電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

謝筱囡

寧夏石嘴山供電局，寧夏石嘴山 753000

進入20世紀以來，隨著用電量的激增，用戶對供電可靠性要求的提升，和電網(wǎng)的運行方式向著多樣化和復雜化的方向發(fā)展，我國的許多地區(qū)已經(jīng)建立了自動化變電站。在這種情況下，采用自動化的電網(wǎng)調(diào)度會對整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運作和平穩(wěn)運行起到舉足輕重的作用。鑒于電力系統(tǒng)發(fā)展速度之迅猛，需要我們采用更加先進的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)來保障電網(wǎng)的安全有效運行，因為有了電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)便能夠及時準確的采集數(shù)據(jù)信息來進行科學調(diào)度，所以要對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)進行科學的管理，使之在電網(wǎng)中發(fā)揮出巨大的作用。

1 電力調(diào)度自動化的定義及主要功能

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中包含了電力系統(tǒng)運行信息、分析決策工具和控制手段。它是保證電網(wǎng)安全運行和經(jīng)濟運轉(zhuǎn)的強有力手段之一。伴隨科學技術(shù)和時代的進步，電網(wǎng)的管理、運行需要隨時做出變換和調(diào)整，為此，調(diào)度自動化系統(tǒng)需要跟上電網(wǎng)的發(fā)展要求。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)符合相關(guān)的國際和工業(yè)標準，同時又依托于成熟的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通訊技術(shù)等高新科學技術(shù)。它的功能主要有以下幾個方面：數(shù)據(jù)庫的實時管理、采集數(shù)據(jù)、瀏覽因特網(wǎng)、數(shù)字統(tǒng)計與計算、遠程控制、顯示與編輯畫面、事故申告及故障處理、語音報警、歷史趨勢的分析、模擬調(diào)度員培訓等。調(diào)度總站對整個電網(wǎng)采取的有效管理能使整個電網(wǎng)系統(tǒng)處于最佳的運行模式進而來實現(xiàn)電網(wǎng)安全運行監(jiān)控、電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度和電網(wǎng)安全分析及事故處理。與此同時，重要節(jié)點采用雙機熱備用，它的作用是使系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時仍可以不影響整個電網(wǎng)的運行。它的工作原理是當其中一個服務(wù)器發(fā)生故障時，在此服務(wù)器上運行的所有數(shù)據(jù)就會自動而且平穩(wěn)地切換到另外一個服務(wù)器上。同時系統(tǒng)有自動診斷問題和修復問題的功能，可以自動診斷并且切除系統(tǒng)本身存在的問題，當然進行切除故障并不會干擾到這個系統(tǒng)里其他地方的正常運作。由此系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性均有了普遍提升。

2 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀

當前我國運行的幾大電網(wǎng)系統(tǒng)主要有SD-6000，OPEN-3000，DF8003S。這些系統(tǒng)各有特色，另外通過實際運行中的應用，可以看出這些系統(tǒng)所表現(xiàn)出的水準均已經(jīng)達到了國內(nèi)外同類系統(tǒng)的標準。下面讓我們來認識一下這幾大電力調(diào)度系統(tǒng)。

2.1 DF8003S系統(tǒng)

DF8003S能量管理系統(tǒng)是采用當今最新的計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、集群技術(shù)、中間件技術(shù)、組件技術(shù)、分布式對象技術(shù)、JAVA技術(shù)和INTERNET/XML技術(shù)、遵循IEC61970CIM/ CIS標準，按照一體化系統(tǒng)的設(shè)計思想和軟件工程規(guī)范，適用于各個級別的電力調(diào)度系統(tǒng)的一體化解決方案。具有配電監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、電網(wǎng)安全與經(jīng)濟運行、分析、實時調(diào)度管理、調(diào)度培訓及在不同的電力控制中心數(shù)據(jù)的傳輸?shù)裙δ?。技術(shù)特點：1）一體化設(shè)計的CORBA中間件平臺，面向?qū)ο蟮拈_放的分布式系統(tǒng)架構(gòu)，2）基于IEC61970標準的數(shù)據(jù)庫中間件平臺，滿足第三方軟件的“即插即用”，3）遵循CIM標準的圖模庫一體化設(shè)計，4）領(lǐng)先的前置采集集群化技術(shù)，5）獨特的實時數(shù)據(jù)庫設(shè)計和存儲緩沖機制，6）人機界面采用了OT技術(shù)，實現(xiàn)了Windows與UNIX下程序和風格的完全一致該系統(tǒng)在調(diào)度自動化領(lǐng)域得到廣泛應用，從而進一步提高相關(guān)的行業(yè)自動化程度。經(jīng)過對東南亞、東歐及中東國家的市場跟蹤，DF8003能量管理系統(tǒng)在電力調(diào)度/配電自動化系統(tǒng)市場有廣闊的市場前景。運用DF8003s系統(tǒng)后，在應用的行業(yè)或企業(yè)內(nèi)潛在的經(jīng)濟效益也十分顯著。

2.2 SD-6000系統(tǒng)

SD-6000系統(tǒng)由淄博電業(yè)局和電力自動化科學院南瑞系統(tǒng)控制公司聯(lián)合開發(fā)，采用超大規(guī)模的調(diào)度投影屏、氣象衛(wèi)星云圖、調(diào)度電話自動撥號等眾多高新科學技術(shù)。作為我國電力部重點建設(shè)的一個項目。SD-6000系統(tǒng)是一個具有統(tǒng)一平臺的開放式分布式能量管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)于1994年投入運行，后在1996年通過測試和鑒定。SD-6000系統(tǒng)具有以下特色:首先擁有面向?qū)ο蟮娜藱C界面管理系統(tǒng)；其次支撐系統(tǒng)具有開放式和分布式的平臺，同時前置機應用軟件設(shè)計十分合理而且很實用；再次，穩(wěn)定性、可靠性有保證。

2.3 Open 3000系統(tǒng)

OPEN-3000系統(tǒng)是一套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，滿足技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠、實用方便等多方面目標的新一代電網(wǎng)調(diào)度自動化集成系統(tǒng)，它開創(chuàng)了電網(wǎng)調(diào)度自動化領(lǐng)域的新紀元，整體技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先。OPEN-3000大大提高了電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)對大電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行的支撐力度，從而帶動了電力監(jiān)控這一領(lǐng)域技術(shù)水平的整體提升，引領(lǐng)了電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的發(fā)展方向。

3 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1 數(shù)字化

隨著信息時代的到來，數(shù)字化得到了的深入發(fā)展和不斷推廣。面對電力事業(yè)的突飛猛進，人們把改革和發(fā)展的目光投向了數(shù)字化電網(wǎng)的開發(fā)與研究。其中電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化包括4個方面，信息數(shù)字化、通信數(shù)字化、決策數(shù)字化和管理數(shù)字化。

1）信息數(shù)字化：就是所謂的電網(wǎng)信息源的數(shù)字化，是將所有信息實現(xiàn)從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，以及對電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字化和智能化。由于電力網(wǎng)絡(luò)的時間和空間特征較強，對電網(wǎng)信息的獲取就不得不考慮到時變因素的影響，因此電網(wǎng)信息源的數(shù)字化就需要收集、監(jiān)督和操控設(shè)備的時變信息。通過信息數(shù)字化來對電網(wǎng)信息進行數(shù)字分析，一定會提高我們對電網(wǎng)系統(tǒng)的全面正確認識；2）通信數(shù)字化：通信數(shù)字化對電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)很重要通信方式采用數(shù)字化，是快速、暢通、安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境重要標志。電力網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)的一種體現(xiàn)形式，具有通信數(shù)字化特征，能夠使電網(wǎng)也具備快速、暢通、安全的環(huán)境；3）決策數(shù)字化：電網(wǎng)數(shù)字化的根本目的是為了電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)、平穩(wěn)運行，為了實現(xiàn)這一個目標需要電網(wǎng)數(shù)字化可以實行經(jīng)濟調(diào)度、穩(wěn)定操制和緊急控制，于是便要求電網(wǎng)數(shù)字化具有強大的分析能力和決策能力。由此看來，電網(wǎng)數(shù)字化離不開決策數(shù)字化；4）管理數(shù)字化：管理數(shù)字化就是指實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃、勘測、設(shè)計、管理、運行、維護等各個環(huán)節(jié)的全流程的信息化，其中包括設(shè)備生產(chǎn)、運行等各種應用系統(tǒng)的建設(shè)。

由于電力調(diào)度數(shù)字化的出現(xiàn)，電力調(diào)度的視角發(fā)生了許多改變。許多高新科學技術(shù)參與到了電力調(diào)度之中，并逐步在未來的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中得到廣泛深人的應用。比如、全球定位系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、可視化技術(shù)等

數(shù)字化作為電力調(diào)度的發(fā)展趨勢，其目的是通過數(shù)字化電網(wǎng)調(diào)度體系，提高決策效率，實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控分析的數(shù)據(jù)統(tǒng)一，以及信息挖掘，實現(xiàn)電力信息化，智能化調(diào)度實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行水平。我們可以相信電力調(diào)度在數(shù)字化的道路上會越走越遠。

3.2 市場化

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展我國已經(jīng)進入了市場經(jīng)濟時代。市場經(jīng)濟時代的到來給我國帶來了巨大變革，電力部門也急需進行變革。電力市場化給電力系統(tǒng)運行提出了許多挑戰(zhàn)。比如：電網(wǎng)輸送容量有些甚至已經(jīng)超負荷，更多的電網(wǎng)系統(tǒng)也正在逐步逼近最大極限容量;電力經(jīng)濟市場化令調(diào)度權(quán)受到影響；電網(wǎng)堵塞現(xiàn)象十分嚴重；調(diào)度方法從安全性為唯一目標轉(zhuǎn)向同時以安全性和經(jīng)濟性為綜合目標；大區(qū)電網(wǎng)運行相對保密，電網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)不足等。這樣，就需要高新科技支持下的調(diào)度自動化系統(tǒng)和市場經(jīng)濟條件下的市場運營系統(tǒng)相結(jié)合。更多地加入市場參與的因素，包括研究市場環(huán)境下的傳統(tǒng)EMS分析功能，和市場環(huán)境下的傳統(tǒng)EMS分析功能。市場是一塊試金石，面對市場經(jīng)濟大潮的影響，如果不能適應當今市場的發(fā)展變化規(guī)律就會被市場淘汰，電力網(wǎng)絡(luò)需要接受市場的檢驗，同時在市場中得到成長。因此電力自動化的發(fā)展趨勢必將包含市場化特點。

3.3 智能化

調(diào)度智能化通過調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，對數(shù)據(jù)進行智能分析來幫助電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行，是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然走向。其終極目標是建立一個具有多道安全防線的綜合防御體系。這個綜合防御體系有多個系統(tǒng)協(xié)作而成，主要包括緊急控制系統(tǒng)、協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護和控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)和恢復控制系統(tǒng)。

智能調(diào)度的用途是廣泛的，主要體現(xiàn)在一下幾點：首先，在電力系統(tǒng)正常運行中，實施正常運行操作指導包括電力市場的運營和電網(wǎng)調(diào)整優(yōu)化與協(xié)調(diào)。其次，如果遇到緊急狀態(tài)，可以在緊急狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)調(diào)度、運行和管理的智能化和事故狀態(tài)的控制恢復。此外還具備電網(wǎng)調(diào)度可視化等高級應用功能。

4 結(jié)論

通過上述論證我們可以知道，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在多方因素的共同促進下正在蓬勃發(fā)展。一方面人工智能技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等高新科學技術(shù)手段為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展提供了堅實技術(shù)保障，另一方面市場化浪潮也為電力體制改革和電力調(diào)度自動化系統(tǒng)帶來了前所未有的機遇，當然其中也充滿了挑戰(zhàn)。未來如果我們敢于改革，勇于創(chuàng)新，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)及技術(shù)必將會有更廣闊的發(fā)展前景。如果我們不斷探索、不斷研究，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)及技術(shù)將會更加完善。

[1]馬紅.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化應用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2004(16).

[2]郝喜卓.論電力調(diào)度自動化系統(tǒng)重要作用及其發(fā)展趨勢[J].經(jīng)營管理者，2011(2).

[3]鄭云峰.論電力調(diào)度自動化系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢[J].經(jīng)營管理者，2011(3).