縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化應(yīng)用分析和研究

周志威

【摘要】縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是科技含量高、投資較大且建設(shè)周期長的系統(tǒng)工程，在電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障處理和負(fù)荷預(yù)測等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用，同時(shí)也為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)管理部門提供科學(xué)的決策依據(jù)。本文介紹了縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化應(yīng)用，包括實(shí)用化指標(biāo)、應(yīng)用特點(diǎn)和擴(kuò)展應(yīng)用，具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】縣級(jí)電網(wǎng)；調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；實(shí)用化指標(biāo)；應(yīng)用特點(diǎn)；擴(kuò)展應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TM734 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01-0312-01

縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度方法，為縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度提供了高科技含量的新型電網(wǎng)調(diào)度手段，是縣級(jí)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。在這種背景下，筆者結(jié)合本地區(qū)縣級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行的具體特點(diǎn)，就縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化應(yīng)用進(jìn)行介紹和分析。

1.縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的概述

1.1 縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)一般由以下4個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：（1）信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)（變電站自動(dòng)化系統(tǒng)），主要完成微機(jī)保護(hù)、原始數(shù)據(jù)采集、事故記錄及故障錄波、控制與操作閉鎖、數(shù)據(jù)處理與記錄、與遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信和人機(jī)聯(lián)系等功能；（2）信息傳輸子系統(tǒng)（電力通信子系統(tǒng)），在變電站與調(diào)度中心間建立通信質(zhì)量可靠的通道，并按照規(guī)范的遠(yuǎn)動(dòng)傳輸協(xié)議進(jìn)行調(diào)度中心與變電站之間的雙向信息傳輸；（3）信息的收集處理和控制子系統(tǒng)（主站系統(tǒng)），將由各個(gè)變電站通過前置機(jī)子系統(tǒng)傳輸上來的信息進(jìn)行處理，完成實(shí)時(shí)信息處理、歷史信息統(tǒng)計(jì)、事故處理、人機(jī)界面和上級(jí)調(diào)度網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)通信；（4）人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)，主要是指運(yùn)行人員和系統(tǒng)問的交互，包括顯示器、報(bào)表打印機(jī)、調(diào)度模擬屏和記錄型儀表等。

1.2 縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能包括SCADA功能、PAS功能和DTS功能。根據(jù)縣供電局的實(shí)際情況，需要完全實(shí)現(xiàn)SCADA功能，PAS功能可以適當(dāng)選擇實(shí)現(xiàn)其部分功能，如果有經(jīng)濟(jì)能力也可以實(shí)現(xiàn)DTS功能。具體說來：

（1）SCADA功能。SCADA要實(shí)現(xiàn)的功能主要有數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、遙控遙調(diào)操作、人機(jī)會(huì)話、事故處理和追憶、報(bào)表處理和模擬屏、大屏幕投影接口、支持異地值班打印和動(dòng)態(tài)著色等。

（2）PAS功能。PAS功能根據(jù)縣供電局的情況可是當(dāng)選用其部分功能，其主要功能主要有調(diào)度員潮流計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥顟B(tài)估計(jì)、靜態(tài)安全分析、負(fù)荷預(yù)測、短路電流計(jì)算和無功電壓優(yōu)化等。

（3）DTS功能。DTS功能一般包括調(diào)度員培訓(xùn)、運(yùn)行方式研究和反事故演習(xí)。

1.3 縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)原則

在建設(shè)縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的特點(diǎn)、運(yùn)行需求和基礎(chǔ)條件出發(fā)，充分依據(jù)當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃、調(diào)度管理體制和縣級(jí)調(diào)度職責(zé)分工，提出與調(diào)度關(guān)系相適應(yīng)，符合可靠、安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和易于擴(kuò)展的總體方案和分步實(shí)施的具體方案。對(duì)于計(jì)劃同時(shí)建設(shè)配電自動(dòng)化的縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，應(yīng)考慮調(diào)、配一體化的設(shè)計(jì)方案；對(duì)于計(jì)劃在近幾年內(nèi)建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，應(yīng)考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。

2.縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例分析

某縣級(jí)供電局位于內(nèi)蒙古包頭市，所轄的6個(gè)35kV變電站均采用了西安偉德電子技術(shù)有限責(zé)任公司所研制的PDS2000電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，本文將就PDS2000電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在某縣級(jí)供電局的具體應(yīng)用情況做一個(gè)深入的探討。

2.1 實(shí)用化指標(biāo)的分析

PDS2000電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于某縣級(jí)供電局時(shí)，最終達(dá)到的實(shí)用化指標(biāo)如下：（1）128個(gè)系統(tǒng)RTU及微機(jī)保護(hù)裝置容量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)如下：遙測量為256，遙信量為512，遙控量為128，脈沖量為256，智能電度表抄表數(shù)為64；（2）可保存3-5年的歷史數(shù)據(jù)；（3）SOE分別率：站內(nèi)為2ms，站間為10ms；（4）CPU全功能節(jié)點(diǎn)平均負(fù)載20%；（4）遙測精度為0.5級(jí)，遙測合格率為99.99%，遙信量正確率為99.99%，遙控正確率為100%，遙調(diào)正確率為100%；（5）系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間如下：遙測量變化傳送時(shí)間在3s內(nèi)，遙測量全系統(tǒng)掃描時(shí)間在5s內(nèi)，遙信量變位傳遞時(shí)間在12s內(nèi)，遙控命令執(zhí)行時(shí)間在3S內(nèi)，畫面調(diào)用響應(yīng)時(shí)間在2s內(nèi)，畫面刷新時(shí)間在3s內(nèi)，模擬屏數(shù)據(jù)更新周期在3s內(nèi)，雙機(jī)切換時(shí)間在20s內(nèi)。

2.2 應(yīng)用特點(diǎn)的分析

PDS2000電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)基于Windows NT 4.0，Windows2000平臺(tái)，采用多層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（C/S）與瀏覽器/Web服務(wù)器結(jié)構(gòu)（B/S）相結(jié)合的方式，自投運(yùn)以來一直都運(yùn)行穩(wěn)定。

PDS2000電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具有如下應(yīng)用特點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)的組態(tài)軟件比較豐富，可以快速創(chuàng)建系統(tǒng)掃描，繪制各種工作圖表，對(duì)圖形任意無級(jí)縮放和漫游，并且能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)著色。

（2）系統(tǒng)可以存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)和查詢各種歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而為管理人員提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

（3）系統(tǒng)具有高級(jí)語音合成技術(shù)，支持全程語音提示及多媒體語音報(bào)警功能，并且支持語音操作功能。

（4）系統(tǒng)支持不同種類的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取電度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)視并生成電度計(jì)量數(shù)據(jù)庫，不僅可以為營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還可以節(jié)約大量的人力和物力。

（5）系統(tǒng)具有圖文并茂的報(bào)表支持子系統(tǒng)，能夠制作任意格式的報(bào)表。與此同時(shí)，系統(tǒng)可以接收和處理分站端上送的遙信數(shù)據(jù)及SOE信息，將各種遙信數(shù)據(jù)和SOE信息轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一格式向調(diào)度網(wǎng)發(fā)送。

（6）系統(tǒng)具有嚴(yán)密的數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)安全控制功能，智能IC卡授權(quán)操作和多級(jí)軟件權(quán)限設(shè)置，能夠確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

（7）系統(tǒng)具有完整的遠(yuǎn)程訪問和診斷功能，能夠非常方便的完成異地系統(tǒng)維護(hù)、軟件模塊升級(jí)和系統(tǒng)故障排除功能，提供即時(shí)響應(yīng)式服務(wù)。

（8）系統(tǒng)能夠?qū)φ{(diào)度網(wǎng)上各工作站的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)分站端和通道的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)各種異常狀態(tài)和事件進(jìn)行記錄，并及時(shí)提醒系統(tǒng)維護(hù)人員對(duì)故障進(jìn)行處理。

（9）系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣终径松纤偷碾娏繑?shù)據(jù)進(jìn)行接收和處理，并將各種電量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際值并以統(tǒng)一格式向調(diào)度網(wǎng)發(fā)送。系統(tǒng)可以對(duì)脈沖電量、積分電量及全電子式電度表的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行正確處理。

（10）當(dāng)縣級(jí)電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)需要將報(bào)警信息通過網(wǎng)絡(luò)和電話等通訊設(shè)備即時(shí)通知主管部門和主管領(lǐng)導(dǎo)，便于事故得到及時(shí)的檢查和處理。

2.3 擴(kuò)展應(yīng)用的分析

PDS2000電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)完全按照可伸縮性要求設(shè)計(jì)，采用模塊化、多層次和多任務(wù)程序設(shè)計(jì)模式，因此系統(tǒng)的功能具有很大的擴(kuò)展性，比如對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)稍加設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)集控站管理系統(tǒng)。在內(nèi)蒙古包頭市某縣級(jí)供電局集控站的具體設(shè)計(jì)中，從系統(tǒng)造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)等方面考慮，充分利用了PDS2000電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的可擴(kuò)充性優(yōu)點(diǎn)，在投資較少的前提下，可靠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)了集控站的管理功能，并且與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫結(jié)合。

3.小結(jié)

目前縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在著開放性不足、電力通信信道差和變電站RTU設(shè)備新舊并存等問題，影響了縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。電力市場的發(fā)展對(duì)縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提出了越來越高的要求，這就需要我們對(duì)縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化應(yīng)用進(jìn)行更多的探究。

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