電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

曾祥淦 盧雪瑩 楊榮霞 馮鴻懷

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);調(diào)度自動(dòng)化;應(yīng)用

當(dāng)前階段，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，不論是現(xiàn)代化建設(shè)，還是人民生活水平提升，亦或是電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)步都對(duì)電力供應(yīng)安全穩(wěn)定提出了更高的要求，而這些都是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在的價(jià)值和首要任務(wù)，電力調(diào)度自動(dòng)化通過(guò)及時(shí)的把控電網(wǎng)運(yùn)行狀況，為電控人員提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)參考，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果在電力系統(tǒng)正常運(yùn)作過(guò)程中，電控人員沒(méi)有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)隱患，則必然會(huì)影響到電網(wǎng)正產(chǎn)運(yùn)作和用戶供電質(zhì)量，所以在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，必須要及時(shí)借助電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程調(diào)控、運(yùn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)、運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估以及實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

1.1電網(wǎng)角度自動(dòng)化基本特征

一個(gè)完整的掉網(wǎng)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包括很多結(jié)構(gòu)，如數(shù)據(jù)服務(wù)器、DAS工作站、調(diào)度工作站、系統(tǒng)終端服務(wù)器、通訊機(jī)房、以太網(wǎng)等，圖1顯示的某地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D：

從上圖可以看出，從硬件上來(lái)看，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要以電力數(shù)據(jù)收集、控制設(shè)備為基礎(chǔ)，借助快速以太網(wǎng)構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以此來(lái)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和調(diào)度，而從軟件結(jié)構(gòu)上來(lái)講，包括SCADA子系統(tǒng)、DAS以及配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示：

從電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)來(lái)看，其特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

（1）實(shí)施有效的對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，主要針對(duì)電網(wǎng)局部的元件以及整體元件，同時(shí)對(duì)這些元件運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)和采集。

（2）根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，對(duì)所有系統(tǒng)元件的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、技術(shù)性指標(biāo)做出解析，為調(diào)度人員提供數(shù)據(jù)支持。

（3）利用電力調(diào)度協(xié)調(diào)功能為電網(wǎng)提供安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。

（4）保證電網(wǎng)系統(tǒng)元件在更加安全穩(wěn)定的環(huán)境中運(yùn)行，延長(zhǎng)電網(wǎng)設(shè)備使用后明，有效規(guī)避電網(wǎng)運(yùn)行事故。

1.2電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

從上面兩個(gè)圖可以看出，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)軟硬件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并且借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及相關(guān)的應(yīng)用軟件推動(dòng)電力系統(tǒng)調(diào)度朝著模塊化、智能化的方向發(fā)展，僅從系統(tǒng)構(gòu)成和技術(shù)應(yīng)用足以看出其優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

（1）大幅提升工作可靠性

盡管傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)同樣也能提升工作穩(wěn)定性，但是由于傳統(tǒng)電子系統(tǒng)對(duì)于人工操作依賴(lài)較高，必須借助人工操作才能夠完成，所以很難根據(jù)實(shí)際需求做出及時(shí)調(diào)整，例如人工一旦出現(xiàn)失誤或者披露很容易影響整個(gè)工作的開(kāi)展，而電力調(diào)度通過(guò)計(jì)算機(jī)等軟硬件可以確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確可靠，提升工作可靠性。

（2）提升電力調(diào)度工作效率

電力調(diào)度工作就是要滿足不同區(qū)域的基本用電量，如果一個(gè)地區(qū)的用電量發(fā)生變化，則必須要及時(shí)的通過(guò)電力調(diào)度來(lái)調(diào)節(jié)，但是若電力調(diào)度效率較低，則實(shí)際的電網(wǎng)供電量會(huì)與理論計(jì)算的供電量出現(xiàn)偏差，進(jìn)而出現(xiàn)用電不均衡或者電力資源的浪費(fèi)。而電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化能夠通過(guò)完善監(jiān)測(cè)程序來(lái)保證電力功率的合理分配，避免資源浪費(fèi)，大幅提升電力調(diào)度工作效率。

（3）降低電網(wǎng)供電成本

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠合理的控制電力調(diào)度成本，主要是通過(guò)減低調(diào)度能耗和自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如借助自動(dòng)化技術(shù)能夠降低人員成本，在系統(tǒng)構(gòu)建中，借助智能電網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，諸如抄表、成本核算、用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等人工作業(yè)都可以借助電力調(diào)度自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。

2.電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用策略

2.1電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題主要包括三個(gè)方面，即物理層面、系統(tǒng)層面和網(wǎng)絡(luò)安全層面。

首先物理層面涉及兩個(gè)領(lǐng)域，首先是物理線路安全，其次是物理系統(tǒng)主機(jī)硬件安全，例如線路盜竊、硬件設(shè)備損壞、自然災(zāi)害影響等，簡(jiǎn)單來(lái)講但凡是能夠?qū)﹄娏φ{(diào)度關(guān)鍵數(shù)據(jù)、系統(tǒng)賬號(hào)以及口令喪失等產(chǎn)生威脅的都是物理層面問(wèn)題;

其次是系統(tǒng)層面安全，即系統(tǒng)主機(jī)操作系統(tǒng)可能存在的安全隱患，例如安全管理、賬號(hào)口令保護(hù)、系統(tǒng)存取授權(quán)等安全設(shè)置;

再者網(wǎng)絡(luò)層面安全指的是單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)安全隱患，因?yàn)槭褂糜?jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)，則系統(tǒng)中任意一個(gè)主機(jī)都可能受到網(wǎng)絡(luò)病毒等攻擊，或者其他人員使用非法手段攻擊電力調(diào)度自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，很有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓風(fēng)險(xiǎn)。

例如我國(guó)現(xiàn)在使用較多的CC-2000電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局，通過(guò)實(shí)施的收集系統(tǒng)數(shù)據(jù)，再借助各部分ALPHA服務(wù)器對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的應(yīng)用功能進(jìn)行合理劃分，不僅能夠保證系統(tǒng)的流暢運(yùn)行，而且能夠避免系統(tǒng)受到節(jié)點(diǎn)故障影響，因?yàn)榉植际降南到y(tǒng)布局本身就有加強(qiáng)的通用性和實(shí)時(shí)性，可以更好地保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)安全優(yōu)化

物理層面、系統(tǒng)層面和網(wǎng)絡(luò)安全層面是調(diào)度自動(dòng)化可能存在的安全問(wèn)題，保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行首要措施必然是保障這三個(gè)層面的安全，根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全級(jí)數(shù)、及時(shí)程度、服務(wù)對(duì)象等因素對(duì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行確立。例如物理層面的安全防范以預(yù)防為主，安全預(yù)防需要對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)提出更高的要求，借助專(zhuān)用的局域網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接電力監(jiān)控系統(tǒng)和本地的其他電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，也可以借助電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接不同級(jí)別的異地電力監(jiān)控系統(tǒng)。其余的信息系統(tǒng)以及包公自動(dòng)化借助特殊的網(wǎng)絡(luò)方式來(lái)與電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。另外，由于電力系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中可能會(huì)受到惡意程序的威脅，進(jìn)而影響整個(gè)電網(wǎng)安全，所以必須要根據(jù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中不同應(yīng)用的特點(diǎn)，構(gòu)建調(diào)度安全防護(hù)體系。

2.3配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)

配網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度與變電所的自動(dòng)化有較大的差別，配網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度過(guò)程中，所有的終端設(shè)備都是在戶外運(yùn)作，所以終端設(shè)備必然會(huì)受到外界溫度、雨水等因素的影響，故而必須要保證所選設(shè)備有較強(qiáng)的抗老化性能，能夠抗外界溫度變化、風(fēng)沙雨水等威脅，再加上電力配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)需要測(cè)控多個(gè)對(duì)象和大量的設(shè)備，所以在選擇設(shè)備的時(shí)候必須要考慮到機(jī)器設(shè)備的性價(jià)比。

通信系統(tǒng)構(gòu)建要結(jié)合調(diào)度自動(dòng)化通信體系進(jìn)行，例如一些地區(qū)的變電站或者調(diào)度主站已經(jīng)構(gòu)建有光纖通訊網(wǎng)絡(luò)，則配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)就可以使用該通訊網(wǎng)，就近連通變電站或調(diào)度主站，同時(shí)在創(chuàng)建配網(wǎng)通信體系過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)為集中抄表和調(diào)度自動(dòng)化留出一定的構(gòu)建余地。實(shí)施配網(wǎng)過(guò)程中要分析實(shí)際的需求，根據(jù)以往的歷史運(yùn)作數(shù)據(jù)和精確的配電參數(shù)，根據(jù)區(qū)域和相關(guān)部門(mén)實(shí)際情況構(gòu)件分不是地理信息系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)多變的數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)支持。

3.結(jié)論

總的來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)就目前而言有很大的優(yōu)越性，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和需求的提升，調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)不斷的升級(jí)完善，但從電力技術(shù)調(diào)度的角度來(lái)看，想要更好的將其應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，發(fā)揮調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，必須要將調(diào)度技術(shù)積極地攻入到電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)和管理中，完善系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全優(yōu)化，加快配網(wǎng)自動(dòng)化建惡化，為電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化和電力企業(yè)發(fā)展提供更可靠的技術(shù)支持。

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