電力信息技術(shù)在電網(wǎng)運行中的應(yīng)用

黃文 王磊 朱小蘭

信息化時代的到來，推動了社會的進步與發(fā)展。電網(wǎng)運行也面臨著由信息技術(shù)帶來的變革時期，電網(wǎng)運行有著越來越多的信息應(yīng)用。當(dāng)前，信息技術(shù)在電網(wǎng)運行的發(fā)電、送電、配電、用電以及管理等環(huán)節(jié)都得到充分體現(xiàn)。使得電網(wǎng)調(diào)度電網(wǎng)運行更加自動化，是采用信息技術(shù)的終極目標(biāo)。對電網(wǎng)運行的各個環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，進行電力與信息的雙向流動，從而保證系統(tǒng)的自動控制。

一、發(fā)電站的信息化

眾所周知，計算機與通信技術(shù)的高速發(fā)展，將我們帶入了信息時代。但是電網(wǎng)運行中的可以反映其信息化特點的信息技術(shù)卻是不被人們所知，例如穩(wěn)態(tài)識別、信息管理、地理信息系統(tǒng)等系統(tǒng)。

發(fā)電站的信息化指的是把發(fā)電環(huán)節(jié)的儀器設(shè)備例如測量設(shè)備、繼電保護設(shè)備、遠東裝置等通過功能整合與優(yōu)化，采用計算機技術(shù)、通信技術(shù)等來進行對各個部位的實時監(jiān)控。自動化系統(tǒng)是利用微型計算機以及大規(guī)模的集成組合電路構(gòu)成的，微型計算機可以改善常規(guī)由繼電器組成的保護裝置不能與其他環(huán)節(jié)進行通信的缺點。發(fā)電環(huán)節(jié)的信息化是指分層式、分布式以及集中式。

分層式結(jié)構(gòu)將發(fā)電站的信號控制系統(tǒng)分隔成變電站層、設(shè)備層、單元層三部分。單元層包括主要負責(zé)單元測量與斷路器監(jiān)視的測量控制部件。設(shè)備層包括的原件主要有變壓器、隔離開關(guān)和斷路器等。分層式的優(yōu)點表現(xiàn)在可以實現(xiàn)軟件控制，化簡系統(tǒng)部件。

集中式結(jié)構(gòu)采用了微型計算機、外圍接口電路等可以實現(xiàn)監(jiān)控、自動控制等功能。分布式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是把系統(tǒng)分成了模塊，在局部出現(xiàn)故障時可以不影響其他模塊的運行，便于維護。從經(jīng)濟角度和可靠性角度分析，分層式與分布式要更有優(yōu)勢。數(shù)字化的變電站能自動調(diào)節(jié)輸出功率和電壓，自動報警，進而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性。

二、電網(wǎng)調(diào)度的自動化

電網(wǎng)中的實時信息，例如電流值、功率值等都是進行調(diào)度管理的基礎(chǔ)信息。這些信息原來都是用變送器處理，現(xiàn)在才用了數(shù)字信號處理技術(shù)，可以通過抽樣等方法直接進入信息技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)的進步和管理機制的提升，加速了電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)裝備的更新。縱觀我們國家電力調(diào)動設(shè)備的發(fā)展，最初的是遠動，其次加入了計算機技術(shù)，在80年代后采用了通信技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)。應(yīng)用領(lǐng)域也發(fā)展到配電管理系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)。如今的調(diào)度系統(tǒng)對電網(wǎng)調(diào)度采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的呼聲越來越強，利用高速網(wǎng)可以實現(xiàn)實時監(jiān)控。工作人員對便捷調(diào)度的要求促進了自動化系統(tǒng)的進一步發(fā)展。

（一）目前，有著高級技術(shù)含量的能量管理系統(tǒng)軟件，也得到了發(fā)展，從傳統(tǒng)的發(fā)電控制轉(zhuǎn)向了動態(tài)與優(yōu)化，例如在優(yōu)化潮流與培訓(xùn)模擬等方面都達到精確解之上的水平進入到開發(fā)智能系統(tǒng)的新領(lǐng)域。能量管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證電網(wǎng)安全、高效地運行，同時承擔(dān)關(guān)口電量的交易。

（二）傳統(tǒng)上以自動化林立為主要特點的配電管理系統(tǒng)也得到了較大發(fā)展，比較獨立的系統(tǒng)現(xiàn)都在走向集成。例如地理信息系統(tǒng)已經(jīng)與全球定位系統(tǒng)相結(jié)合進步成為流動作業(yè)管理系統(tǒng)，從而可以更加高效地完成電網(wǎng)運行中的常規(guī)檢查、故障排除等工作。

從當(dāng)前來看，電網(wǎng)調(diào)度自動化已經(jīng)同計算機技術(shù)與通信技術(shù)同時進步，有著不可分割的相互滲入。從國外的一些電力企業(yè)發(fā)展衰落可以明白，只有保持同計算機技術(shù)、通信技術(shù)的高度結(jié)合才能發(fā)展電網(wǎng)。

電網(wǎng)調(diào)度的最終目標(biāo)是智能調(diào)度，智能調(diào)度建立在網(wǎng)絡(luò)保護與控制結(jié)合的基礎(chǔ)上，可以協(xié)調(diào)電網(wǎng)運行中的元件保護、區(qū)域穩(wěn)定、警報控制等功能，進而穩(wěn)定電網(wǎng)，預(yù)防故障。

三、管理系統(tǒng)的信息化

電網(wǎng)信息系統(tǒng)是指在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和管理中應(yīng)用現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)，通過計算機軟、硬件，通信設(shè)備等必要的辦工設(shè)備，實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的收集信息、傳輸處理信息，進而提高工作效率和企業(yè)的總體實力。電網(wǎng)運行的信息化管理包括了采集、分析、處理、顯示信息等功能。

在電力行業(yè)里，供用電系統(tǒng)使用了更多的媒體類型和管理信息。供用電系統(tǒng)包括：管理信息系統(tǒng)含有了配電管理、檢索決策和營銷服務(wù)；地理信息系統(tǒng)能支持設(shè)備管理、規(guī)劃設(shè)計、自動繪圖、流動作業(yè)等；能量交易系統(tǒng)則是面對市場或網(wǎng)絡(luò)交易和區(qū)域水電。

我們國家的電網(wǎng)規(guī)模在不斷的擴大，要進一步實現(xiàn)電網(wǎng)信息化，不能只靠傳統(tǒng)的工作方式。計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用為發(fā)展電網(wǎng)運行管理的信息化提供了技術(shù)保障?；ヂ?lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)辦公自動化、地理信息系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)和電力網(wǎng)絡(luò)的循跡控制。信息系統(tǒng)可以從單個項目向綜合型應(yīng)用發(fā)展，從操作層面向管理層面延伸發(fā)展，進而建立起全局運行的一體化系統(tǒng)。利用網(wǎng)絡(luò)共享，企業(yè)人員可以共享內(nèi)部數(shù)據(jù)，完成最基礎(chǔ)的信息管理工作，提高電網(wǎng)運行中的信息采集、處理等的準(zhǔn)確性。同時，互聯(lián)網(wǎng)也可以為企業(yè)內(nèi)部的信息管理、信息交流提供平臺，且有著投資小、易于管理、收效顯著的特點。

四、小結(jié)

電力行業(yè)的快速發(fā)展，使電網(wǎng)的安全運行已經(jīng)進入到了信息化時代。電網(wǎng)調(diào)度的自動化也同計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步不斷的更新，當(dāng)前的電網(wǎng)調(diào)度處于改革管理理念的關(guān)鍵時期。因特網(wǎng)技術(shù)代表著信息技術(shù)的水平，各種多媒體信息方便地覆蓋了電網(wǎng)運行的各個環(huán)節(jié)，內(nèi)部網(wǎng)的眾多特點也反作用于其快速建立。