智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與技術(shù)展望

萬 強(qiáng)，安益辰，李建超

（國網(wǎng)河北省電力有限公司石家莊供電分公司，河北 石家莊 050000）

0 引 言

目前，不同行業(yè)都對(duì)電力有著不同程度的依賴，若無法有效開展電網(wǎng)的調(diào)度工作，就會(huì)造成供電不穩(wěn)定的狀況。因此，電力公司需要注重和積極開展電網(wǎng)調(diào)度。由于調(diào)度會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定造成一定負(fù)面作用，所以為了確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，電力公司需要科學(xué)地使用多種技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，智能電網(wǎng)的構(gòu)建也漸漸開展，其中最為重要的內(nèi)容就是智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的構(gòu)建與設(shè)計(jì)。因此，有必要了解電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程[1]。

1 電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程

1.1 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的起步過程

1985年，我國的電網(wǎng)調(diào)度開始發(fā)展，那時(shí)電網(wǎng)調(diào)度使用的監(jiān)控技術(shù)在省級(jí)之間還難以穩(wěn)定運(yùn)行，所以我國電力機(jī)構(gòu)使用了國外的相關(guān)技術(shù)與電力控制系統(tǒng)。該電力控制系統(tǒng)被叫作“四大網(wǎng)”電力管理平臺(tái)，是由華北、華東、東北及華中4個(gè)部分構(gòu)成。我國使用的電網(wǎng)控制系統(tǒng)是在特定操作系統(tǒng)控制（VMS）、特別網(wǎng)絡(luò)（DEC NET）及小型計(jì)算機(jī)（VAX）等基礎(chǔ)上組建的。同時(shí)，我國的相關(guān)電力科研機(jī)構(gòu)積極吸收了其他發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)，在改革、創(chuàng)新他國技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合我國的特殊國情、利用我國的相關(guān)技術(shù)工程，開發(fā)構(gòu)建出不同地區(qū)之間的信息監(jiān)控與獲取系統(tǒng)（SCAD），電網(wǎng)調(diào)控控制系統(tǒng)的發(fā)展由此開始。

1.2 電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展過程

1995年后，電網(wǎng)調(diào)控控制系統(tǒng)得到了極大發(fā)展。國家電網(wǎng)的有關(guān)機(jī)構(gòu)通過持續(xù)的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新使電網(wǎng)調(diào)控控制系統(tǒng)更加完善。在此過程中，互聯(lián)網(wǎng)、UNIX及精簡指令計(jì)算機(jī)等獲得了飛速發(fā)展，為我國技術(shù)的更新?lián)Q代提供了更好的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。例如，我國國網(wǎng)電力科學(xué)研究院設(shè)計(jì)了OPEN-2000、SD-6000等能力控制系統(tǒng)，中電院設(shè)計(jì)出了新型的全自動(dòng)CC-2000系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)在市場(chǎng)上的占有率都很高，并能夠與國外相同級(jí)別的控制系統(tǒng)相媲美，如ABB公司的系統(tǒng)或者西門子開發(fā)的相關(guān)系統(tǒng)[2]。

1.3 電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的提升

2000年開始，我國電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)得到了較大提升。這是由于2003年時(shí)，美國曾出現(xiàn)了大面積停電，而停電的原因是電網(wǎng)咨詢獲取較慢。出現(xiàn)這種問題的原因是GE企業(yè)的系統(tǒng)軟件錯(cuò)誤，因此所有國家都開始對(duì)更好地電網(wǎng)預(yù)警與電力系統(tǒng)展開了研究分析。我國的電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)也對(duì)相關(guān)問題展開了分析，發(fā)現(xiàn)多路多核集群服務(wù)器能夠達(dá)到電網(wǎng)調(diào)度的相關(guān)要求。2008年，我國出現(xiàn)了汶川大地震對(duì)電網(wǎng)造成了極大損壞，當(dāng)時(shí)的電網(wǎng)調(diào)度難以達(dá)到處置嚴(yán)重電網(wǎng)破壞的條件，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)也無法在距離較遠(yuǎn)的地區(qū)形成作用相同的多套IT系統(tǒng)。由于以上事件，我國的國家電網(wǎng)迅速作出反應(yīng)，并著手進(jìn)行全新的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)研究。根據(jù)全球電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，我國電網(wǎng)企業(yè)全面展開了智能電網(wǎng)的研究與使用。2010年后，我國已經(jīng)有10家試點(diǎn)公司在展開智電網(wǎng)調(diào)度線上運(yùn)營。

2 電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.1 電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

電力科學(xué)研究中心、國家電網(wǎng)等分析探究了我國的智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，并以此為基礎(chǔ)，通過不同地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度控制部門展開電網(wǎng)控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容設(shè)計(jì)，如電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的不同地區(qū)之間的調(diào)控功能、電網(wǎng)調(diào)度控制的相關(guān)區(qū)域及電網(wǎng)的基本規(guī)劃等。不同地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制機(jī)構(gòu)以電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為根本對(duì)電網(wǎng)調(diào)控控制內(nèi)容進(jìn)行改變，注重對(duì)電網(wǎng)調(diào)控控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代和保護(hù)。使用更高信息處理能力的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使得電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性等得到了明顯提升。此外，該設(shè)計(jì)方法還增強(qiáng)了互聯(lián)網(wǎng)的多重服務(wù)結(jié)構(gòu)模式（SOA）的使用。這種互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)模式可把較為獨(dú)立、分散的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合。

2.2 電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的作用研究

該系統(tǒng)具有以下多種作用。首先，電網(wǎng)調(diào)度控制平臺(tái)能夠?qū)Σ煌貐^(qū)展開合作、協(xié)同的調(diào)度，能夠進(jìn)行目前資源共享、畫面收取及信息收取等。這種電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的畫面遠(yuǎn)程控制技術(shù)和信息庫方式使得傳統(tǒng)電網(wǎng)控制系統(tǒng)資源難以獲取的問題得到了較好解決[3]。其次，電網(wǎng)調(diào)度控制平臺(tái)通過多層電網(wǎng)調(diào)度一起合作、一起作用的方式展開國家電網(wǎng)調(diào)控控制系統(tǒng)的監(jiān)控。最后，隨著電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的逐步優(yōu)化、更新，其形成了覆蓋面積廣、縱橫交錯(cuò)的情形。不管是動(dòng)態(tài)研究還是靜態(tài)分析，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)都能夠大大提升電網(wǎng)調(diào)度水平、信息集中能力及事故處理水平等。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)展望

3.1 要探索可信計(jì)算機(jī)的安全免疫技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在智能化、自動(dòng)化及安全性方面都取得了很大進(jìn)步。只有做好智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的安全管理，才能夠確保電網(wǎng)正常、穩(wěn)定及安全的運(yùn)行。目前影響電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要因素是信息傳播能力攻擊和網(wǎng)絡(luò)信息攻擊，因此電力企業(yè)有必要與安全管理系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)結(jié)合，對(duì)信息技術(shù)進(jìn)行深入研究，確保電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的創(chuàng)新性、科學(xué)性及完善性。此外，我國的電力企業(yè)還可以主動(dòng)引進(jìn)國外電網(wǎng)可信計(jì)算機(jī)的先進(jìn)安全免疫技術(shù)，并結(jié)合我國電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展情況加以應(yīng)用，不斷提高電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的安全性。

3.2 要及時(shí)關(guān)注短期電力市場(chǎng)多級(jí)多時(shí)段的優(yōu)化技術(shù)

近年來，我國的電力市場(chǎng)發(fā)展迅速，但與西方發(fā)達(dá)國家相比，仍存在不小距離。目前，我國電力市場(chǎng)存在的主要問題是數(shù)字化信息技術(shù)模塊不能滿足市場(chǎng)需求。為解決該問題，需要對(duì)國家省級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化以及安全性等進(jìn)行深入探索，并不斷完善。多級(jí)多時(shí)段優(yōu)化技術(shù)對(duì)于完善電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化以及安全性等起著關(guān)鍵作用。因此，各大電力企業(yè)要按照自身實(shí)際發(fā)展情況，在滿足相關(guān)電力發(fā)展規(guī)定的前提下，科學(xué)地引用一些新的多級(jí)多時(shí)段優(yōu)化技術(shù)，以不斷提高電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)水平。

3.3 關(guān)注電網(wǎng)調(diào)度的自描述動(dòng)態(tài)解析技術(shù)和電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行

電網(wǎng)調(diào)配和電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式對(duì)于合理引導(dǎo)電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)具有重要作用。目前，我國電網(wǎng)運(yùn)行的主要方式有日運(yùn)行、月運(yùn)行以及年運(yùn)行。這3種運(yùn)行方式的運(yùn)行原理大致相同，所以要求工作人員實(shí)際操作時(shí)必須遵守相關(guān)規(guī)定，以避免人為操作失誤。同時(shí)，電網(wǎng)調(diào)度配置工作中的技術(shù)人員還要同步指導(dǎo)電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行方式和自描述動(dòng)態(tài)解析技術(shù)[4]。

4 結(jié) 論

智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)可以完善電力行業(yè)的多個(gè)方面，優(yōu)化整個(gè)運(yùn)行過程。通過智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電力電網(wǎng)運(yùn)行中潛在或出現(xiàn)的問題，并利用自診功能解決問題，從而使整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行。