電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計問題探討

文/肖玉梅，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局阿巴嘎供電分局

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計問題探討

文/肖玉梅，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局阿巴嘎供電分局

隨著電網(wǎng)自動化程度的不斷提高，調(diào)度自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為調(diào)度員實(shí)施生產(chǎn)指揮以及控制電網(wǎng)不可缺少的工具。為了保證自動化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定以及連續(xù)有效的運(yùn)行，提高供電企業(yè)的勞動效率，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際情況設(shè)計電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)。

電網(wǎng)調(diào)度；自動化系統(tǒng)；設(shè)計

電網(wǎng)調(diào)度自動化是保證電力系統(tǒng)安全、維持經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行和電力系統(tǒng)管理的最重要組成，也是提高電力運(yùn)行水平的重要技術(shù)手段。當(dāng)前社會，信息技術(shù)發(fā)展迅速，電網(wǎng)調(diào)動自動化技術(shù)的應(yīng)用水平也得到了很大的提高，成為電力工作者工作的重點(diǎn)。

1 當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的根本需求

1.1 實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)安全運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控

安全是當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行所必須遵循的一個重要原則，因此，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的一項首要任務(wù)就是對電網(wǎng)運(yùn)行的安全性進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，如果電網(wǎng)處于安全運(yùn)行的狀態(tài)，那么調(diào)控人員應(yīng)該做好對負(fù)荷以及電壓的監(jiān)控與測試工作。并在此基礎(chǔ)上對電網(wǎng)主設(shè)備的狀況及水、熱能等方面的工況指標(biāo)進(jìn)行時刻關(guān)注，確保其符合相關(guān)規(guī)定。一旦發(fā)現(xiàn)有不符合規(guī)定的地方，應(yīng)該及時采取針對性的措施將問題解決，以此來充分確保電網(wǎng)的安全、可靠的運(yùn)行，提高電能質(zhì)量，使其滿足用戶對電力系統(tǒng)的根本需求。

1.2 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度

為了使電網(wǎng)運(yùn)行滿足低成本的要求，在對其系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的時候，應(yīng)該確保其在滿足用戶用電需求的基礎(chǔ)上，降低耗能。然而單純憑借這一點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要調(diào)控人員從運(yùn)用自動化手段、節(jié)約能源的角度出發(fā)，盡可能實(shí)現(xiàn)多發(fā)電、多供電，以此來實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)化，從而給電力企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1.3 對安全分析和事故處理的需求

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，難免會出現(xiàn)由于外界諸多因素影響而產(chǎn)生的多種安全問題，一旦出現(xiàn)運(yùn)行事故，不僅會影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行，而且還有可能給群眾的人身和財產(chǎn)安全帶來威脅。因此，對安全分析和事故處理也是電網(wǎng)運(yùn)行的一項根本需求。就我國當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況來看，在其運(yùn)行過程中，能夠造成安全事故的原因有很多，因此，調(diào)控人員必須定期對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)存在安全運(yùn)行隱患，應(yīng)第一時間采取措施將問題解決，做到從根源上減少電網(wǎng)故障的發(fā)生。

2 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計的原則

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)該堅持以下原則：可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性、實(shí)用性、安全性等原則，主要是為了保證技術(shù)有一定的科學(xué)性，同時成本也比較低，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠性。另一方面，對于自動化系統(tǒng)應(yīng)該有統(tǒng)一的模塊化電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的描述；有功能比較強(qiáng)大的電子報表軟件，能夠靈活處理報表，達(dá)到圖文并茂的效果；兼具有友好方便的人機(jī)界面；對于采集到的數(shù)據(jù)有著比較強(qiáng)大的歸納分析以及預(yù)測功能。

3 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件操作系統(tǒng)應(yīng)該符合安全以及可靠的要求，具有實(shí)用性以及實(shí)效性，操作系統(tǒng)必須符合通用的原則。對于調(diào)度工作站以及維護(hù)工作站必須符合Windouws操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控系統(tǒng)、歷史服務(wù)器系統(tǒng)以及UNIX操作系統(tǒng)應(yīng)該都采用Windou?ws2007系統(tǒng)。

應(yīng)用軟件的功能最大限度上滿足電網(wǎng)調(diào)度功能要求，所有的應(yīng)用軟件應(yīng)該在統(tǒng)一的支持軟件平臺上操作，人機(jī)界面也必須統(tǒng)一，數(shù)據(jù)庫以及公共電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享。數(shù)據(jù)庫則采用標(biāo)準(zhǔn)的商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫等。

3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

系統(tǒng)硬件設(shè)備主要是采用標(biāo)準(zhǔn)化的通用設(shè)備。自動化系統(tǒng)硬件中的關(guān)鍵設(shè)備采用的是冗余配置，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

3.1.1 數(shù)據(jù)采集以及控制服務(wù)器（SCADA）

數(shù)據(jù)的采集以及監(jiān)控的完成是采用兩臺的采集以及監(jiān)控服務(wù)器。每臺服務(wù)器都是通過千兆以太網(wǎng)口來接到雙主干網(wǎng)上，雙機(jī)運(yùn)行的方式為分流或者是主/備方式。操作系統(tǒng)為Unix系統(tǒng)，可擴(kuò)展的2CPU，內(nèi)存儲量應(yīng)該大于2GB。

3.1.2 磁盤陣列

根據(jù)電網(wǎng)遙測量的點(diǎn)數(shù)以及保存期限的存儲容量進(jìn)行綜合考慮來計算歷史服務(wù)器磁盤容量。根據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)計水平年的遙測量數(shù)量、保存年限為15年，然后再對歷史事項的存儲容量進(jìn)行綜合考慮。

3.1.3 調(diào)度以及維護(hù)工作站

人機(jī)界面工作站分為維護(hù)工作站、巡檢工作站以及調(diào)度集監(jiān)控工作站。為了調(diào)度工作員能夠清晰的觀察到電網(wǎng)變化，方便其監(jiān)視以及維護(hù)等。

3.1.4 全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星時鐘

在網(wǎng)絡(luò)信息高速發(fā)展情況下，選用全球定位系統(tǒng)，進(jìn)行裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)（RTU）以及數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的各個節(jié)點(diǎn)綜合來提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時間，為了能夠正確以及有效的矯正數(shù)據(jù)的采集以及實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，將由數(shù)據(jù)采集點(diǎn)來定時采集GPS的時間，

3.1.5 歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器

歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器為了能夠?qū)崿F(xiàn)報表的生成、存儲數(shù)據(jù)庫模型以及歷史數(shù)據(jù)的管理。在設(shè)計上將與數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控服務(wù)器一樣，選取兩臺歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器作為熱備用。首先，兩臺工作組級的分時操作服務(wù)器（UNIX）共享磁盤陣列作為歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器。其次，每臺的歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器利用千兆以太網(wǎng)口來接到雙主干網(wǎng)上。最后，利用光線與磁盤陣列相連接起來。

3.1.6 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

自動化系統(tǒng)的內(nèi)網(wǎng)以及外網(wǎng)采用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)來進(jìn)行構(gòu)建，外網(wǎng)主要采用路由器方式與本地的辦公網(wǎng)絡(luò)以及上級調(diào)度進(jìn)行了解；內(nèi)網(wǎng)連接數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控系統(tǒng)的各個節(jié)點(diǎn)，采用冗余配置的智能雙以太網(wǎng)，這樣一來，外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)可以負(fù)載分流也可以獨(dú)立工作，互不影響。在與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相連時，應(yīng)該配置相應(yīng)的防火墻以及安全隔離設(shè)備。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址應(yīng)該符合電力調(diào)度專用網(wǎng)的IP地址。

4 結(jié)語

為了確保電網(wǎng)供電的安全性以及可靠性，應(yīng)該充分利用現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，最大限度實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動化，自動化系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，按照電網(wǎng)通道的設(shè)計要求進(jìn)行嚴(yán)格控制。對于上面所設(shè)計的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)主要是針對小型的，大型的自動調(diào)度系統(tǒng)還應(yīng)該預(yù)留高級的配網(wǎng)接口以及應(yīng)用軟件接口，更好的完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的配置。

[1]吉斌,鄭宸.論縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展[J].科技與企業(yè).2015(08).

[2]呂慧顯.自動化系統(tǒng)在縣級電網(wǎng)調(diào)度管理中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場.2013(11).