電力信息技術在電網運行中的應用

李紹強，馬 敏，張建領

膠南市供電公司，山東青島 266400

電力信息技術在電網運行中的應用

李紹強，馬 敏，張建領

膠南市供電公司，山東青島 266400

如今，產業信息化已經成了大勢所趨。電力信息技術結合了電力電子技術以及信息技術等，能有效提高電網運行的整體效率。本文將著重分析其在電力設備、電網調度以及管理3個方面的運用。

電力信息技術；電網運行；信息管理

1 電子信息技術在發電、變電站的應用

傳統的發、變電站的設備都是分單元隔間操作，信息無法共享，導致了很多問題。首先，每一個單元都只是專為自己設置信息，導致信息收集的維度不一，給互相之間的信息溝通帶來了很大的麻煩，提高了管理的難度。其次，每個機組或設備單元都有其操作或者延遲上的要求，分開操作使得彼此間的行動很難做到同一安排，增加了調試和維護上的壓力，減小了整個系統的靈活性以及應變能力。再者，其實現在很多設備操作系統本身就是集成了一定的智能化模塊，傳統的操作方式使設備跟設備之間缺乏互動性，限制了其智能功能的發揮，既降低了工作效率，又從某種程度上浪費了資源、提高了成本。

在發、變電站應用電力信息技術是指，將發電、變電站得所有設備的功能整合優化后，利用電力信息技術和計算機技術，開發統一的信息模型，建立一個綜合性的自動化信息系統。這個系統可以對發、變電站所有主要設備的監管、控制，以及對所有通訊信息的集中自動化管理，使繼電保護裝置能與外界進行良好的信息溝通，在減小工作量和管理復雜度的同時，也提高了發、變電站的整體安全度。以下是建立自動化信息系統的3種方式。

1.1 集中式

就是給系統設置一個中央處理器（主機）來處理信息。發、變電站內的設備將收集到的原始信息通過接口發送到主機的數據庫中，主機通過既定的算法來對信息進行處理歸類。這種方式的優勢在于實時性強，便于數據和設備的統一管理。但是對主機的計算能力和存儲能力要求比較高，而且由于數據結構統一，可能會給主機數據庫帶來大量的冗余，增加主機的計算負擔，提高了硬件投入。

1.2 分布式

這種方式充分利用了各個設備上的智能模塊，讓它們對設備收集到的數據根據信息需求做初步的整理分析和計算，再交給主機做進一步的挖掘處理。跟集中式相比，它大大減小了主機的壓力，避免數據過度冗余，降低了硬件投入成本。不足之處在于每臺機器的處理能力不同，在數據處理和傳遞時可能出現混亂或者差錯，而主機上又沒有原始數據，沒法對其進行勘誤和糾錯。

1.3 分層式

在這個方式中，整個系統呈樹形結構，從硬件到軟件被劃分為了3個層次，分等級進行管理。最下面的是設備層，即對單獨硬件設備的管理和維護；在中間的是單元層，利用局域網絡對各個綜合了若干設備的工作單元管理，負責系統軟件和硬件設備之間的溝通；最上面的是發、變電站層，從整體的角度由軟件工作綜合管理和處理來自單元層各個部分的數據信息。它有效實現了軟件對硬件的控制和管理，又不會給主機造成過大的壓力，簡化系統的龐雜度。但是過多的步驟就必然會增加系統信息的延遲性和以及數據失真的風險。

2 在電網調度方面的應用

電力信息技術應用在電網調度，建立電網調度的信息化系統，將在現場遠程采集到的各種數據和信號通過傳輸電路傳送到電力調度中心，然后調度中心的計算機對回來的數據信號進行實時地分析處理，以便調度員隨時掌握整個供電系統的運行狀況，及時發現處理問題，提高整個系統的響應速度。隨著信息化的不斷發展，目前我國在這個方面已經取得了比較明顯的成效。

2.1 電力信息技術在電網調度方面的應用現狀

1）SCADA和EMS等得到廣泛應用

近年來，隨著科研和生產水平的上升，我國自主研發了多種高水平、高質量的數據采集與監控系統（SCADA）與自動化調度系統（EMS），并且成功將其推廣到全國各地的電網調度中心，大幅加快了我國電網調度信息化的步伐。地理信息系統（GIS）、調度生產管理信息系統(DMIS）等高新技術也逐漸開始被運用在電網調度中。

2）DTS的使用

電網規模的不斷擴大，電網調度信息化的不斷發展，對員工素質的要求也越來越高，調度員培育模擬系統（DTS）也順應需求發展出來。這個系統主要是通過模擬電網運行過程以及事故的發生，在實際上崗前提升調度員的操作和處理事故的能力，以及如何利用現有的系統和數據信息推斷并消除事故隱患，保證整個電路系統的良好運行。

3）國家電力調度數據網絡的建設

隨著電網調度信息化的不斷加深，對基礎設施和集合網絡平臺的需求也就越來越大，建設一個全國性的電力調度數據網絡（SPDnet）因此被提上了議程。這個網絡以IP技術為基礎，采用了二級結構的構建方式。高級網絡是SPDnet骨干網，連接了各省級以上的調度中心，作為總框架；低級網絡是SPDnet省網，作為整個網絡的子網，負責一省內部的電網調度。兩級網絡相對獨立，網域之間通過路由器接入進行信息交流傳遞。這個數據網絡的建成會使得電網調度信息化系統的應用范圍更加廣泛，管理控制更加方面，數據傳輸更加快捷，為今后的發展奠定更扎實的基礎。

2.2 電力信息技術在電網調度方面的應用前景——智能調度

電網調度發展的必然趨勢就是實現智能調度。它通過使用集成調度數據并采用各種高端技術手段對其進行整合和分析，得到實時的電網系統運行狀態，從而自動地檢測系統運行，優化調度手段，運營電力市場，控制電能質量，消除事故隱患，及時發出預警，快速事故處理，生成合理的管理方案。采用智能調度能有效預防大面積的連鎖故障，提高調度人員的掌控能力，提高網絡運行的效果和效率，保障電網的安全優質地運行。

3 在管理上的應用

電網在地理上分散度很高，采取的是分片區式的管理，這樣容易導致片區跟片區之間沒法實現很好的協調。由于電路是連續性的，分開管理也會造成統一管理上的困難，不小心就會帶來安全隱患甚至是事故發生。這種情況下，建立一個完善統一的電網管理信息系統就成了管理人員的迫切需求。而一個成熟的電網管理信息系統應該能夠實時的采集現場并對其處理分析，集成為有用的信息將其顯示給管理人員，并且還要保障信息的安全。隨著國家城市化的不斷發展，電網規模的不斷擴大，傳統的管理信息系統已經無法滿足現實的高要求，電力信息技術的巨大作用就漸漸浮出了水面。

通過電力信息技術建立的統一的管理信息系統，優勢首先在于規范了數據格式，使得部門跟部門、分局跟分局之間可以進行良好的溝通。其次一個最大的優點就是融合了互聯網技術。在互聯網的基礎下，讓每個部門每個片區的管理者都能實時地知道整條線路、整個電網的運行情況，再一次做出行為判斷，完美解決了企業跟部門間的信息共享問題，提高了數據傳遞的速度，降低了由于層層傳遞導致的信息失真，從而在宏觀方面提高了電網運行的安全度，減少在溝通協調方面浪費的成本。互聯網技術的支持使得整個系統的建立和完善都只需要較小的投資，而獲得顯著收效。不過在利用互聯網技術的過程中，一定要加強網絡及系統的安全性，防止網絡受到惡意攻擊而出現漏洞，否則帶來的影響或者損失也是隨著網絡規模成幾何倍數增長的。然后，利用這個集成系統，可以提高整個電網信息的集中度。各部門企業將收集的信息和數據通過系統傳給中央主機，中央主機統一計算分析后將結果又從系統反饋給各個單位。這樣，有效減輕了上級管理機構與下級管理機構信息不對等的狀況，防止了各單位由于信息的局限性導致判斷失誤或者為了自身利益的最大化產生責任推諉的現象。管理人員也能通過整體數據的分析得出線路運營的真實情況，更好地做出統一管理和調控。緊急情況下，下屬單位也能清楚的了解事故發生的狀況以及周邊可以利用的資源，及時做出正確的反應，增強了整體網絡的反應程度。

4 結論

電力行業的快速發展，使電網的安全運行已經進入到了信息化時代，電力信息技術在電網運行方面發揮的作用也越大越來，日后電網的管理控制也會日趨全國化。電力企業應順應這個潮流，利用國家的基礎設施和政策支持，大力強化自身信息技術的運用，并且利用網絡技術，盡早融入整個電網信息系統中去，贏在起點，獲得先機。

[1]林江民.電力信息技術在電網運行中的應用分析[J].科技風，2010(19).

[2]顏偉，文旭，余娟，李一銘，趙霞.智能電網環境下電力市場面臨的機遇與挑戰[J].電力系統保護與控制，2010(24).

[3]黃文，王磊，朱小蘭.電力信息技術在電網運行中的應用[J].大家，2011(19).

[4]吳俊勇.國內外智能電網的發展戰略[J].變頻器世界，2011(9).

[5]陳曉峰.淺析數字化變電站與常規變電站的不同以及自身存在不足[J].數字技術與應用，2010(11).

TM7

A

1674-6708（2011）57-0118-02