電力信息技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用研究

林 輝

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司永州供電分公司，湖南 永州425000）

在信息化時(shí)代，信息技術(shù)得到了全面的發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)行的信息化程度也逐漸提高，信息技術(shù)在發(fā)電、輸電、配電、變電等方面都得到了廣泛應(yīng)用。電力信息技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是打造出一個(gè)自動(dòng)化的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控每位用戶(hù)及節(jié)點(diǎn)，確保用戶(hù)和發(fā)電廠間的電流與信息雙向流動(dòng)。本文從幾個(gè)方面介紹了電力信息技術(shù)在各個(gè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。

1 電子信息技術(shù)在發(fā)電及變電站中的應(yīng)用

以往變電站及發(fā)電設(shè)備是分單元隔間進(jìn)行操作，不能做到信息共享，存在著許多問(wèn)題：第一，每個(gè)單元所設(shè)置的信息都是單方面的，信息收集不全，相互之間不便溝通，也增加了管理難度；第二，每個(gè)設(shè)備單元或者機(jī)組都要求操作延遲，如果單獨(dú)操作行動(dòng)不能保持一致，給調(diào)試及維護(hù)帶來(lái)了更大的壓力，也讓整個(gè)系統(tǒng)不能靈活應(yīng)變；第三，目前很多的設(shè)備操作系統(tǒng)具有一定的智能化模塊，按照傳統(tǒng)的方法進(jìn)行操作，相互之間不能很好地互動(dòng)，也不能體現(xiàn)智能功能，不但浪費(fèi)了資源和成本，而且工作效率也不高。而在變電站和發(fā)電中應(yīng)用電力信息技術(shù)，是對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和整合，利用這一技術(shù)，開(kāi)發(fā)一個(gè)統(tǒng)一的信息模型，建立具有綜合性的自動(dòng)化信息系統(tǒng)。然后運(yùn)用此系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并管理通訊信息，讓繼電保護(hù)裝置和外界取得信息溝通，這樣不但讓管理簡(jiǎn)單化，也減輕了工作量，提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。下面介紹建立自動(dòng)化信息系統(tǒng)的主要方式。

（1）集中式：這種方式就是在系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)專(zhuān)門(mén)的主機(jī)對(duì)信息進(jìn)行處理。發(fā)電及變電站內(nèi)的設(shè)備通過(guò)接口把收集到的信息發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)再采用計(jì)算法歸類(lèi)及處理信息。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是具有比較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，讓數(shù)據(jù)及設(shè)備更方便管理。但同時(shí)它要求主機(jī)具有比較高的儲(chǔ)存能力及計(jì)算能力，而且還有可能讓主機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)大量積聚，給主機(jī)帶來(lái)比較大的負(fù)擔(dān)，增加了硬件投入。

（2）分層式：這種方式中，系統(tǒng)會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)，在硬件及軟件中，將其劃分成三個(gè)層次，再按照等級(jí)管理。在結(jié)構(gòu)最下層是設(shè)備層，就是對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行管理與維護(hù)；而在中間層，也就是單元層，它是借助局域網(wǎng)絡(luò)對(duì)每個(gè)工作單元進(jìn)行管理，是軟件及硬件設(shè)備之間的溝通橋梁；在結(jié)構(gòu)上層中，是發(fā)電、變電站層，每個(gè)單元層的數(shù)據(jù)信息由軟件工作進(jìn)行綜合管理。這種分層的方式讓軟件有效控制及管理硬件，也不會(huì)給主機(jī)帶來(lái)太大的負(fù)擔(dān)，使系統(tǒng)工作程序更加簡(jiǎn)化。這種方式存在的不足之處在于繁瑣的環(huán)節(jié)會(huì)讓系統(tǒng)信息更加延遲，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。

（3）分布式：此種方式是對(duì)設(shè)備上的智能模塊加以利用，然后按照信息需求對(duì)設(shè)備上收集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算及分析，最后再由主機(jī)對(duì)這些信息進(jìn)行更深入的挖掘和處理。和第一種方式對(duì)比，這種方式在很大程度上緩解了主機(jī)的負(fù)擔(dān)，讓數(shù)據(jù)不至于過(guò)多冗余，節(jié)省了硬件投入成本。主要的缺點(diǎn)就是由于每臺(tái)機(jī)器處理能力不盡相同，在處理及傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，容易發(fā)生差錯(cuò)或者混亂。在這種情況下，主機(jī)上又缺少原始數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行糾正。

2 電力信息技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

在電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用電力信息技術(shù)，建立一個(gè)信息化系統(tǒng)，可通過(guò)傳輸電路將收集到的數(shù)據(jù)及信號(hào)輸送至電力調(diào)度中心，再利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行分析和處理，讓調(diào)度員了解供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，從而讓整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度得以提高。

2．1 當(dāng)前電力信息技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度方面的應(yīng)用情況

（1）SCADA及EMS廣泛應(yīng)用：在科研技術(shù)水平不斷提高的情況下，我國(guó)研究了很多種的SCADA（數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)）和EMS（自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)），而且還在多個(gè)省市大量推廣，促進(jìn)了電網(wǎng)調(diào)度信息化的發(fā)展。

（2）DTS的應(yīng)用：隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，以及電網(wǎng)調(diào)度信息化的發(fā)展，對(duì)工作人員的技術(shù)水平也提出更高要求，因此，也專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了DTS（調(diào)度員培育模擬系統(tǒng)）。此系統(tǒng)在調(diào)度員上崗前對(duì)其操作及事故處理能力進(jìn)行提升，同時(shí)還根據(jù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)信息對(duì)存在的安全隱患進(jìn)行排除，確保電路系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（3）我國(guó)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)：電網(wǎng)調(diào)度信息化的深入，增加了基礎(chǔ)設(shè)備及集合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的需求量，因此，非常有必要在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)一個(gè)以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路。它的構(gòu)建方式為二級(jí)結(jié)構(gòu)，其中將高級(jí)網(wǎng)路作為連接各省的總框架，而低級(jí)網(wǎng)路則作為子網(wǎng)，負(fù)責(zé)一個(gè)省的電網(wǎng)調(diào)度。網(wǎng)域通過(guò)路由器將信息交流傳遞接入，建立這個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

2．2 電力信息技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用前景

實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度是電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展趨勢(shì)。智能調(diào)度是運(yùn)用集成調(diào)度數(shù)據(jù)，并采用高端技術(shù)對(duì)其整合及分析，掌握電網(wǎng)運(yùn)行狀況，自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)行系統(tǒng)，對(duì)調(diào)度方法進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對(duì)電能質(zhì)量加以控制，將存在的安全隱患排除，快速處理事故，從而設(shè)置一個(gè)科學(xué)的管理方案。智能調(diào)度可以避免連鎖故障發(fā)生，提高工作人員的掌控能力及運(yùn)行效率，確保電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。

3 電力信息技術(shù)在管理方面的應(yīng)用

電網(wǎng)采用的是分片式管理，在地理上具有較高的分散度，因此在片區(qū)之間不能很好地互相協(xié)調(diào)。因?yàn)殡娐返倪B續(xù)性，暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，容易造成安全隱患或者發(fā)生事故。基于這種局面，就非常有必要建立一個(gè)更加完善的電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)地采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行處理和分析，集成為有價(jià)值的信息為管理人員提供方便，確保信息安全。近年來(lái)，在我國(guó)城市化的快速發(fā)展中，電網(wǎng)規(guī)模也一直在擴(kuò)大，以往原始的管理信息系統(tǒng)已不能滿(mǎn)足當(dāng)前形勢(shì)的需求，電力信息技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

借助電力信息技術(shù)建立一個(gè)統(tǒng)一的管理信息系統(tǒng)，主要優(yōu)勢(shì)在于對(duì)數(shù)據(jù)格式加以規(guī)范，讓部門(mén)之間、分局之間可進(jìn)行有效的交流。另外，它還融合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)讓各個(gè)部門(mén)及片區(qū)的管理人員都能實(shí)時(shí)掌握整個(gè)電網(wǎng)及整條路線的運(yùn)行狀況，提供了良好的決策依據(jù)，順利解決了企業(yè)和部門(mén)之間的信息共享，讓數(shù)據(jù)傳遞速度加快，提高了層層傳遞信息的真實(shí)性，也確保了電網(wǎng)運(yùn)行的安全，節(jié)省了在溝通協(xié)調(diào)方面所需的成本。在互聯(lián)網(wǎng)的支持下，整個(gè)系統(tǒng)節(jié)省了費(fèi)用，但同時(shí)也要提高網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的安全性，避免造成巨大損失。這個(gè)集成系統(tǒng)可以讓整個(gè)電網(wǎng)信息集中度得到很大的提高，各單位將信息及數(shù)據(jù)傳給主機(jī)，主機(jī)通過(guò)分析后又反饋給單位，避免發(fā)生互相推諉現(xiàn)象。工作人員也可以從分析結(jié)果中獲得線路運(yùn)營(yíng)狀況，以便更好地統(tǒng)一管理及調(diào)控。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)信息化的不斷發(fā)展，電力信息技術(shù)在電力行業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行中的作用日益彰顯。電力企業(yè)要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，在國(guó)家政策的大力支持下，讓電力信息技術(shù)發(fā)揮更大的作用，也讓企業(yè)得到持續(xù)性發(fā)展。

［1］ 林江民．電力信息技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用分析［J］．科技風(fēng)，2010，（19）：236．

［2］ 顏 偉，文 旭，余 娟，李一銘，趙 霞．智能電網(wǎng)環(huán)境下電力市場(chǎng)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)［J］．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，（24）：224－230．

［3］ 林謀斌．電力信息技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用［J］．華東科技（學(xué)術(shù)版），2013，（12）：281－282．

［4］ 劉 勇．電力信息技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用研究［J］．中國(guó)信息化，2013，（4）：32－34．