成熟，为电网调度自动化系统提供了快速、稳定的软硬件平台。新技术的应用，以及大量电网分析软件的出现，为电网调度自动化系统由经验型向分析型、智能型转变提供了更为可靠的技术保障。
1 系统体系结构
当前较为先进的电网调度自动化系统，均采用基于RISC/ UNIX（PC/Windows）的能量管理系统。开放式、支持分布式处理环境的冗余网络结构，可支持多类型的计算机硬件设备，应用软件具有兼容性和可移植性，接口符合国际标准。开放式的体系结构，保证了与相关系统的互联、互通和互操作，并可实现第三方应用软件的方便接入。系统的双重网络工作方式，实现了负载的自动平衡与故障自动切换。网络设计具有较大的扩容空间，便于今后系统的扩充和应用功能的添加。历史、数采服务器等重要单元均采用冗余配置，当一台或多台故障时，其功能可自动转移至其它服务器，从而保证系统的正常运行。
2 系统功能
2.1SCADA系统
SCADA系统的功能包括数据采集、数据处理与计算、控制与调节、事件与报警、事故追忆与重演、拓扑着色、旁路替代、历史数据管理、信息分流、趋势曲线、画面显示与编辑、报表服务与管理打印、时钟与对时等。
SCADA功能的应用，使调度员的操作变得更加简单易学。调度员只要通过一次系统图、潮流图、报表和曲线，就能对所辖电网进行实时全面的监控，准确及时的调度，从而大大提高系统的运行可靠性和电压合格率，降低网损，避免电网事故的发生，为电网的安全运行提供了必要保障。
2.2PAS系统
电网调度自动化系统的高级应用软件包括：网络建模、网络拓扑、状态估计、调度员潮流、负荷预报、无功/电压优化控制等。应用软件的使用，不仅能够帮助调度员及相关技术人员实现安全、经济调度，也为电网的稳定运行提供了准确、可靠、灵活、先进的技术手段。
2.3系统接口
随着电网调度自动化系统的发展，其接口功能也变得更为完善。系统可实现的接口有：调度模拟屏接口、OMS系统接口、MIS系统接口等。
2.4WEB服务
为实现网络发布功能，电网调度自动化系统在安全Ⅲ区设置有WEB服务器，通过正向隔离装置与EMS系统互联，可共享EMS系统的实时数据、历史数据、画面、报表等资源。客户端只需采用浏览器，便可实现信息访问。此外，系统还设有访问控制权限，保证系统的安全运行。
3 配置方案
3.1配置原则
地区电网调度自动化系统的配置，以EMS系统的结构原理为基础，符合系统实时性、可靠性、安全性的原则，满足系统功能和性能指标的要求。系统设备具有较好的可扩充性、可维护性和兼容性。根据设计水平年，并考虑投运后十年发展的需要，来确定计算机系统的规模。
3.2设备选型原则
地区电网调度自动化系统其网络设备采用1000M/100M/10M自适应快速以太网。数据采集子系统能接收不同传输速率、规约和通信方式的子站设备，并支持网络通信。系统的每路RTU可配置不同通信速率和通信方式的主/备双通道，实现冗余热备用。两路通道可手动/自动切换，故障自动切换过程中做到数据不丢失。
3.3典型配置
3.3.1数据采集单元
根据厂站接入数量和设计规模，采用通信终端服务器6台，数字通道板96块，并与调度数据专网相联，实现主/备双通道设计，并采用数字防雷隔离装置，确保通道安全。
3.3.2数据采集网络设备
配备48口三层交换机两台，网络采用10M/100M/1000M自适应快速以太网。
3.3.3骨干网网络设备
配备48口三层交换机两台，网络采用10M/100M/1000M自适应快速以太网。
3.3.4III区网络设备
配备24口三层交换机两台，网络采用10M/100M/1000M自适应快速以太网。
3.3.5数据采集服务器
系统配置四台数据采集服务器，负责采集各子站的实时信息。数据采集服务器同时连接到数据采集网和骨干网。
3.3.6SCADA服务器
系统配置两台SCASA服务器，来实现系统的SCADA功能和实时数据库管理能力。
3.3.7历史服务器
系统配置两台历史服务器，实现历史数据的处理、存储、管理和报表的生成。
3.3.8PAS服务器
系统配置两台PAS服务器，实现PAS高级应用功能的管理。
3.3.9Ⅲ区WEB服务器
系统配置两台Ⅲ区WEB服务器，实现WEB信息的发布。
3.3.10值班员工作站
系统配置七台值班员工作站，并采用一机双屏显示，从而更好的实现对电网运行状况的实时监测和控制。
3.3.11维护工作站
系统配置五台维护工作站，其中两台可兼报表功能，实现系统的运行维护和管理。
4 电网调度自动化系统的发展趋势
随着我国电网规模的结构的不断发展与扩大，以及电网调度管理要求的不断提高，调度自动化系统在功能上变的更加的复杂、完善，基础数据的采集与处理也更加的全面、可靠。因此，统一调度自动化各系统之间所采用的标准体系，降低系统互联接口的成本，以及用户资源信息的访问加密与系统的安全防护，已成为电网调度自动化系统的主要发展趋势。
4.1功能上的发展
电网调度自动化系统的运行维护和管理是一项极其复杂的系统工程。特别是近几年，技术更新较快，设备数量的增长和采集信息量的增加，使得运行维护工作难度加大。同时高级应用软件的使用，也对变电站自动化设备的运行管理水平提出了更高的要求。
新一代电网调度自动化系统的发展，离不开计算机和网络技术。如今的电网调度自动化系统，在体系结构、系统功能和应用需求等方面已融入了先进的INTERNET技术、面向对象技术、数据库技术、JAVA技术、安全防护技术等，这些技术的应用使得电网调度自动化系统正逐步向信息化、智能化和集成化迈进，也使得电网调度自动化系统在电网中的地位更加的举足轻重。
4.2维护上的提高
系统的维护水平决定着其应用水平，运行维护工作需要全方位、高质量的开展。在日常维护中，除了要加强设备的巡视力度，还要及时查找和解决系统中的异常现象，提高系统运行水平。
4.3管理上的提升
完善的专业管理制度，制定合理的规程和规定。加强子站设备的运行管理，采用较为先进的自动化设备，完善自动化信息量，确保自动化基础数据的真实准确，是保障电网调度自动化系统SCADA和PAS功能正常使用的前提条件。
4.4人员素质的提高
随着系统技术水平的发展，必须拥有一支在技术上精益求精，在工作上勤勤恳恳的高素质队伍，来提高系统的维护和使用水平。
5 结语
随着计算机技术和网络技术在电网调度自动化系统中的应用，以及系统各项功能的不断使用与完善，电网调度自动化系统正日趋走向成熟，并已成为保障电网安全、经济、可靠运行不可缺少的重要技术手段。
［1］国家电力调度通信中心，湖南电力调度通信局.《电力调度技术标准汇编（第五分册）电网调度自动化与信息化技术标准》.中国电力出版社.
