電網調度自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀問題與發(fā)展前景分析

趙萌

摘 要：電網調度自動化系統(tǒng)是基于先進的電子技術、計算機網絡及通信技術、控制技術，為電網運行服務的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括在此系統(tǒng)運行的應用軟件。為了適應電力企業(yè)新的業(yè)務（電力市場）和一體化建設需求，電網調度自動化系統(tǒng)在未來將要開發(fā)運用一些新的技術。該文簡要介紹了我國電網調度自動化系統(tǒng)的組成、用途和功能模塊，分析了目前我國電網自動化系統(tǒng)存在的信息誤差、系統(tǒng)接口、網絡安全等問題，并對其幾項未來發(fā)展的新技術趨勢進行了展望。

關鍵詞：電網自動化系統(tǒng) 功能 進化 發(fā)展 網絡安全 EMS SCADA PAS DTS

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0083-01

電網調度自動化系統(tǒng)由調度自動化主站系統(tǒng)、發(fā)電廠/變電站自動化系統(tǒng)、信息通道以及相關設備組成。其中，調度自動化主站系統(tǒng)以其高效、靈活、實時的數(shù)據(jù)處理和安全、便捷、友好的人機界面，為電網調度機構提供實時準確的電網運行信息和安全可靠的控制功能，確保電網的安全、經濟、穩(wěn)定運行。

電網調度自動化主站系統(tǒng)的主要功能包括SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)），PAS（電力調度自動化系統(tǒng)高級應用軟件）及DTS（調度員培訓系統(tǒng)）

1 現(xiàn)狀問題

1.1 信息誤發(fā)、數(shù)據(jù)誤差問題

數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）是調度自動化最基本的功能，SCADA功能簡單說就是“四遙”，即遙測（TM）、遙信（TS）、遙控（TC）、遙調（TA）。調度自動化系統(tǒng)通過遙測、遙信功能采集輸變電現(xiàn)場運行設備的模擬量、開關量、脈沖量等信息以及電壓、功率、潮流等數(shù)據(jù)，而這些反映電網運行方式及變電站設備的運行狀態(tài)的數(shù)值是電網調度自動化系統(tǒng)中最根本、最重要的信息，必須嚴格做到準確、可靠、實時。但是在實際運行中，設備的遙測、遙信信息時常會由于設備缺陷、做工不良、通信線路老化、強弱電干擾等原因發(fā)生不準確的情況。輕者會引起運行人員的疑慮與不安，重者有可能會造成誤判斷、誤操作從而引發(fā)事故。

1.2 系統(tǒng)接口問題

調度自動化水平的不斷提高和設備提供方市場體制的向前推進，使調度自動化系統(tǒng)含納很多子系統(tǒng)，如調度自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、電能量計計費系統(tǒng)、電力市場交易系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)（GIS）等，每個子系統(tǒng)又包含許多應用功能。這些來自不同的廠家、在不同的時期分批建設的子系統(tǒng)和功能模塊相互之間需要共享、交換各種數(shù)據(jù)，因此，不同廠家、不同產品之間的接口非常重要。

1.3 網絡安全問題

網絡化是調度自動化系統(tǒng)的基礎，網絡安全也就成為無法回避的問題，黑客、病毒等各種惡意攻擊有可能威脅到調度自動化系統(tǒng)以至于電網運行的安全。傳統(tǒng)系統(tǒng)組網方式多種多樣，在網絡安全方面的考慮比較薄弱，尚沒有一個完整的網絡安全考慮，不同安全性要求的系統(tǒng)之間沒有必要的安全防護措施。WEB服務可穿透入調度自動化系統(tǒng)，為黑客提供了漏洞通路。網絡化是調度自動化系統(tǒng)與外部系統(tǒng)接口發(fā)展的必然趨勢，網絡安全是需要著重考慮的問題，系統(tǒng)之間的互聯(lián)、信息共享和資源共用必須是安全。

2 發(fā)展趨勢

隨著計算機領域的硬件、通信、數(shù)據(jù)庫、Internet等技術的發(fā)展，以及電力市場化進程的不斷加快，為了適應電力市場新的業(yè)務和一體化建設需求，調度自動化系統(tǒng)必然要開發(fā)運用一些新的技術和功能。

2.1 CORBA中間件平臺技術

CORBA技術作為對象管理組織（OMG）推出的軟件系統(tǒng)開發(fā)標準，自90年代初提出第一版，作為解決分布式異構環(huán)境下應用系統(tǒng)互連和互操作的標準已經被廣大的廠家和用戶接受，并成為新一代EMS系統(tǒng)應用軟件互操作、與其它系統(tǒng)進行透明操作和數(shù)據(jù)共享的軟件平臺標準。由于CORBA獨立于軟硬件平臺、獨立于網絡協(xié)議、獨立于編程語言，因而成為目前最有生命力的跨平臺技術。以CORBA標準開發(fā)的EMS中間件平臺，將更能夠滿足電力企業(yè)自動化系統(tǒng)一體化應用集成的需要。

2.2 分布式系統(tǒng)

分布式系統(tǒng)存在于EMS系統(tǒng)的體系結構中，包括一個作為系統(tǒng)核心的數(shù)據(jù)服務器以及根據(jù)C/S原理構成的分布式子系統(tǒng)。服務器與子系統(tǒng)之間是標準的接口界面。EMS系統(tǒng)核心將數(shù)據(jù)庫、告警處理、事件記錄和數(shù)據(jù)存檔等公用服務提供給分布式的各個子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、SCADA、全圖形窗口用戶接口以及與電網運行有關的各種應用。分布式系統(tǒng)用可擴充分布式體系結構來取代傳統(tǒng)的集中式系統(tǒng)，符合現(xiàn)代開放式系統(tǒng)標準，結構更加靈活，便于根據(jù)發(fā)展的需要進行擴充。

2.3 電力市場交易與安全分析一體化的技術

隨著電力市場的發(fā)展，傳統(tǒng)EMS的工作領域將得到拓展。作為電力市場技術支持系統(tǒng)的有機組成部分，EMS應用軟件除了承擔傳統(tǒng)的電網數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制任務外，將更多的承擔電力市場交易的電網安全分析任務。這就要求對眾多的EMS應用軟件的接口和分析技術進行重新設計，即EMS/電力市場應用軟件的統(tǒng)一設計，分別實施。電力市場交易與安全分析一體化的設計逐漸成為開展安全、經濟的電力市場必不可少的技術基礎。

2.4 Internet信息服務技術

Internet不但為遠程維護提供了全新的手段，而且將傳統(tǒng)的電網參數(shù)和實時SCADA的數(shù)據(jù)瀏覽擴展到AGC功能、EMS應用功能（狀態(tài)估計、安全分析、最優(yōu)潮流等）的瀏覽，使得EMS應用軟件的實用化水平和EMS系統(tǒng)的服務水平進一步提高，延伸了EMS系統(tǒng)的對外窗口，增加了EMS系統(tǒng)使用的便捷性，電網調度生產方式流程進一步優(yōu)化成為可能。同時，Internet服務帶寬和網絡速度的發(fā)展，使網上遠程教育系統(tǒng)的多樣化有了更多更大的發(fā)展空間。Internet將會提供更全面的信息服務。

3 結語

隨著電網規(guī)模的不斷發(fā)展，從調度自動化系統(tǒng)到電能計量系統(tǒng)各類系統(tǒng)的有機配合，使得電網調度中心成為電網運行不可或缺的“大腦”。面對日益復雜的電網系統(tǒng)，電網調度自動化系統(tǒng)為了能夠持續(xù)滿足監(jiān)控電網運行、維護電網安全的需要，一定會向著更加可靠、彈性、協(xié)調、綠色、高效的智能電網不斷發(fā)展。

參考文獻

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