電力系統調度自動化技術應用及其發展

童梅（國網四川雅安電力（集團）股份有限公司，四川 雅安625000）

電力系統調度自動化技術應用及其發展

童梅（國網四川雅安電力（集團）股份有限公司，四川 雅安625000）

為了保證電力系統運行的安全性、可靠性，保證供電質量，提高電力系統運行的經濟性，必須及時正確獲得電力系統的實時信息，掌握電力系統的實時運行狀態，部分或完全地實現調度自動化。本文對我國電力系統調度自動化的實現進行探討。

電力系統；調度自動化；發展

1 引言

電力調度自動化系統其實是利用計算機技術，對電網信息進行處理，它是利用各個區域內的電廠或者電站的遠端中斷采集電網的詳細信息，之后再利用調度中心的主戰系統以及光纜傳輸，收集數據信息，調度員根據數據對電網的工作狀況進行詳細的分析，包括首要的安全分析、預測負載以及電量協調控制等。調度自動化就是運用自動化技術，使運行人員在調度室里就可以可靠的監視、控制、維護電網。

2 電力調度自動化的基本結構

2.1 采集信息和執行指令的子系統

采集信息與一些子系統一般安裝在變電場與發電廠的遠端終端。遠端終端通過監控主戰，有4個主要功能，分別是：

（1）遠程采集數據，并且傳輸有關的即時數據；

（2）采集繼電保護的動作數據、斷路器的工作情況以及有關時間數據等；

（3）遠程接收且執行主戰的指令，控制斷路器的開關閘；

（4）遠程接收發電機的指令。

2.2 信息傳輸子系統

由于傳輸方式的不同，信息傳輸子系統主要有數字傳輸和模擬傳輸。

數字傳輸系統的數據傳輸要通過多種數字接收器，才能夠實現快速傳輸。隨著信息技術的不斷成熟，數字傳輸技術被廣泛的使用，該系統的傳輸質量和傳輸速度也會不斷改善。

由于模擬傳輸系統的傳輸信號容易被干擾，遠端信號應該要通過信號調制以后才可以傳輸，而且信號傳輸的質量受到有關技術的影響，因此信號傳輸的速度和質量必然會受到影響。

2.3 信號收集、診斷和監控子系統

為了能夠監控整個系統，應該要整合所有網點的數據，對其進行分析處理，調度員需要對其進行分析，從而能夠控制整個網絡。

2.4 人機聯系子系統

因為調度系統的自動化，調度員需要利用高度集成的網絡，要及時的分析了解網絡的實際工作情況，然后做出相應的處理，確保電力系統的安全高效運行。采集遠端終端的數據信息，將信息反饋給調度人員，在根據數據信息做出相應的處理，再通過各種手段進行操作控制，這個過程就是所謂的人機聯系。

3 電網調度的任務

3.1 確保電網的安全運行

安全運行時電網的主要目的，由于在多種安全裝置的保護下，電網系統的安全性得到了有效的保障，但是一些事故時不可能避免的。電力系統在運行期間可能會因為一處故障而導致大范圍斷電，甚至導致整個系統的故障。電力調度自動化系統需要時刻監測電網的運行狀況，對于出現的一些小故障，要及時的做出處理，消除安全隱患，防止事故的發生。若出現安全事故，也需要做出正確的處理，爭取將事故控制在合理的范圍。

3.2 確保電能質量

系統的電壓、波形、頻率是描述電能的重要指標。按照要求，電壓滿足的變化范圍是：35kV以上電壓供電可以再額定值的±10%范圍內；10kV及以下三相供電范圍為額定值的± 7%；220V單相供電為額定值的+7%，-10%。調度的主要工作是合理設置調相機和發電機的無功出力，投退各種無功補償裝置，可以平衡系統的無功供需，適當的調整有負載的高壓變壓器。頻率的質量范圍可以達到50±0.2Hz，大部分情況可以由地區調度或者更高機構來執行頻率調度工作。此外，波形作為電能質量的主要指標之一，對于不同的電壓等級有不同的指標標準，380V電壓等級的正弦波形畸變率的極限值為5%，而10kV達到4%，35kV僅為3%，110kV為1.5%。縣調對波形的管理主要是通過對用戶的非線性用電設備投入運行時進行各種諧波檢測，確定其是否符合入網的要求。

3.3 確保電網的經濟運行

確保電網的經濟運行安全是電力生產各項工作的基礎，為廣大用戶輸送高質量的電能是電力企業的服務宗旨。電網的經濟運行的內容涉及的范圍比較廣，主要是通過選擇最佳的電網運行方式，降低網絡的傳輸損耗，恰當的利用不同自動控制裝置，保障電網的經濟持續運行，使用計算機技術和調度自動化系統對電網進行管理。

4 電力調度自動化系統中存在的問題

4.1 系統存在的問題

（1）系統設計缺陷和施工隱患。由于無人值班模式可以解放大量的操作人員，并且安全性較高，所以一些變電站也對電力調度自動化進行改造，但是在施工環節中，由于施工現場具有眾多的不確定因素。

（2）過多虛假的消息。由于調度自動化有著齊全的系統功能，因此有著較多的系統警告消息。在實際工作時，每當檢修年檢、遙測波動、裝置復位以及遙信接點顫動，此時遠動裝置頻繁的發送無用的消息，這些類似“狼來了”的信息極易淹沒真實的事故信號，給安全監護埋下了隱患。

（3）硬件老化問題嚴重。電力系統調度自動化應該擁有長時間工作的能力，同時在24h內連續工作；另外里面的每一個配件能夠在不同的溫度和濕度環境下正常工作，檢修時間以及工作環境也可以對遠動裝置產生影響，在工作中，若是長時間超負荷工作，硬件的老化速度會更快。

4.2 管理不善

電力調度的管理存在著諸多需要加強的地方。首先，管理沒有實現和新工作模式、新裝備應用的同步更新，因而存在著不少的管理漏洞。對管理影響最為顯著的便是無人值班模式的應用。

4.3 員工素質不高

（1）缺乏安全意識。現在調度以及集控工作員工直接對電網進行遙測、遙控以及遙調等控制，管理人員重視第一次檢修，對第二次維護不夠重視，以及特別注重現場的操作，對管理不夠重視。這樣的環境下，大量人員對安全問題不夠重視，沒有形成安全意識以及對工作認真負責的態度，對于平時的工作過于草率隨意。

（2）綜合素質不夠。當今社會是信息時代，知識更新日新月異，技術人員要多看些專業方面的書籍，豐富自己的知識，提高自己的綜合素質，在工作中要不斷強化安全意識。同時要注重自身的實際操作水平，掌握學習新的操作技能以便能夠滿足系統操作的需求。

5 解決措施

5.1 加強系統的運行管理，改善系統設備的運行環境

調度自動化系統的運行管理在很大程度上決定著這個系統運行的好壞。本文作者認為，調度自動化系統主站是一個集中了各種信息的地方，因而調度自動化系統主站也就成為實施運行管理的最佳切入點。

5.2 技術方面

積極開發更高級實用的裝置和軟件，努力提高自動化水平和保證通信的清晰暢通，避免工作中出現因電話不清楚、自動化畫面顯示不正確而造成的錯誤。

5.3 管理方面

對電力系統的調度一定要加強，提高認識。要避免人為的誤差、操作失誤和不執行調度指令。要做好思想工作，防治人員錯誤操作，提高調度工作人員的安全管理意識，培養他們的責任心和提高他們的綜合素質，這樣才能將誤操作的概率降到最低。同時對調度人員定期進行考核，加大獎懲力度，加強監督檢查工作。

5.4 改變觀念，大力開展人員培訓

電力調度自動化系統的安全管理，從根本上說還是對人的管理。在新模式管理制度下，管理階層不僅要提高自身的管理素質，還要改變舊的管理觀念，確保能夠在新模式管理制度下，安全管理隊伍，保證新形勢下的安全管理工作需求。調度自動化系統的安全管理需要培養高素質的技術管理隊伍，這樣就需要從培訓方面突出重點。

6 電力調度的發展趨勢

為了適應電網互聯化發展趨勢的需要，新一代調度自動化系統在現有技術的基礎上，應該具備以下特征：市場化、數字化和信息化、網格化、智能化、集成化。

6.1 市場化

在未來相當長的一段時期內，電力企業會面臨市場的巨大壓力，這種壓力同時也是一種機遇和挑戰。在市場壓力下，未來的電力調度系統中，電力企業要不斷地了解市場需求，依托市場，謀求自身的發展。

6.2 數字化和信息化

數字信息技術的發展使得人們意識到，在信息化和數字化時代，信息技術的不斷提高是應對未來發展中最關鍵所在。在這種發展趨勢下，人們越來越注重對數字化電網和信息化變電站的開發和應用。電網信息源的數字化和信息化是數字化和信息化的電力調度自動化系統的主流發展方向。

6.3 智能化

電網調度自動化系統的智能化是當前以及未來一段時期發展的必然走向。所謂智能化，就是要運用數據集成技術，整合電力系統的穩態、動態和暫態運行信息，在電力調度過程中，加強數據分析和動態調整，加強防控和預警力度，對電力調度自動化系統運行過程進行優化處理，同時增強系統的事故辨別、故障處理和系統恢復能力，達到優化電力調度系統運行過程的目的。

6.4 網格化

網格化電力調度類似于蜘蛛結網的網絡結構，其基礎是利用電子計算機網絡信息技術，由網絡上的數據格和信息數據格兩部分組成。網格化技術由無數個網絡節點，類似于蜘蛛網的蛛絲交點，其特點是通過網格傳輸，各節點建立起了共通的數據傳輸關系，可以便捷的通過調度中心實現資源共享，相互之間協作效率也大大提高。網格技術應用于電力調度中，可以最大限度的實現電力調度自動化系統中各個部分和環節之間的信息傳輸速度，大大縮短各個系統之間信息往來所耗費的時間，使得資源共享和協調更加便捷。

7 結束語

隨著市場化程度的提高，電力調度系統的信息安全必然要承受更多的考驗，面對這些挑戰，電力調度自動化系統必將進一步提高與發展。電網技術的迅速發展是電力調度自動化系統發展的推動力，電力調動自動化系統正朝著更加先進和智能的方向發展。總而言之，電力系統調度自動化技術應用實踐，關系著電力行業的發展，因此應當加強重視。

[1]劉雅臻.電力調度自動化系統應用及發展趨勢探析[J].科技與生活，2015（10）：29～30.

[2]黨曉強，劉俊勇.電力系統調度自動化的基本內容[J].電氣時代，2015（09）：23～25.

[3]周 龍.調度自動化系統在配電網上的應用研究[J].企業技術開發（學術版），2014，33（4）：80～81.

TM734

A

2095-2066（2016）22-0073-02

2016-6-30

童 梅（1971-），女，工程師，大專，主要從事電力調度自動化等相關工作。