電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)及維護(hù)探析

肖偉濤

(廣東電網(wǎng)河源連平供電局，廣東 河源 517100)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)及維護(hù)探析

肖偉濤

(廣東電網(wǎng)河源連平供電局，廣東 河源 517100)

近年來(lái)，我國(guó)生產(chǎn)生活用電量飛速上漲，電網(wǎng)覆蓋面也逐漸擴(kuò)大，龐大的電力系統(tǒng)使用的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)卻較為陳舊，其中一些設(shè)備甚至出現(xiàn)老化問(wèn)題，一些零部件超過(guò)使用期限，可以說(shuō)，設(shè)備維護(hù)工作未能真正落到實(shí)處?，F(xiàn)分析了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的作用，并就其建設(shè)及維護(hù)進(jìn)行了深入探討。

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；建設(shè)；維護(hù)

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的作用

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)實(shí)時(shí)遙測(cè)并生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時(shí)使用最優(yōu)估計(jì)原理，進(jìn)一步估算電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，亦即各母線電壓及相角，并且給出各線路以及變壓器潮流的分布，還有各母線注入的功率，有著較強(qiáng)的開(kāi)關(guān)錯(cuò)誤識(shí)別能力，能夠發(fā)現(xiàn)遙信的錯(cuò)誤并進(jìn)行糾正；同時(shí)對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)當(dāng)中的不良數(shù)據(jù)加以檢測(cè)辨識(shí)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠根據(jù)遙測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)分析計(jì)算，從而得到準(zhǔn)確完整的運(yùn)行方式，這樣就能夠?yàn)榕袛嗾{(diào)度操作可行性以及操作方式的調(diào)整提供依據(jù)，從而保證電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在以下方面：信息化，通過(guò)集成、共享各類(lèi)信息實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度；高效性，可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率和用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)改進(jìn)設(shè)備利用率并降低線損；預(yù)防性，有著較強(qiáng)的資源優(yōu)化配置能力，并能抵御各類(lèi)故障，評(píng)估電網(wǎng)當(dāng)中的薄弱環(huán)節(jié)，從而維持自身的穩(wěn)定運(yùn)行；兼容性，能夠適應(yīng)各種電源以及用戶(hù)的接入和退出，從而實(shí)現(xiàn)電源、電網(wǎng)與用戶(hù)之間協(xié)調(diào)互動(dòng)。

2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)原則及功能

2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)原則

在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：系統(tǒng)功能及配置應(yīng)當(dāng)適度超前，從而保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、配置靈活，有著良好的擴(kuò)展性、開(kāi)放性、安全性、容錯(cuò)性，可以滿(mǎn)足未來(lái)5～10年電網(wǎng)發(fā)展的要求；自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)需要同電網(wǎng)發(fā)展適應(yīng)，同時(shí)與調(diào)度管理的體制適應(yīng)，在功能方面以遙測(cè)、遙信為主，同時(shí)具備遙控、遙調(diào)功能；通信系統(tǒng)要滿(mǎn)足安全運(yùn)行需要，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、擴(kuò)展性，并且兼顧實(shí)用性原則而留有一定的余量；要滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的安全防護(hù)要求。

2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

第一，建立支撐電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)。在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，需要根據(jù)具體情況使用多層客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器的分散型結(jié)構(gòu)，分散型平臺(tái)由EMS平臺(tái)取代，通過(guò)分散型數(shù)據(jù)庫(kù)管理及觸發(fā)機(jī)制，來(lái)提高電力運(yùn)行監(jiān)測(cè)調(diào)度的安全性、實(shí)時(shí)性和可靠性，將DTS、AVC、SCADA以及PAS等結(jié)合，設(shè)計(jì)層次關(guān)系表，并通過(guò)關(guān)系表建立數(shù)據(jù)庫(kù)作為主要的依據(jù)，然后從數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部提取參數(shù)，組成效用各異的實(shí)時(shí)庫(kù)，其中要注意數(shù)據(jù)庫(kù)管理以及維護(hù)一定要根據(jù)效用的分類(lèi)排序執(zhí)行，從而強(qiáng)化系統(tǒng)批量導(dǎo)入以及批量修改的功能。此外，網(wǎng)絡(luò)傳輸、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)表子系統(tǒng)、圖形子系統(tǒng)等都可以作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的支撐平臺(tái)。

第二，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)功能。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)有著成熟技術(shù)，一方面能夠縮短調(diào)度的用時(shí)，另一方面還能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性和可靠性，因此在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。在保證之前調(diào)度系統(tǒng)功能不受影響的前提下，可以嘗試加入設(shè)置發(fā)送時(shí)間、人員以及發(fā)送事件的短信報(bào)警功能，將報(bào)警信息根據(jù)事件的類(lèi)型發(fā)送給工作人員，讓工作人員盡快了解電網(wǎng)運(yùn)行狀況，同時(shí)根據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行安排，從而消除電網(wǎng)運(yùn)行隱患。

第三，拓展新型功能。傳統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)沒(méi)有電網(wǎng)分析功能，因此在確保電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，應(yīng)當(dāng)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中構(gòu)建同電網(wǎng)應(yīng)用軟件相應(yīng)的分析功能，主要包括調(diào)度仿真、自動(dòng)電壓控制、潮流分析、狀態(tài)評(píng)估、負(fù)荷預(yù)報(bào)等，這能夠在一定程度上提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。同時(shí)電網(wǎng)分析功能還可以提供解決方案，從而消除電網(wǎng)運(yùn)行的各種不安全因素，并改善電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控功能。

3 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)

第一，硬件系統(tǒng)的維護(hù)。硬件的安裝質(zhì)量會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來(lái)直接影響，要是某個(gè)硬件出現(xiàn)故障，那么電力系統(tǒng)就難以正常運(yùn)行，甚至?xí)?dǎo)致電網(wǎng)崩潰現(xiàn)象，因此必須做好硬件檢查工作。硬件維護(hù)主要包括兩個(gè)方面：一方面是工作站維護(hù)，即定期巡檢各個(gè)工作站，需要認(rèn)真檢查硬件，除掉覆蓋于工作站主機(jī)上面的灰塵。另一方面是通道板的維護(hù)，要固化通道板，避免出現(xiàn)振動(dòng)，盡可能使用高穩(wěn)定性的電源系統(tǒng)，同時(shí)利用中央空調(diào)提高通道板散熱的速度，避免溫度過(guò)高而導(dǎo)致的故障問(wèn)題。

第二，AVC系統(tǒng)的維護(hù)。使用AVC系統(tǒng)能夠起到控制電壓的作用。運(yùn)行時(shí)若2次電壓越限，AVC系統(tǒng)無(wú)法采取有效措施加以解決，那就需要通過(guò)以下方法保證運(yùn)行安全：開(kāi)環(huán)運(yùn)行結(jié)束后根據(jù)具體情況進(jìn)行閉環(huán)運(yùn)行；鑒于系統(tǒng)硬件均受動(dòng)作次數(shù)約束，可將投切電容器的次數(shù)同變壓器變比約束置入AVC系統(tǒng)中，從而提高系統(tǒng)硬件實(shí)用性；利用離線模式檢查相應(yīng)故障，觀察能否提出有效的解決對(duì)策。

第三，PAS維護(hù)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)容易在狀態(tài)評(píng)估方面出現(xiàn)問(wèn)題，這是缺乏設(shè)備終端采集數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)傳輸遺失，導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)估計(jì)難以收斂所致。為提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性，就需要增強(qiáng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，在負(fù)荷預(yù)測(cè)中合理添加負(fù)荷規(guī)劃的因素，并對(duì)負(fù)荷實(shí)際退出率加以分析。此外，還需要修正歷史數(shù)據(jù)，即異常信息修正或者某個(gè)工作日異常負(fù)荷點(diǎn)修正。

第四，智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。智能電網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中有著廣闊的應(yīng)用前景，能夠降低信息壁壘，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的傳輸共享，最終完善電網(wǎng)模型。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠多指標(biāo)、自趨優(yōu)地運(yùn)行電網(wǎng)，是電網(wǎng)維護(hù)技術(shù)的最高形式，其理論基礎(chǔ)是混成控制論，即將所有無(wú)法滿(mǎn)足要求的狀態(tài)都定義為事件，通過(guò)控制保證電網(wǎng)系統(tǒng)回歸到無(wú)事件的運(yùn)行狀態(tài)，從而使得電能質(zhì)量以及穩(wěn)定性等指標(biāo)優(yōu)良?；斐呻娏刂葡到y(tǒng)包括決策層、受控層、中間層，具體如圖1所示。

圖1 混成電力控制系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖1中各部分分工明確，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多目標(biāo)趨優(yōu)控制，從而顯著降低電網(wǎng)工作人員工作量，它還能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)指標(biāo)、事件、控制命令、操作指令以及指令執(zhí)行的可視化，保障一次電網(wǎng)控制指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)減弱二次保護(hù)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的影響，所以是未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)發(fā)展的主流。

4 結(jié)語(yǔ)

鑒于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要作用，維護(hù)其安全高效運(yùn)行是電網(wǎng)調(diào)度管理工作的核心，這就要求研究電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問(wèn)題，通過(guò)采用針對(duì)性技術(shù)措施來(lái)維護(hù)并確保其正常運(yùn)行。

[1] 王海濤，劉利濤，曹冰.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在煤礦電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)西部科技，2011(23)

[2] 翟明玉，雷寶龍.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)消息中間件的特性和關(guān)鍵技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012(14)

[3] 劉艷芬，劉剛，付健.縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展[J].科技風(fēng)，2012(9)

2014-09-11

肖偉濤(1988—)，男，廣東惠州人，電力工程技術(shù)助理工程師，研究方向：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)。