電力系統遠動及調度自動化技術的應用

摘 要：我國電力系統遠動及調度自動化技術發展十分迅速，隨著我們國家電力網的不斷發展，遠動技術也在不斷更新。從電力系統的特點和運行要求可見對電力系統的控制與管理一個大型電力系統，使之安全、優質和經濟的運行是十分困難而艱巨的。僅靠值班人員進行人工監視是無法實現的，必須依靠自動裝置和設備才能實現。隨著國民經濟的飛速發展電力需求的日益增長，對供電可靠性和供電質量的要求越來越高，因此需要把遠動技術應用到配電工程中，以便更好地推動電力系統的發展。

關鍵詞：電力系統；遠動；自動化；配電

遠動技術與我們電力系統息息相關，電力系統又與我們的生活息息相關，因此遠動技術直接關系到我們的生活狀況。對于電力系統遠動及調度自動化技術的論述，可以從三個方面進行分析：

1 電力系統的運行要求

電力系統是由發電廠、輸電網、配電網和電力用戶組成的整體，是將一次能源轉換成電能并輸送和分配到用戶的一個統一系統。輸電網和配電網統稱為電網，是電力系統的重要組成部分。發電廠將一次能源轉換成電能，經過電網將電能輸送和分配到電力用戶的用電設備，從而完成電能從生產到使用的整個過程。

電力系統在運行時需要滿足以下幾點要求：（1）最大限度地滿足用戶的用電要求；（2）保證供電的可靠性（30～40倍，分類負荷）；（3）保證電能質量（電壓、頻率、波形）；（4）提高電力系統的經濟性。

2 遠動及調度自動化

這些裝置的使用都要用到遠動技術，遠動技術是一門綜合性的應用技術，其基本原理包括數據傳輸原理、編碼理論、信號轉換技術原理和計算機原理等。遠動信息包括遙測信息、遙信信息、遙控信息和遙調信息。

遙測，即遠程測量：應用遠程通信技術，傳輸被測變量的值。遙信，即遠程信號：對諸如告警情況、開關位置或閥門位置這樣的狀態信息的遠程監視。遙控，即遠程命令：應用遠程通信技術，使運行設備的狀態產生變化。遙調，即遠程調節：對具有兩個以上狀態的運行設備進行控制的遠程命令。

遠動信息的傳輸模式有幾種，主要包括：循環數字傳輸模式（CDT方式）、問答傳輸模式。常用的遠動信道有專用有線信道、復用電力線載波信道、微波信道、光纖信道、無線電信道等。信息的收集是通過遠動終端采集到的， RTU （Remote Terminal Unit）即遠方數據終端，用于監視、控制與數據采集的應用，具有遙測、遙信、遙調、遙控功能。

電力系統遠動的主要任務就是將表征電力系統運行狀態的各發電廠和變電所的有關實時信息采集到調度控制中心；把調度控制中心的命令發往發電廠和變電站，對設備進行控制和調節。

遠動技術的應用需要軟件平臺，在電力系統調度自動化中主要有EMS和SCADA兩個軟件應用平臺。

EMS（Energy Management System）中文譯名：能量管理系統，EMS是以計算機為中心的現代電力綜合自動化系統。EMS以測量為基礎，以在線分析軟件為核心，以實現電力系統安全優質高效運行為目的。EMS由計算機系統、技術支撐平臺、監視控制與數據收集系統、高級應用軟件系統和控制執行系統構成。

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition ）是EMS的感知系統和執行系統，SCADA系統由表計測量裝置、遠方測量終端（RTU）、數據信道、前置計算機和主站計算機構成，SCADA系統在平臺的支持下提供電力系統實時運行數據顯示、報警、控制指令下達、事故記錄和反演等主要功能。

3 配電網中的自動化技術

隨著國民經濟的飛速發展電力需求的日益增長，對供電可靠性和供電質量的要求越來越高，部頒指標99.9%（年停電8.76小時），99.99%（年停電52.6分鐘），沒有自動化達不到。投入巨資（3000億元）搞城網/農網改造，拉動國民經濟增長。因此需要把遠動技術應用到配電工程上面。通常把利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術，實現對配電網系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制、用電和配電管理的綜合自動化系統，稱為“配電管理系統”。

配電網的SCADA功能是通過監測裝置來收集配電網的實時數據，進行數據處理以及對配電網進行監視和控制。配電網一般是樹狀結構，不僅有集中在變電所的設備，還有大量分布于饋線沿線的設備，數據分散、點多、每一點信息量較少，采集信息比輸電網困難；配電網設備較多，數據一般要比輸電網多出一個數量級；配電網的操作頻度及故障頻度遠比輸電網多，因此采集的信息應該能反應配電網的故障，例如短路故障前后的電壓和電流。

配電網是三相不平衡網絡，而輸電網是三相平衡網絡，因而無論在計算上還是在SCADA圖形監視上，都不盡相同；對于配電網而言，需要有建立在SCADA系統之上的具有故障隔離能力及恢復供電能力的自動操作軟件；配電網因其點多面廣，配電網SCADA系統對通信系統提出了比輸電網更高的要求；配電網直接連接用戶，由于用戶的增容、拆遷、改動等原因，使得配電網SCADA系統的創建、維護、擴展工作量非常大。

以上就是我對電力系統遠動及調度自動化技術的應用的分析，它與我們的生活息息相關，相信遠動技術會跟電力系統有更完美的結合。

參考文獻

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作者簡介：李耀坤（1989，2-），男，遼寧省凌源市人，在三峽電力職業學院任專職教師，助理講師，學士學位，畢業于遼寧工程技術大學，電氣工程及其自動化專業，研究方向主要是電力系統及其自動化，編有《電氣控制與PLC》、《電力系統分析》等多本教材，并在很多知名期刊雜志上發表過多篇論文。