電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

王斌

(國(guó)網(wǎng)太原供電公司,山西太原 030100)

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

王斌

(國(guó)網(wǎng)太原供電公司,山西太原 030100)

本文結(jié)合電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),大概講述了電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀,并且以電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的基本特征為起點(diǎn),對(duì)多種電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的討論,同時(shí)對(duì)未來(lái)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

電力系統(tǒng) 調(diào)度自動(dòng)化技術(shù) 電網(wǎng)控制 能量管理系統(tǒng)

整個(gè)電網(wǎng)的控制核心就是電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，它是保障電力系統(tǒng)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段之一。所以，掌握好系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)對(duì)一名電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)是十分重要的。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化對(duì)整個(gè)電網(wǎng)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控、分析、狀態(tài)評(píng)估、負(fù)荷預(yù)測(cè)以及遠(yuǎn)程調(diào)控等。以保證系統(tǒng)安全可靠并且經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而提高工作效率。如若電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化無(wú)法對(duì)電網(wǎng)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控并且采集實(shí)時(shí)信息，調(diào)度人員就無(wú)法掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)就無(wú)法保證電力系統(tǒng)的安全可靠，更甚會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的大面積崩潰和停電等連鎖性事故，那將給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，造成極壞的社會(huì)影響。其實(shí)隨著電力系統(tǒng)技術(shù)電網(wǎng)規(guī)模的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理、維護(hù)的要求已經(jīng)越來(lái)越高，要保證電力系統(tǒng)的安全可靠、有序經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，作為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員首先要及時(shí)學(xué)習(xí)和掌握最新的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，以適應(yīng)電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展。

1 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的運(yùn)用

目前我國(guó)的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)大多是采用RISC工作站、POSIX操作系統(tǒng)接口以及其他一些國(guó)際公知標(biāo)準(zhǔn)，主要有以下幾種調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)：

1.1 CC-2000電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)

此系統(tǒng)是中國(guó)電力科學(xué)研究院、清華大學(xué)、東北電力集團(tuán)公司和北京科東公司共同研制開發(fā)而成的，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用事件驅(qū)動(dòng)和封裝的思想來(lái)給應(yīng)用軟件提供透明的接口。CC-2000電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)利用將采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、各種應(yīng)用按不同功能分布在不同的ALPHA服務(wù)器和工作站節(jié)點(diǎn)上的分布式系統(tǒng)，所以某些節(jié)點(diǎn)的故障也不至于影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這項(xiàng)技術(shù)具有成熟可靠、實(shí)時(shí)性好、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)已成功應(yīng)用在國(guó)調(diào)、華北、東北、貴州和珠海等電網(wǎng)調(diào)度通信中心，為我國(guó)電力系統(tǒng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了極強(qiáng)的技術(shù)保障。

1.2 SD-6000能量管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)是南京南瑞集團(tuán)公司聯(lián)合淄博電業(yè)局研制開發(fā)的，它具有統(tǒng)一支撐平臺(tái)的開放式管理功能能力，還采用了超大規(guī)模的調(diào)度投影屏和調(diào)度電話自動(dòng)撥號(hào)以及氣象衛(wèi)星云圖等高級(jí)技術(shù)，具備了信息實(shí)時(shí)、開放式、分布式還有友好的人機(jī)界面等優(yōu)點(diǎn)。SD-6000能量管理系統(tǒng)是目前為止國(guó)內(nèi)技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大、成熟可靠的分布式SCADA/EMS/DMS系統(tǒng)。目前主要運(yùn)用于廣東省調(diào)、北京地調(diào)、南京地調(diào)、鄭州市供電局、海南省供電局等地方。

1.3 OPEN-2000能量管理系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)是在1998年由南京南瑞集團(tuán)公司成功開發(fā)。它具備開放型、分布式等特點(diǎn)，適用于網(wǎng)、省調(diào)及大中型地調(diào)的新一代能量管理。并且監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件，自動(dòng)發(fā)電控制，配電管理系統(tǒng)，調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)等各種應(yīng)用它都集于一體。該能量管理系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外技術(shù)先進(jìn)且性能完善，維護(hù)方便且適用面廣，穩(wěn)定性高且工程經(jīng)驗(yàn)豐富的能量管理系統(tǒng)；是我國(guó)首次將IEC870-6系列的TASE.2協(xié)議集于軟件平臺(tái)的系統(tǒng)。目前已經(jīng)運(yùn)用在國(guó)調(diào)、重慶市調(diào)、江蘇省調(diào)、廣西區(qū)調(diào)、云南省調(diào)、上海市調(diào)以及銀川、南京、南寧、哈爾濱等省會(huì)城市的大中地調(diào)。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在國(guó)外的運(yùn)用

2.1 西門子SPECTRUM系統(tǒng)

此系統(tǒng)是由德國(guó)西門子公司為實(shí)現(xiàn)服務(wù)器之間和內(nèi)部各進(jìn)程與實(shí)用應(yīng)用間的信息交換標(biāo)準(zhǔn)化而在32比特SUN點(diǎn)的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件的平臺(tái)上引進(jìn)軟總線概念而開發(fā)的。采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)與分布式組件等技術(shù)，分別應(yīng)用于各配電公司、工業(yè)用戶以及城市電力公司。

2.2 CAE系統(tǒng)

該系統(tǒng)功能分布于各節(jié)點(diǎn)，能最大程度地減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，防止通信瓶頸問(wèn)題。它是運(yùn)用分布式應(yīng)用環(huán)境研制開發(fā)的，采用客戶I服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和64比特ALPHA工作站，還有雙以太網(wǎng)構(gòu)成的EMS硬件平臺(tái)，集DAC、UI、SYS、COM、APP于一體。

2.3 VALMET系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)可連接SUN、IBM、ALPHA工作站，適用于多種硬件平臺(tái)。它的服務(wù)器包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件三個(gè)。

2.4 SPIDER系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和模塊化結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行系統(tǒng)配置。是由ABB公司研制開發(fā)的，它還具有雙位的遙控信號(hào)處理功能，能使?fàn)顟B(tài)信號(hào)穩(wěn)定性好，并且有一套完整的維護(hù)工具。

3 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 模塊化與分布式

其實(shí)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的重要思想就是模塊化以及分布式。組件技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構(gòu)，是一種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的基礎(chǔ)，是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，是基于平臺(tái)層解決數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問(wèn)題。

3.2 面向?qū)ο蠹夹g(shù)

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的目的是為了能夠及時(shí)地準(zhǔn)確地獲得電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是能很好的解決這個(gè)問(wèn)題的技術(shù)，先進(jìn)且能很好地遵循CIM的技術(shù)，但它的實(shí)現(xiàn)是有一定的難度的。

3.3 電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動(dòng)化

全方面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的綜合管治水平，使系統(tǒng)的運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化，避免電力系統(tǒng)崩潰和大面積停電事故，提高電力系統(tǒng)的安全性可靠性，建立并完善電氣事故處理體系，將事故停電時(shí)間降到最短，減少各種不必要的影響。

3.4 無(wú)人化值守管理模式

建立無(wú)人值班綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全性分析、狀態(tài)評(píng)估、負(fù)荷預(yù)測(cè)以及遠(yuǎn)程調(diào)控等等，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)報(bào)警，以利于調(diào)度人員及時(shí)處理事故，進(jìn)一步保證電力系統(tǒng)安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)行無(wú)人值守調(diào)度管理制度，減少值守人員數(shù)量，大大提高工作效率。

3.5 智能化

未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)必定是智能化調(diào)度。智能化調(diào)度采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，能夠及時(shí)有效地獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)正常運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化預(yù)警還有預(yù)防智能化控制，故障的智能判辨、智能分析、智能恢復(fù)等等，能最大限度實(shí)現(xiàn)全面、精細(xì)、及時(shí)、最優(yōu)的電力系統(tǒng)運(yùn)行與管理，以達(dá)到電力系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行和管理的智能化。

[1]王諍.電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2008,(5)．

[2]楊濤.電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用綜述[J].電力與能源,2010,(23)．

[3]姜毅君,董倩,王小軍.節(jié)能環(huán)保調(diào)度對(duì)電網(wǎng)企業(yè)的影響[J].電網(wǎng)與水力發(fā)電進(jìn)展,2008,24(3)．