配電網調度自動化技術的研究與分析

蘇建成

(內蒙古電力集團有限責任公司鄂爾多斯電業局,內蒙古鄂爾多斯 017000)

配電網調度自動化技術的研究與分析

蘇建成

(內蒙古電力集團有限責任公司鄂爾多斯電業局,內蒙古鄂爾多斯 017000)

隨著電力體制改革工作的不斷深入、全國聯網進程的加快及調度機構達標創一流工作的深入開展,我國配電網調度自動化專業及技術取得了重大進展。將調度自動化技術應用于配電網,能夠減輕調度人員的工作難度,對配電網進行科學調度,合理安排配電網負荷,使有限的電力發揮更大的經濟效益,并且達到配電網安全、實時、準確和可靠的運行,因此本文將就配電網調度自動化技術展開探討。

配電網 調度自動化技術 基本特征 具體應用 發展趨勢

1 配電網調度自動化技術的基本特征

作為一項比較復雜的新興技術，調度自動化技術將數字技術、計算機技術和自動控制技術等結合起來，服務于配電網系統，使之實現離線/在線情況下的智能化管理。通過調度自動化技術的監測與控制功能，用戶能夠獲得配電網運行的各項數據，并對配電網存在的異常問題和事故進行自動識別，調度人員則可以通過數據信息的分析來查看配電網運行狀態參數，從而技術處理異常狀況，確保配電網的安全穩定運行。

眾多工程實踐表明，配電網調度自動化技術具有如下特征：(1)配電網調度自動化技術能實時并準確采集、檢測和處理配電網中各元件、局部或整個系統運行的狀態參數;(2)配電網調度自動化技術能夠結合當時的運行狀態和系統各元件的技術、經濟等指標要求，為調度人員作出準確的控制和調節決策提供科學依據;(3)配電網調度自動化技術能夠實現配電網的綜合協調，確保配電網的安全、經濟和可靠運行，同時還能夠提供優質的供電;(4)配電網調度自動化技術能夠就提高工作效率，降低電力系統事故的發生概率，延長設備的使用壽命，尤其可以避免配電網系統的崩潰和大面積停電等連鎖事故的發生，實現配電網運行的綜合效益。

2 配電網調度自動化技術的具體應用

2.1 電力SCADA系統

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統，即數據采集與監視控制系統，是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統。SCADA系統可以對現場的運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。

傳統電力SCADA系統主要包括遠程終端設備RTU、通信網絡以及控制中心三大部分，其中RTU負責進行數據采集及本地控制、遠程數據通信單元通信和執行控制功能等任務;通信網絡主要用于從站與控制中心或從站與其它從站的通信;控制中心通過控制中心軟件管理系統數據庫，可以通過主控軟件監測遠端現場的工作狀態和參數，下發控制命令進行控制，并完成報表顯示及打印等功能。

隨著電力系統信息化建設的發展，傳統電力SCADA系統暴露出了擴展新功能難、不同系統和應用之間數據交換難、不同廠家的產品協調工作難等諸多問題;特別是無法實現Internet如此方便條件下的遠程監控;專門的數據采集設計限制了第三方的訪問，使得很難在現有系統上開發新的應用，或是將第三方軟件集成到已有的系統。另外，由于各電力軟件生產廠商推出的基于電力系統的應用都是自主設計并開發的，存在信息模型私有、訪問接口私有、協議私有和互操作性差的不足，導致各個系統之間的數據共享程度和集成度都很低，甚至自己開發的產品自我擴展性也很差，阻礙了傳統SCADA系統被廣泛利用的可能。

2.2 AGC/AVC系統

AGC/AVC系統，其中AGC指的是自動發電控制系統，AVC指的是最低電壓控制系統。AGC/AVC系統主要應用在輸電網中。隨著配電網規模的發展及主動配網、微電網、分布式發電等新概念、新技術的提出及應用，AGC/AVC系統也將在配電網中得到用武之地。在閉環控制中，AGC/AVC系統影響著配電網運行的安全性及經濟性。

據統計，目前全國省級及以上電網中，有超過30家投入了AGC功能，在確保跨大區電網和網省電網安全、優質運行方面發揮了重要的作用;另外，AVC功能在安徽、福建等省級電網中獲得了初步應用，取得了較好的效果。由此表明，我國省級及以上電網調度已初步實現了由經驗型向分析型的過渡，電網調度自動化系統的總體應用水平已接近國際先進水平。

2.3 能量管理系統

OPEN-2000能量管理系統是集監控和數據采集、電力系統應用軟件、自動發電控制、配電管理系統以及調度員培訓仿真系統等應用于一體，具有開放型、分布式等特點，適用于網、省調和大中型地調的新一代能量管理系統。它作為國內外技術先進、維護方便、適用面廣、性能完善、穩定性高以及具有豐富工程經驗的系統已成功應用于國調、廣西區調、江蘇省調、云南省調、重慶市調、上海市調以及南京、哈爾濱等省會城市在內的幾十個大中地調中。

SD-6000能量管理系統具有統一支撐平臺的開放式能力管理功能，采用了超大規模的調度投影屏、調度電話自動撥號和氣象衛星云圖等新技術，具有信息實時性、開放式、分布式和友好的人機界面等特點。它是當前國內技術先進、功能強大、成熟、可靠的分布式SCADA/EMS/DMS系統，該技術主要應用在廣東省調、北京地調、南京地調、鄭州市供電局、海南省供電局等地。

3 配電網調度自動化技術的發展趨勢

第一，大容量。配電網調度自動化技術需要從全局的角度來考慮，處理海量的信息，具體表現在如下三個方面：隨著配電網規模的快速擴充和配電網互聯的增強，對配電網大模型的統一分析越來越成為需要;目前配電網調度自動化技術是針對配電網穩態水平的監控分析，未來需要擴展到靜態、動態、穩態三位一體的信息處理與分析;未來配電網調度自動化技術需要綜合處理配電網、市場和電量信息。第二，統一性。未來配電網調度自動化技術需要加強監控和分析的統一性。在時間維度上，需要靜態、動態、暫態相結合;在空間維度上，需要各級調度的統一協調;在對象維度上，需要考慮經濟穩定性和物理穩定性的交織作用。第三，高實時性。為了實現閉環控制，高密度采集的相量測量單元對高速實時通信提出了更高的要求，對分析和決策軟件的實時性要求也更為苛刻，因此未來配電網調度自動化技術需要向高實時性的方向發展。第四，綜合性。隨著配電網規模的不斷擴大，配電網的動態行為更為復雜，而傳統配電網調度自動化技術已經不能完全滿足配電網發展和安全運行的要求，因此配電網調度自動化技需要將功能從傳統的監視、分析和控制進一步延伸到廣域保護和安全協調防御。

4 結語

隨著配電網的發展，配電網調度自動化技術已經從傳統的穩態數據監視發展到需要綜合動態以及暫態信息監視的應用。筆者相信，隨著配電網調度自動化技術的不斷發展和完善，它必將給電力行業帶來巨大的經濟效益和社會效益。

[1]許曉鋒.配電網自動化技術問題初探[J].科技資訊,2010(2)．

[2]鄒子軍.調度自動化技術在配電網中的應用[J].中國新技術新產品,2013(16)．

[3]何云飛,何云波.沁水縣電網調度自動化系統升級改造實施方案[J].科技情報開發與經濟,2009,19(26)．

蘇建成(1972—),男,本科,內蒙古杭錦旗人,工程師,研究方向為電力工程。