現代電力調度自動化系統探析

張慶明

廣東電網公司惠州博羅供電局，廣東惠州 516100

0 引言

電力調度自動化系統是根據當前計算機技術、自動化技術和信息網絡技術的發展趨勢，開發的集數據采集、傳輸、電網運行狀態監測和遙控等功能為一體的自動化系統，它具有豐富的調度管理功能，能及時發現電網運行過程中出現的故障與問題，并通知相關部門處理，從而實現整個電網系統的綜合協調，大大提高了電網的運行效率，保障電網系統的安全可靠運行。

隨著科學技術的進步及自動化設備的廣泛應用，電力調度自動化系統也得到了快速發展，它極大地方便了電力的使用，適應了電網需求的發展。目前，國內對電力調度自動化系統的應用水平還比較初級，已投入使用的一些調度自動化系統還無法滿足綜合調度業務深入開展的需要。因此，加強對調度自動化系統的研究，并促使其不斷發展和完善具有重要意義。

1 電力調度自動化系統的組成

電力調度自動化系統主要由支撐硬件和系統軟件兩部分組成。其中支撐硬件主要由調度中心的主站服務器、廠站端(RTU)服務器、網絡服務器、數據傳輸介質、信息采集設備和打印機、顯示器等輸出設備組成(如圖1 所示)；系統軟件則主要包括操作系統、電力調度基本應用軟件和高級應用軟件等。按照所完成的功能，可以將整個調度自動化系統劃分為以下子系統：1）信息采集和執行子系統。信息采集和執行子系統主要負責對當前電網的運行數據進行實時采集，此外還負責接收和執行上級調度中心下發的調度控制命令；2）信息傳輸子系統。該系統主要負責將調度中心與信息采集和執行子系統相連，其核心是建立數據傳輸信道；3）信息處理子系統。信息處理子系統主要以服務器為主要組成部分，它是整個電力調度系統的核心。該子系統包含了大量的電力調度基本應用軟件和高級應用軟件，主要完成與調度業務相關的各種數據分析計算功能，甚至還能完成對系統設備的自動控制等功能；4）人機聯系子系統。該系統主要負責實現調度人員和電力調度自動化系統的人機交互功能，通過各類I/O 設備讀入調度人員的各項控制指令，并將經過加工處理后的各類信息進行輸出顯示。

圖1 電力調度自動化系統

2 電力調度自動化系統的功能

電力調度自動化系統主要圍繞調度業務的開展實現，而電力調度工作比較復雜，其業務涵蓋的內容較多，這就決定了調度自動化系統也應集成多項功能，具體分析如下。

2.1 發電的自動控制

構建電力調度自動化系統的主要目的之一，就是利用調度自動化系統實現對發電過程的自動控制。通過電力調度自動化系統實現對電力供需狀況的監視和預測，在配電網和發電單元的配合下，結合通道、終端形成封閉式的控制系統，實時監控當前電網中的電力信息，一旦發現存在供給不足，就能夠通過自動控制提升發電量，保障電力供需平衡，在重點保障居民用電和重點單位用電的基礎上，提高電力調度的可控制性。

2.2 實現自動化系統的監控

電力調度自動化系統的主要目的是提高電力調度的可控性，而要提高電力調度的可控性，首先就要確保電網運行保持在可監測、可控制的狀態中，通過對有關調度業務相關的各項信息數據的采集和處理，從而為調度控制命令的制定和執行提供依據。例如：當電力調度自動化系統監測到系統異常時，可對異常狀態進行識別，并能夠依據識別結果作出自動反應，以及時限制異常事故的蔓延，提出相應的解決對策，或者當系統無法對異常進行自動控制時，也能及時通知調度人員注意，確保檢修人員能夠及時發現異常故障并作出緊急處理，避免電網大范圍癱瘓的事故發生。

2.3 保障調度的合理性

調度合理不僅適應了當前調度工作發展的需求，還可以保障電網系統供配電的平衡，使電網運行在一個高能低耗的狀態下，便于供電企業獲得更多的經濟和社會消息。當前的電力調度自動化系統以電網功率為研究對象，在保障電能調度安全的基礎上，實現調度的合理分配。為保障調度合理、科學，可根據電力調度自動化系統對電網的運行模式進行設置，控制電網的運行效益，調度系統中的電能負荷，提高電網系統供配電的精確性。

3 電力調度自動化系統的發展方向

3.1 信息化

信息化的核心思想是通過對當前調度系統內部的各個信息化系統及其他相關部門的信息系統進行有效整合來提高調度工作的時效性。

3.2 實用化

電力調度自動化系統的發展要貼近電網的實際發展狀況，在能改善當前電網系統運行效益的基礎上，推動綜合調動業務的深入開展，提高供配電的多種能力。

3.3 智能化

電力調度自動化系統的智能控制，不僅是系統的發展目標，還是系統主要的構建形式。智能化是基于自動化的基礎上實現構建，它可以有效提高系統面對突發事故的應變能力，保障系統的靈活運行，是未來電力調度自動化系統建設的重點內容。

3.4 市場化

為了適應電力市場的發展，未來的電力調度自動化系統應該提供更豐富的服務(如提供信息上報和查詢等)以滿足不同市場參與者對系統的需求，這就需要在調度自動化系統中融入市場因素，例如可將傳統的EMS 分析理論應用到市場環境下，還可以在電網安全風險評價模型中融入市場因素指標。

3.5 其他發展方向

電力調度自動化系統還具備一些其他發展方向，主要包括：1）能夠實現信息的充分共享；2）能夠集成更多的功能模塊，不斷開發出新的應用功能，統一系統的接口標準，提高系統的可擴展性，從而使電力調度自動化系統能夠根據當前調度業務發展的需求進行不斷擴展；3）能夠實現異構系統的互相操作，可以運用不同廠家的特色產品。

4 結論

電力調度自動化系統的推廣和應用，促使我國電網運行的自動化水平和智能化水平不斷取得提高，已經成為了提高我國電網運行效益，滿足社會和經濟發展需求的重要手段。而隨著電網系統和調度業務的不斷發展，電網系統對運行和管理的要求也日益提高，為了適應電網需求的不斷變化，作為當前電網重要建設內容的調度自動化系統也要不斷完善，以推動電網系統的長足發展。