淺談電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

趙治平

[摘 要]隨著“十三五”計劃的落實，我國對能源的發(fā)展與規(guī)劃越來越重視。電力作為一種重要的能源資源，必須做好對其的發(fā)展規(guī)劃控制，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化便應(yīng)運(yùn)而生。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化即運(yùn)用現(xiàn)有的計算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，對電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行實時安全監(jiān)控、經(jīng)濟(jì)調(diào)試與技術(shù)故障處理等，保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，實現(xiàn)電力資源的有效配置和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng) 調(diào)度自動化 電網(wǎng)

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）13-0325-01

一、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀分析

1.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的發(fā)展歷程

電力工程主要由發(fā)電、輸電、配電及用電等幾個環(huán)節(jié)組成，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化則是配電與用電之間的重要重要橋梁。我國的電網(wǎng)工業(yè)化起步可追溯到20世紀(jì)60年代，此后一直不斷發(fā)展，歷經(jīng)數(shù)字化發(fā)展階段，知道“十二五”的提出又使電網(wǎng)行業(yè)邁向智能化發(fā)展方向。2009年國家首次提出“智能電網(wǎng)”的發(fā)展計劃，計劃到2020年實現(xiàn)“堅強(qiáng)智能電網(wǎng)”。調(diào)度自動化系統(tǒng)也伴隨著電網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展。其發(fā)展起步于20世紀(jì)70年代，最初采用專用的系統(tǒng)，效率相對低下，之后伴隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展逐步發(fā)展，直到發(fā)展為現(xiàn)代的智能型調(diào)度自動化。

2.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的現(xiàn)狀分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及十八大的召開，生態(tài)建設(shè)被納入我國發(fā)展建設(shè)的規(guī)劃中，實現(xiàn)了全新的“五位一體”的發(fā)展模式。生態(tài)建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)要求我們進(jìn)一步推進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會建設(shè)。電力這一支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大資源支柱便自然而然地被納入節(jié)約型經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中。電力系統(tǒng)的調(diào)度自動化可以實時進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)控與維護(hù)，實現(xiàn)電力資源的經(jīng)濟(jì)調(diào)控，使得電力資源合理、有效配置，實現(xiàn)了能源的節(jié)約發(fā)展。

二、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化概述

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是伴隨著我國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展與進(jìn)步的。這一系統(tǒng)主要是通過計算機(jī)、通信技術(shù)等實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、對電網(wǎng)運(yùn)行實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、進(jìn)行安全分析和事故處理等。電能輸出的特點是不能存儲，電能從各發(fā)電廠發(fā)出以后經(jīng)高壓變電站升壓、高壓輸電線、降壓變電站直到用電用戶，如圖一。

這一電能特點決定了現(xiàn)代電網(wǎng)的管理方式，即統(tǒng)一調(diào)度，分級管理，分層控制。在這一管理模式下，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)適應(yīng)同時又改善著這一管理模式。

從總體上看，我國的調(diào)度現(xiàn)狀為五級分層調(diào)度管理，即國家調(diào)度控制中心（國調(diào)）—大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心（網(wǎng)調(diào)）—省電網(wǎng)調(diào)度控制中心（省調(diào)）—地市電網(wǎng)調(diào)度控制中心（地調(diào)）—縣級電網(wǎng)調(diào)度控制中心（縣調(diào)）。通過這五層調(diào)度控制系統(tǒng)實現(xiàn)電網(wǎng)的高效可靠運(yùn)行。其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖二。

具體來看，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)包括信息采集和控制執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸、信息處理及人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)四部分。其中信息采集和控制執(zhí)行子系統(tǒng)是對通過系統(tǒng)對電力的輸送、配置等情況進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集，同時根據(jù)系統(tǒng)的智能化分析對配電等情況進(jìn)行控制和執(zhí)行。信息傳輸子系統(tǒng)是的作用是將采集到的個發(fā)電廠、變電站等的實時數(shù)據(jù)及時傳輸給調(diào)度控制中心，同時也將調(diào)度中心發(fā)出的操作指令等及時傳輸給下級系統(tǒng)，起到一個信使作用，保障電力傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠。信息處理子系統(tǒng)是該系統(tǒng)的核心，是最智能化的部分，它將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，以及時檢測系統(tǒng)是否超負(fù)荷等，一旦發(fā)現(xiàn)異常便能及時發(fā)出警告等，將這一情況及時報告給人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)，一遍調(diào)度員 及時發(fā)現(xiàn)及處理，保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)是這一系統(tǒng)的最終環(huán)節(jié)，調(diào)度員可通過這一系統(tǒng)實時監(jiān)測電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，也可以通過它發(fā)出操作指令，實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效控制。其結(jié)構(gòu)圖見下圖三。

三、 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的主要功能

1. 電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與安全控制

這一功能主要是通過信息采集子系統(tǒng)實現(xiàn)的。通過對下級發(fā)電廠、變電站等系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集，使其匯報給控制中心，以便控制中心進(jìn)行綜合分析，再通過傳輸系統(tǒng)將指令下達(dá)給各級變電站、調(diào)度中心等，以更好地指揮各級調(diào)度系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

2. 自動發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制

自動發(fā)電控制依托于調(diào)度自動化系統(tǒng)的智能信息處理中心。信息處理中心通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行自動發(fā)電 控制，在滿足用戶用電量的同時避免發(fā)電過量或發(fā)電不足，維持了供電的可靠行、節(jié)能性。同時，會根據(jù)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行合理配置電力資源，經(jīng)濟(jì)調(diào)度，同樣實現(xiàn)電力資源的有效節(jié)約，避免造成浪費(fèi)。

3. 電力市場化運(yùn)營與安全分析

電能的特點是不能儲存，但是通過對這一過程中的數(shù)據(jù)的采集與保存，可以對某段時間內(nèi)電力的運(yùn)行情況進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，觀察、比較電力的運(yùn)行指標(biāo)，從而為此后的發(fā)展規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持，為電力的市場化運(yùn)營提供發(fā)展依據(jù)，是的其市場化發(fā)展朝著更加健康的方向發(fā)展，降低了發(fā)展的風(fēng)險。

4. 事故處理

通過信息采集、傳輸和處理系統(tǒng)，可以通過對這一系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)的智能化分析，及時檢測到電能輸送過程中可能存在的問題，并通過智能化系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，或者發(fā)出警報，及時報告給調(diào)度工作人員，使問題能夠得到及時解決，避免電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題影響用戶的正常使用，甚至癱瘓。為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供有力的保障。

四、 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的發(fā)展前景

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對電力的要求也將會變得越來越高。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)將會在現(xiàn)有的發(fā)展基礎(chǔ)上，無論是從硬件設(shè)備方面還是軟件技術(shù)方面，必將得到進(jìn)一步的提高，或許將實現(xiàn)現(xiàn)在人們提出的遙控功能和遠(yuǎn)程自動技術(shù)，從而更好地服務(wù)于人類對電力資源的使用與管理中。

結(jié)語：

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)是伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們的實際生活需求而產(chǎn)生和發(fā)展的。從20世紀(jì)70年代起發(fā)展至今，它已經(jīng)取得了革命性的技術(shù)進(jìn)步，并且會伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們?nèi)找鎳?yán)格的要求而不斷發(fā)展進(jìn)步。其發(fā)展也必然會沿著便捷、高效、準(zhǔn)確的方向而向前發(fā)展，更好地適應(yīng)資源節(jié)約型社會的發(fā)展要求，不斷地進(jìn)行發(fā)展與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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