試談在電力調度中運用電器自動化系統

梁策 孫哲

（北方重工電控液壓設備分公司研究所，遼寧 沈陽 110141）

我國電網調度實行分級管理，主要分為國家電網調度中心、大區電網調度中心、省級電網調度中心、地區電網調度中心、縣級電網調度中心等級別，分級調度可以簡化網絡的拓撲結構，使信息的傳送變得更加合理，從而大大節省了通信設備，并提高了系統運行的可靠性.為了保證電力系統的安全、經濟、高質量地運行，對各級調度都規定了一定的職責。

電力調度自動化系統是指直接為電網運行服務的數據采集與監控系統，包括在此系統運行的應用軟件。是在線為各級電力調度機構生產運行人員提供電力系統運行信息、分析決策工具和控制手段的數據處理系統。電力調度自動化系統是保證電網安全和經濟可靠運行的重要支柱手段之一。隨著電網不斷的發展，電網的運行和管理需求在不斷地變化，要保證電力生產的安全有序進行，作為重要支柱的調度自動化系統要適應電網需求的發展。由于各級調度中心的職責不同，對其調度自動化系統的功能要求也是不同的。電力調度自動化系統是監控電網運行的實時系統，具有很高的實時性、安全性和可靠性。

1 電力系統調度自動化的發展階段

電力系統調度自動化發展到現在已經歷了幾個不同的階段.在20世紀30年代電力系統建立調度中心之初是沒有自動裝置的，當時調度員只能依靠電話與發電廠和變電所聯系，無法及時和全面地了解電網的變化，在事故的情況下只能憑經驗進行處理。

20世紀40年代出現了早期的電力系統調度自動控制系統，具有對電力系統運行狀態的監視，遠距離的開關操作，自動發電控制及經濟運行，以及制表、記錄和統計等功能。這個系統稱為數據采集與監控系統。

在20世紀60年代中期，西方一些國家的電力系統曾相繼發生了大面積的停電事故，引起世界的振動.人們開始認識到，安全問題比經濟調度更加重要。因此，人們開始認識到計算機系統應首先參與電力系統的安全監視和控制.這樣，就出現了能量管理系統.能量管理系統是以計算機為基礎的現代電力系統的綜合自動化系統，主要針對發電和輸電系統，用于大區級電網和省級電網的調度中心，將數據采集與監控、自動發電控制和網絡分析等功能有機聯系在一起，使處于獨立或分離的自動化提高到一個統一的管理系統水平，根據能量管理系統的技術發展的配電管理系統屬于負荷自我管理，其原理是用戶按電價躲避峰荷用電，但分時電價應由配電管理系統提供EMS的發展主要基于計算機技術和電力系統應用軟件技術兩方面。

隨著技術的進步，電力系統自動化正向綜合自動化水平發展。數據庫技術的發展使數據能為更多的應用軟件服務，人機交互技術由初期以打印為主改為以顯示器為主，由字符型走向全圖型.響應速度越來越快，畫面編輯越來越力便，表現能力越來越強.20世紀90年代發展的視窗、平滑移動、變焦，以及三維圖形等技術大大方便了調度員使用能最管理系統，使他們可以在調度室的屏幕上形象而直觀地觀察和控制電力系統，從而縮短了與電力系統各部分間的距離。

2 電力調度自動化系統應用現狀

目前我國投運的系統主要有CC-2000，SD-6000.OPEN-2000。這些系統都采用RISC工作站和國際公認標準:操作系統接口用POSIX:數據庫接口用SQL結構化訪問語言；人機界面用 OSF/MOYIF，X-WINDOWS；網絡通信用TCP/IP，X.25。應用表明這些系統基本功能均達到國內外同類系統的水平，且各有特點。

2.1 CC-2000系統：采用開放式系統結構設計，采用面向對象的技術，利用事件驅動和封裝的思想為應用軟件提供了透明的接口。采用面向對象技術，并引進了一個大對象的概念，以適應封裝性、繼承性以及事件驅動的要求。支撐系統專用性和通用性的有機結合。既適應電力系統的需要，又兼顧其它行業實時應用的要求。

2.2 SD-6000系統：SD-6000系統是電力部重點項目，由電自院南瑞系統控制公司和淄博電業局聯合開發的具有統一平臺的開放式分布式能量管理系統，1994年投運，1996年通過測試和鑒定。該系統集成了超大規模的調度投影屏、調度電話自動撥號、氣象衛星云圖等新技術。該系統特點是:具有開放式和分布式的支撐系統平臺。具有面向對象的人機界面管理系統。其中較突出的是廠站單線圖、電網元件模型、電網拓撲結構、數據庫同期生成技術。EMS支撐軟件與管理系統的商用數據庫采用SQL標準接口。便于用戶自行開發和由第三方開發應用軟件。有較高的穩定性和可靠性，前置機應用軟件設計合理，實用

2.3 OPEN-2000系統：OPEN-2000系統是江蘇省立項的重大科技項目，是由電自院南瑞電網控制公司開發的新一代EMS系統。OPEN-2000系統是南瑞公司于1998年開發成功的一套集 SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一體，適用于網、省調和大中型地調的新一代能量管理系統。是國內外發展速度快、適用面廣、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系統，是國內首套將IEC870-6系列TASE.2協議集成于軟件平臺的系統。

3 未來電力調度自動化的發展趨勢

隨著電力系統的發展和電力體制改革的深化，為保證電網安全、優質運行，電力調度中心可能同時會運行多個應用系統，例如調度自動化系統，點能量計費系統、調度生產管理系統、配電管理系統等。每個系統又可能包括多個應用。

為滿足以上要求，IEC第57技術委員會的13工作組推出了調度自動化系統各應用系統接口的系統標準IEC61970，其主要部分是以CIM描述電網的公用信息、以CIS訪問電網的公用信息，其理想目標是實現“即插即用”，當前目標是解決系統的互聯和異構問題。開發基于IEC61970標準的電網調度自動化系統，把異構機型、多體系互聯起來，在不同的系統之間建立一種公共的相互兼容和可互相操作的環境，最大可能地充分利用計算機處理能力，真正做到數據共享、資源共享。使電力企業獲得更高的效率和更大的經濟效益，這將是調度自動系統的發展放向。從技術發展趨勢上看，我國的調度自動化系統在逐步經歷并完成了從“經驗型調度”到“分析型調度”的轉變之后，相信必將發展至“智能調度”階段。這也是由當前各種新的調度自動化技術需求所決定的。

隨著電力市場的引入，更多的市場參與者要求能夠使用調度自動化系統進行信息上報和查詢等操作，這就對智能調度系統的信息安全防護能力提出了更高的要求。

結束語

隨著計算機、通信和電子技術的飛速發展，變電站自動化中必然會引人相關的新技術。變電站自動化設備和裝置將向一體化、智能化方向發展。同時，由于變電站(尤其是高壓、超高壓變電站)中高電壓、大電流的導線和設備，使周圍環境處于強大的電磁場影響之下。以往由于開關操作和短路故障產生的暫態過程、雷電流的侵人等使保護誤動作、自動化設備損壞等情況時有發生。因此，引入提高設備電磁兼容性的新技術，也將成為變電站自動化技術的發展熱點。

[1]吳文輝.電氣工程基礎.2010.

[2]曹寧.電網通信技術.2003.

[3]韓富春.電力系統自動化技術.2003.