電網調度自動化系統的發展現狀及展望

周 璇，劉 炬（.陜西省電力公司檢修公司，西安 70075；.西安供電公司，西安 7003）

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電網調度自動化系統的發展現狀及展望

周 璇1，劉 炬2
（1.陜西省電力公司檢修公司，西安 710075；2.西安供電公司，西安 710032）

摘 要：本文首先介紹了調度自動化系統是如何產生的以及發展歷程。接著對智能電網調度技術支持系統的架構及特點加以介紹。最后，展望了電網調度自動化系統未來的發展方向。

關鍵詞：電力系統；調度自動化系統；智能電網

1　調度自動化系統的發展歷程

在科技日新月異的同時，中國電網正在演變成為一個長距離、區域互聯的特高壓智能電網。與此同時，如何保障該系統具備安全穩定的運行狀態是重要問題。而保障智能電網安全穩定運行就不得不提到電網調度自動化系統，所以電網調度自動化系統是我們此文要介紹的重點。

隨著科技發展和市場對電力的需求，電網調度自動化相關技術不斷的走向成熟。截止目前，電網調度自動化系統的更新迭代已經歷了4次。20世紀70年代出現了調度自動化的概念，而彼時單片機是工業應用的主流，因此第一代的調度自動化系統全部的功能都基于單機上實現。到了80年代中期，引進了能量管理系統（EMS）及開發技術，并且當時的中國電力科學技術研究院和南京自動化研究所在此基礎上研制了適用于各級調度的數據采集與監控系統（SCADA）。90年代，出現了基于RISC圖形工作站的統一支持平臺的功能分布式系統。這一系統采用高級的圖形技術和關系型數據庫，系統的應用軟件也更加豐富。2003年8月，美國東北部和加拿大部分地區發生了大面積停電事故，因此接下來各國開始抓緊研究如何使得大電網安全穩定運行以及如何對大面積停電進行預警。有了北美大停電事故的警示，中國國家電網公司也于2004年開展專項研究，并且在2008年汶川地震后立即著手新一代調度控制系統的研發，與2009年全面啟動了智能電網發展戰略，重點推動了D5000平臺的技術研發與集成應用。D5000平臺，也稱為智能電網調度技術支持系統，它良好支持各類應用：如EMS、配電網管理系統（DMS）、廣域監測預警系統（WAMS）和公共信息平臺等。D5000系統遵循IEC 61970規約，滿足安全分區和安全防護、EMS網上瀏覽、操作和遠程維護要求，按照開放分布式的設計思想，面向電力市場進行了應用軟件功能的完善，它是一套面向電力企業自動化系統可靠并且開放的支撐平臺。

2　智能電網調度技術支持系統介紹

D5000系統包括“一個平臺四類應用”。智能電網技術支持平臺是系統開發和運行的基礎，負責為各類應用的開發、運行和管理提供通用的技術支持，為整個系統高效穩定運行提供保障。四類應用是：監控與預警類應用、調度計劃類應用、安全校核類應用和調度管理類應用。

該系統的關鍵技術表現在以下幾個方面：

2.1可觀測性大幅度提高

D5000平臺支撐了電網多級調度的協調運作，充分實現了調度控制專業的橫向集成和縱向貫通。它擁有安全又高效的服務總線，實現了電網調控中心內部及調控中心之間的數據傳輸交換，這解決了長久以來各級調度協同工作時的數據實時性和一致性問題，使得數據的共享更加開放透明，讓數據的可觀測性大幅度得到提高。

2.2可控制性得以加強

D5000平臺解決了多級調度協同工作時的監控、預警以及災害應急處理，使得大電網調度的一體化協調運行和可控制性得以增強。D5000平臺實現了安全通信和加密的訪問控制，研發了基于特大電網的自動發電控制和自動電壓控制，建立了全球規模最大的動態電網監測系統，從而實現電力系統從穩態到動態的全過程監測。

2.3提升了新能源消納能力

D5000平臺提供了考慮新能源消納、適應節能調度模式的輔助決策軟件，這有利于可再生能源大規模利用，符合國家倡導了綠色、經濟的能源利用政策，也填補了調度自動化系統相關軟件的空白。

2.4提高了電網運行經濟性

電網運行的經濟性的主要關注點在輸電、變電、配電過程中，如何使得變壓器高效運行，如何使得線路損耗降至最低都是我們需要關注的重點。而合理的電網運行方式可以有效解決這一問題。D5000平臺在保證安全運行的前提下，給出優化運行方案，提高功率因數，降低電網損耗，提高了電網運行效率，從而提高了電網運行的經濟性。

2.5增強了抵御重大災害和網絡攻擊能力

D5000平臺滿足國家等級保護第四級安全要求，研制了各種專用安全設施。它的網絡架構采取基于 VPN的專用數據網絡，多層接入網采用雙歸方式接入骨干網，骨干網采用獨立雙平面組網的方式，提高了系統抵御重大災害以及網絡攻擊的能力。

3　調度自動化系統的展望

將來，隨著國際標準的日益完善和迅猛發展和市場化對電力系統的要求提升，調度自動化系統將朝著標準化、市場化、智能化的方向發展。另外由于新能源的大規模利用和并網，調度運行方式將會面臨更為嚴格的考驗，這給調度自動化系統又提出了更高的要求，未來的調度自動化系統一定是能夠符合能源變革需求的高度智能和自適應系統。從調度監控和高級應用的角度來看，未來電網的結構和運行模式都將發生重大變化，將會成為一個多層次、多尺度、多對象的復雜統一體。

4　結語

調度自動化系統是智能電網的司令部。本文介紹了智能電網自動化系統的發展歷程，又闡述了調度自動化系統的現狀和關鍵技術。在數字化，網絡化，市場化的迅猛發展下，未來調度自動化系統將會面臨更大的挑戰和前所未有的機遇。

參考文獻：

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.172