縣域級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

劉 磊 馮 麟 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司微山縣供電公司 277600

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縣域級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

劉 磊 馮 麟 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司微山縣供電公司 277600

【文章摘要】

隨著縣域級(jí)電網(wǎng)的不斷發(fā)展和無(wú)人值守變電站的實(shí)現(xiàn)，縣域級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)在電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、負(fù)荷預(yù)測(cè)、故障處理和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行等方面發(fā)揮著日益重要的作用。本文詳細(xì)介紹了電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)以及技術(shù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等和其他相關(guān)軟硬件選型功能實(shí)現(xiàn)，并對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行探究。實(shí)踐表明，縣域級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要集自動(dòng)化、電能量計(jì)費(fèi)、配電管理系統(tǒng)、饋線自動(dòng)化于一體。

【關(guān)鍵詞】

縣域級(jí)電網(wǎng)；自動(dòng)化調(diào)度；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1　電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求

該系統(tǒng)需要充分考慮系統(tǒng)的安全、實(shí)用、可靠和方便，要將先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中去，這樣既方便對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)，又方便實(shí)用。電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求要做到：先進(jìn)和實(shí)用性、安全和可靠性、實(shí)時(shí)和共享性、靈活和易維護(hù)性并存。

2　電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)涉及了多種復(fù)雜的專業(yè)技術(shù)，主要由通道、主站端、運(yùn)動(dòng)終端等部分組成。如圖1為縣域級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖，其中命令執(zhí)行子系統(tǒng)和信息采集設(shè)置在變電站的運(yùn)動(dòng)終端中，運(yùn)動(dòng)終端和主站配合實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控和遙調(diào)等功能。信息傳輸子系統(tǒng)采用數(shù)字傳輸和數(shù)字光纖、數(shù)字微波。信息采集處理和控制子系統(tǒng)用于收集變電站的實(shí)時(shí)信息，并對(duì)其進(jìn)行分析和處理，產(chǎn)生結(jié)果控制系統(tǒng)。人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)從電力系統(tǒng)收集信息，進(jìn)過(guò)計(jì)算機(jī)加工處理后，通過(guò)顯示裝置反饋給運(yùn)行人員。運(yùn)行人員根據(jù)信息進(jìn)行深入、充分、及時(shí)的分析，掌握電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，作出決策后，通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)等操作手段對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制。

圖1　縣域級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)成

3　電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

縣域級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)平衡設(shè)計(jì)，以增加帶寬和通信可靠性。運(yùn)行管理和維護(hù)工作站采用C/S模式，用戶可以被授權(quán)進(jìn)行控制操作和修改數(shù)據(jù)庫(kù)，其他全采用B/S模式，授權(quán)后工作站采用IE瀏覽器，可以訪問(wèn)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)和畫面，但是不能對(duì)其進(jìn)行任何修改。

3.1SCADA子系統(tǒng)。SCADA子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)主要由WEB子系統(tǒng)模塊、SCADA/GIS/DAS一體化、人機(jī)界面模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。SCADA子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊主要包括基本的數(shù)據(jù)采集功能、通信功能、多元數(shù)據(jù)處理功能、路徑概念和端口冗余功能、前置分組采集功能、強(qiáng)大轉(zhuǎn)發(fā)功能和強(qiáng)大內(nèi)存查看功能。SCADA子系統(tǒng)的人機(jī)界面模塊主要有基本的調(diào)度操作功能、圖模一體化繪圖建模和版本升級(jí)工具功能等。

3.2圖形功能。采用全圖形工作方式，支持多畫面分層、變焦、覆蓋、漫游和自動(dòng)切換。人機(jī)界面中有中文字符顯示，畫面操作采用人機(jī)交互方式。能夠顯示多種用戶畫面，并可以根據(jù)要求設(shè)置修改，例如：功率總加圖、負(fù)荷潮流圖、餅圖、系統(tǒng)時(shí)間、周波、電力系統(tǒng)電力接線圖等。

3.3模擬屏顯示功能?？梢燥@示隔離開關(guān)、斷路器的實(shí)際位置；發(fā)生事故后，優(yōu)先顯示斷路器變位信號(hào)，并發(fā)出不對(duì)應(yīng)信號(hào)，有聲光報(bào)警。事件發(fā)生時(shí)，可自動(dòng)推出報(bào)警畫面，并伴有聲音或語(yǔ)音報(bào)警，根據(jù)故障級(jí)別可以分為長(zhǎng)報(bào)警聲和短報(bào)警聲，支持語(yǔ)音錄入和語(yǔ)音報(bào)警。調(diào)度員確認(rèn)或報(bào)警原因消失后，報(bào)警自動(dòng)關(guān)閉，全網(wǎng)功率總加、系統(tǒng)頻率；主要遙測(cè)量和潮流方向；日期、使命和安全日。

3.4打印功能。可以由用戶自己定義打印機(jī)的打印參數(shù)，定時(shí)打印/召喚打印、操作記錄打印、用戶定時(shí)/召喚打印數(shù)據(jù)內(nèi)容、用戶定時(shí)/召喚打印表格內(nèi)容，可以隨時(shí)打印，數(shù)據(jù)狀態(tài)記錄、事故記錄、RTU啟停記錄、數(shù)據(jù)越線記錄。

3.5其他功能?？梢愿鶕?jù)用戶的級(jí)別來(lái)設(shè)置口令，用以確定各工作站的操作權(quán)限范圍，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，完成負(fù)荷管理和統(tǒng)計(jì)。提供全圖形方式的作圖制表、系統(tǒng)文件檢查和圖元生成等工作軟件包。調(diào)度運(yùn)行操作/命令可作為資料存檔管理。電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)可形成文件并歸檔管理。對(duì)調(diào)度模擬屏進(jìn)行模擬量、狀態(tài)量、脈沖量、數(shù)字量顯示驅(qū)動(dòng)。

3.6系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。以基于D5000智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的電網(wǎng)備用調(diào)度系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，建立電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)，采用D5000系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng)硬件、操作系統(tǒng)資源，充分利用D5000系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理、消息傳輸、信息交換、公共服務(wù)和圖形管理系統(tǒng)資源，將電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)作為一個(gè)基本功能模塊，與D5000系統(tǒng)無(wú)縫集成。

4　結(jié)束語(yǔ)

本文利用項(xiàng)目管理知識(shí)，并結(jié)合管理信息系統(tǒng)的開發(fā)方法，對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行了切合實(shí)際的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，從系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，基于電網(wǎng)的實(shí)際開展了大量的自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)研究工作，并取得了一定的成果。電力產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展與否關(guān)乎著我國(guó)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，關(guān)乎著民生。隨著我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的都起到重要的作用，為了電力事業(yè)的發(fā)展和滿足電力用戶的需要，電網(wǎng)還需要繼續(xù)對(duì)電力調(diào)度新型化進(jìn)行全新的開發(fā)和研發(fā)，以滿足人們對(duì)電網(wǎng)的需求。

【參考文獻(xiàn)】

［1］馮利民、范國(guó)英、鄭太一、李群英、李育發(fā)、王紹然.吉林電網(wǎng)風(fēng)電調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化.2011

［2］楊建華、董晶、劉文琦.縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)圖形組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)［J］.基礎(chǔ)自動(dòng)化.2001

［3］陳志卿.縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的升級(jí)改造與實(shí)施［D］.華南理工大學(xué)碩士學(xué)位文.2006