主网调度和配网运行自动化研究

陆 凯

国网江苏省电力有限公司泰州市姜堰区供电分公司，江苏 泰州 225500

0 引言

随着我国经济的快速发展，对于电力的需要越来越大，电力系统在人们的日常生活和经济生活中都占据着不可忽视的地位，电力系统的运行质量直接影响人们的生产和生活质量。在电力系统的开发及建设等过程，需要考虑电力系统的运行效率及其创造的社会价值和经济价值。电力系统提供的电能是社会运转的基础，通过对电力系统功能的不断优化，可以提升社会运转的效率，并不断创造经济效益，促进社会的进步和人们生活质量的提升。

电力系统主要由主网和配网两部分组成，主网系统负责电力的调配，配网系统负责将电力输送到全国各地，二者的效率都会直接影响电力系统的运行效率，因此需要对主网和配网的运行进行自动化升级。运用自动化技术提升电力系统的运行效率是十分必要的技术手段和管理策略。

1 我国电力系统的应用现状

在我国科技实力高速发展的大环境下，电力系统的运行模式越来越先进，运行效率越来越高，电力系统可以为我国的电力事业提供更强大的能源输送，保障了经济建设的稳定运行与高速发展。当前，电力系统的主网实行的是统一调配、分层管理的模式，具体来说是在主网进行电力的综合调配，将电力按照需求分配到各个地区，并结合当地的用电量和输电距离合理地分配电力产能；经过主网调配之后，电能通过四通八达的配网进行系统性的运输，在运输的过程中要保障运输的效率以及调配方案的准确执行[1]。目前，主网调配+配网执行的电力运输体系依旧具有较大的优势，可以在很大程度上节约运输的时间成本，提高电力运输的效率。与此同时，采用这样的电力调配模式来运输电力也是我国广袤的地理环境所决定的，由于电力需求巨大，供电压力较大，只有进行有规划的电力输送，才能保障运输的效率和质量。随着近年来对于智能化和自动化技术的开发，我国电力系统的运输效率越来越高，运输电能的质量也显著提升。

2 主网调度自动化系统

2.1 CC-2000自动化调度系统

CC-2000自动化调度系统是当前的主网调度自动化中较常见的系统之一，可以处理较复杂的电力运输调度问题，应用也较广泛。其主要特征是具有较强的稳定性，可以在多种自动化程序中使用，实践性较强。在开发该系统的过程中，要对使用的技术对象进行充分的技术调研，并且对未来的技术对象进行集中测试，最终呈现分布式的结构特征，具有更加强大的发散功能，能保障电力的大规模调度和运输。在实际的设计应用过程中，需要根据事件主导的驱动模式进行功能和基础设计，在系统测试中可以取得较好的实践效果，极大地提升了系统运行的稳定性和电力运行的效率。CC-2000自动化调度系统还具有十分广泛的通用性和包容性，在后续的系统优化与系统测试中也具有较好的表现。

2.2 SD-6000能量化管理系统

SD-6000能量化管理系统是一套具有高度整合度的主网调动系统，该系统在运行的过程中，可以对平台上需要进行电力调度的部分进行开放式管理，需要配合相应的技术手段来完成特定的调度功能，主要包括大规模的调度投影技术和电话自动拨号技术等技术手段。系统的整合是帮助完成相应的技术应用和技术管理的重要手段，能量化管理系统能够帮助主网调配系统实现更加开放的运行模式，并且能够根据当下对于系统运行和电力调配的要求进行相应的功能转换，从而提高主网调配系统的主动性和实时性，有助于充分发挥系统功能。在实际应用中，大部分的SD-6000能量化管理系统具有强大的功能转换能力，可以根据使用者的需要编辑电力主网调配的模式，从而实现相应的目标。

2.3 OPEN-3000能量管理系统

OPEN-3000能量管理系统是一个较复杂且庞大的主网调配系统，其中包含大量的子系统，如SCADA、FES、PAS、AVC、DTS等[2]。这些子系统将OPEN-3000能量管理系统的大部分功能进行了相应的细化，各个子系统之间进行相应的连接和配合，可以实现主网系统调配的高效运行。在实际应用中，子系统具有数据收集、配电管理、应用软件操作等功能，操作功能的分化在很大程度上提高了主网调配系统的运行效率，丰富了主网调配系统在技术层面的可操作性，便于满足技术层面的定制化需求。OPEN-3000能量管理体系能满足大型的省级调度和大中型地区的调度要求，具有明显的开放性优势，是近年来使用较广泛的电力调度系统。

2.4 OS2智能化运行管理系统

OS2智能化运行管理系统可以为各个级别的场站运行提供服务，实现主网调配功能。在实际操作中，系统主要针对各级场站的驾驶舱系统进行调配，操作直接、简便，对于各个厂站系统之间的差异可以进行不同的操作和调配，进而实现监控系统和管理系统的协调配合。OS2智能化运行管理系统也叫ODS系统，可以指挥发电、运输和配电等环节的运行，进而实现电力系统和电力资源的全面调配。通过信息化的手段，可以促进相关业务信息的共享与处理，提升电力系统主网调配的服务水平和调配效率，促进技术和服务的升级。

2.5 DS6000调度自动化系统

DS6000调度自动化系统充分考虑了平台与应用的层次划分，采用“平台+应用”的分层体系架构，具备强大的跨平台特性，可兼容各种硬件平台（服务器、工作站、微机），全面满足电网自动化系统对运行环境的不同需求。该电力调度系统在运行的过程中运用了较为先进的跨Unix、Linux操作系统平台的自动化系统，现代化信息系统的配合大规模地提升了主网调配的效率和准确性[3]。不仅如此，信息化系统的配合还为主网调配系统的运行增添了更多的可能性和兼容性，可以根据不同的用户需求编辑相应的模式，进而满足系统在不同环境中的运行要求。DS6000调度自动化系统采用先进的、面向对象的设计思想，遵循标准的软件工程模式，相比于其他的软件工程模式，更加具有开放性，并且具有良好的扩展性，因而在我国多个省市的电力调度系统中得到了广泛的使用。

3 配网自动化系统

在电力系统的运转中，需要通过大量的运输路线进行有针对性的、全面的电力运输，其中，最重要的环节就是配电网结构，这个结构处于电力消费者和电力系统二者之间的交互位置，在电力运输与配网调配的过程中占据重要地位。在巨大的电力需求的作用下，只有通过现代化的信息技术，才能使配网效率实现质的飞跃。在配网自动化系统的应用中，工作人员要充分发挥自身的灵活性和专业性的优势，对配网自动化系统的运行效果进行严格的监督与管理，并及时处理常见的问题。在实际的应用中，需要对馈线的联络开关和分段开关等结构进行远程监控，提高故障问题的处理效率[4]。在电力运输的基础上，配网自动化系统能为整个配网系统提供科学的网络架构和灵活的设备安装基础，从而综合提升电网系统的运行效果。

3.1 故障检测

配网自动化系统承载着电力配网系统的大量功能，并且这些功能的特性及实现效果都与自动化技术的应用程度和运行水平息息相关，电网的自动化运行水平是保障配网自动化系统正常运行的关键。配网自动化系统的重要功能是保障电网系统运行过程中的故障检测功能够顺利执行，这也是自动化系统与传统非自动化系统相比最大的优势和区别。

自动化系统对于电力配网运输的故障检测主要分为两个方面。

一方面是DA处于运行状态的故障检测，当接到配电SCADA数据处理模块的传输预警时，如一些技术检测信号和保护信号出现时，可以及时对变电站和配网系统进行故障预警并发出自动化指令，避免出现进一步的损失。

另一方面是自动化系统可以根据预警信号来判断系统故障问题的性质，大体判断故障是永久性的还是短期性的，这可以为故障处理人员提供较直观的故障分类形式，并在数据库中进行查找和处理，提高故障处理的效率[5]。

3.2 故障定位

配网自动化系统还为电力运输系统的稳定运行提供了强大的保障，可以通过精准的故障定位功能提升故障处理效率。

故障定位功能主要利用馈线终端设备的预警信号，结合配电网的拓扑结构，可以准确地判断故障问题发生的区域，有利于相关工作人员及时进行故障检修，从而保证电力用户的正常用电。

4 自动化技术在电力运输中的应用效果

4.1 自动化采集技术的应用效果

自动化采集技术的应用极大地提升了配网的信息采集效率，提升比例达到40%以上，是自动化技术在电力运输系统中的重大应用。

与传统的信息采集技术相比，自动化信息采集技术可以实现对信息的远距离采集，并且可以对信息采集的质量及数据的准确性进行高质量的检测，一方面保障了检测数据的准确性，另一方面为测试人员提供了更高效的检测手段，提升了配网系统的整体运行效率[6]。

应用自动化信息采集设备，可以对系统中的故障进行全天候的检测，一旦出现问题可以及时预警，提醒工作人员进行检修与维护，从而保障配网系统的安全运行。

4.2 仿真技术的应用效果

在电力运输系统的运行过程中要充分考虑各个支线的用电量和运输距离等因素，进行合理的分配与运输。

要保障配网电力运输的合理性，就需要对电量的需求等进行相应的研究与管理。对电力运输系统的运行进行简单的调研是不够的，需要使用仿真技术对电力使用进行模拟和检验，通过大量的仿真模拟得出相应的数据和预测值。将这样的数据作为参考可以极大地提升整个配网系统运行的准确性，实现精准的电力运输，减少由运输过程中的误差而导致的损失。仿真技术得出的数据不仅考虑了稳态的电力需求，还考虑了暂态的电力需求，因而数据的参考价值比较高，具有说服力，可见，仿真技术的应用可以提升电力配网系统的安全性和准确性。

4.3 智能开关的应用效果

智能开关的应用可以极大地提升电力运输系统运行过程中的可控性，其主要功能是通过连接通信系统，将各个设备的运行与停止保持在可控的范围内[7]。隔离变压器是智能开关的一部分，系统中一旦发生故障，可以通过隔离变压器隔离各个部分，保证故障部分不会对其他正在运行的部分造成太大的影响，从而进一步提升配网系统的安全性和稳定性[8]。

5 结束语

综上所述，电力系统是一个国家经济发展和人民生活幸福的关键，电力系统在国家的基础建设中占据着相当重要的地位。

在电力系统的运行过程中，为了提高系统的整体发电效果，电力企业要注重主网调度的自动化建设，强化配电自动化技术的应用，不断优化电力主网与配网之间的智能化衔接，保障电力系统工作的稳定性和电力运输的安全性，在为社会生产和日常生活提供持续性电力能源的同时，推动电力企业的稳定化发展，为国家的电力运输事业发展和人民的幸福生活作出贡献。