淺談電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展

摘 要：改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，人們的物質(zhì)文化生活有了顯著的提高，人們對電能的需求量日益加大，同時(shí)對于供電的質(zhì)量和可靠性也有了更高的要求。在這種情況下，電力企業(yè)把服務(wù)質(zhì)量做為企業(yè)發(fā)展的根本，為了保證供電的持續(xù)性和安全性，對電網(wǎng)進(jìn)行了改擴(kuò)建，應(yīng)用了新技術(shù)、新設(shè)備在電網(wǎng)的運(yùn)行上，電力系統(tǒng)調(diào)試也實(shí)現(xiàn)了自動化的水平。本文介紹了電力系統(tǒng)調(diào)試的任務(wù)，分析了電網(wǎng)高度自動化的組成部分、功能及電力調(diào)度自動化技術(shù)的基本特征，并進(jìn)一步闡述了我國電力調(diào)度自動化的應(yīng)用情況及未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；調(diào)度自動化；技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

1 電力系統(tǒng)調(diào)度的任務(wù)

電力企業(yè)是保證國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的支柱行業(yè)，其持續(xù)健康的發(fā)展尤為重要。電力系統(tǒng)的調(diào)度即是電力系統(tǒng)的指揮官，其對設(shè)備及其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)控和調(diào)節(jié)，針對設(shè)備的性能，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備在安全情況下滿足最大負(fù)荷的需要，保證電網(wǎng)的持續(xù)運(yùn)行，保證用戶用電的可靠性和安全性，有效提高電能的質(zhì)量，使能源得到有效的利用。

2 電網(wǎng)調(diào)度自動化的組成部分及其功能

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)包括控制中心主站系統(tǒng)、廠站端（RTU）和信息通道三大部分。根據(jù)功能的不同，可以將此系統(tǒng)劃分為信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)和人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)。信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)的基本功能是在各發(fā)電廠、變電所采集各種表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，此外還負(fù)責(zé)接收和執(zhí)行上級調(diào)度控制中心發(fā)出的操作、調(diào)度或控制命令。信息傳輸子系統(tǒng)為信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)與調(diào)度控制中心提供了信息交換的橋梁，其核心是數(shù)據(jù)通道，它經(jīng)調(diào)制解調(diào)器與RTU及主站前置機(jī)相連。信息處理子系統(tǒng)是整個(gè)調(diào)度自動化系統(tǒng)的核心，以計(jì)算機(jī)為主要組成部分。該子系統(tǒng)包含大量直接面向電網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行人員的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，完成從采集到信息的各種處理及分析計(jì)算，乃至實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備的自動控制與操作。人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)將傳輸?shù)秸{(diào)度控制中心的各類信息進(jìn)行加工處理，通過各種顯示設(shè)備、打印設(shè)備和其他輸出設(shè)備，為調(diào)度人員提供完整實(shí)用的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息。調(diào)度人員發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令也通過此系統(tǒng)輸入，傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

3 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)的基本特征

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)應(yīng)具有以下基本特征：

3.1 該技術(shù)應(yīng)該能夠及時(shí)并準(zhǔn)確地采集、檢測和處理電，網(wǎng)中各元件、局部或整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息；

3.2 能根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)要求，為調(diào)度人員做出準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)和控制的決策提供依據(jù)；

3.3 使整個(gè)電網(wǎng)在調(diào)度的協(xié)調(diào)下實(shí)現(xiàn)安全的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)供電的優(yōu)質(zhì)、高效；

3.4 調(diào)度自動化技術(shù)有效的提高了調(diào)度的工作效率，能夠有效的預(yù)防事故的發(fā)生，保證設(shè)備的使用效率及壽命，自動化技術(shù)避免了人為的失誤，對電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行起到了積極的作用，同時(shí)使電力系統(tǒng)大面積癱瘓的情況得到了有效的避免，減少了大范圍停電事故的發(fā)生。

4 我國電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的應(yīng)用情況

我國最先采用的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)多數(shù)都是從外國引進(jìn)的，我國自主研發(fā)的系統(tǒng)基本上很少，九十年代中期，我國自主研發(fā)的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)才正式開始應(yīng)用。由此可以看出，我國電力調(diào)度自動化水平還落后于發(fā)達(dá)國家有一段很長的距離。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的調(diào)度自動化水平有了較快的進(jìn)展，但在實(shí)際應(yīng)用中還是存在著一些問題需要解決。例如：系統(tǒng)計(jì)算機(jī)CPU負(fù)載率問題，即便是目前計(jì)算機(jī)容量和運(yùn)算速度成倍或成幾十倍提高的情況下，其負(fù)載率仍很高；CDT和Polling遠(yuǎn)動規(guī)約的選用問題；系統(tǒng)的開放性問題，。此外，現(xiàn)在的電力系統(tǒng)由于還依賴高壓機(jī)械開關(guān)（油斷路器、六氟化硫斷路器、真空開關(guān)等）實(shí)現(xiàn)線路、設(shè)備、負(fù)荷的投切，尚不能做到完全可控。因?yàn)闄C(jī)械作用的速度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于電傳輸?shù)乃俣龋詫﹄娋W(wǎng)的完全控制還無法實(shí)現(xiàn)，只能做到部分控制，實(shí)質(zhì)上還是調(diào)度員起著決定的作用。對于這一問題的解決，只能將電力系統(tǒng)的高壓開關(guān)完全換成電子開關(guān)，這樣才能真正的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)控制。目前的電力系統(tǒng)還無法實(shí)現(xiàn)完全控制，因此實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、分級管理，這樣的目的也是加強(qiáng)調(diào)度管理的協(xié)調(diào)性。電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，分布廣、設(shè)備多、信息參數(shù)大，電壓從低到高，再從高到低的進(jìn)行能量的傳送，形成了不同的電壓級別，因此需要不同級別的變電站，然后用輸電線路與變電站進(jìn)行連接，從而向用戶實(shí)現(xiàn)供電，這樣復(fù)雜的電力網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要電網(wǎng)調(diào)度的管理和調(diào)度，因此電力調(diào)度人員的素質(zhì)是實(shí)現(xiàn)安全供電的關(guān)鍵。加強(qiáng)電力調(diào)度人員的管理，強(qiáng)化其素質(zhì)的提高，這樣可以有效的減少或杜絕調(diào)度中誤操作、誤調(diào)度事故的發(fā)生機(jī)率，保證人身和電網(wǎng)運(yùn)行的安全。在我國目前的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)中也存在著許多的問題需要解決。如運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)人員缺失，運(yùn)行維護(hù)能力較差，沒有嚴(yán)格的運(yùn)行維護(hù)管理制度，能運(yùn)行維護(hù)人員缺少相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)等，種種問題的存在，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

5 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

5.1 模塊化與分布式。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重要思想就是模塊化和分布式。

5.2 面向?qū)ο蠹夹g(shù)。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的目的就是為了能夠及時(shí)準(zhǔn)確地獲得電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種能很好的解決這個(gè)問題的技術(shù)先進(jìn)且能很好地遵循ClM的技術(shù)，但它的實(shí)現(xiàn)有一定的難度。

5.3 電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動化。全面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的綜合管理水平，使電力系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化；建立并完善電氣事故處理體系，使事故停電時(shí)間降到最短，降低各種不必要的影響。

5.4 無人化值守管理模式。建立無人值班綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全性分析、狀態(tài)估計(jì)、負(fù)荷預(yù)測及遠(yuǎn)程調(diào)控等，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)自動報(bào)警，以便調(diào)度人員及時(shí)處理事故，從而保證電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

5.5 智能化。智能化調(diào)度是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，能夠及時(shí)、有效地獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)正常運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測和優(yōu)化、預(yù)警和預(yù)防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢復(fù)等，最大限度實(shí)現(xiàn)全面、精細(xì)、及時(shí)、最優(yōu)的電力系統(tǒng)運(yùn)行與管理，以達(dá)到電力系統(tǒng)的調(diào)度、運(yùn)行和管理的智能化。

6 結(jié)語

總之，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展以及電力系統(tǒng)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，在不遠(yuǎn)的將來，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化將會取得飛速的發(fā)展。以這些科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為依托，能更好地維持供需平衡，保證良好的電能質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張鋒.淺談電力系統(tǒng)調(diào)度自動化及其發(fā)展方向[J].廣東科技2008.

[2]張雷，李大偉.電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]職業(yè)技術(shù).2008.

[3]王能斌.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理.電子工業(yè)出版社.2000（1）.