淺談電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)

宣鸝

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司開(kāi)封供電公司，河南開(kāi)封 475004）

淺談電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)

宣鸝

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司開(kāi)封供電公司，河南開(kāi)封 475004）

本文介紹了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中的重要作用，是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有利保障。并以電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用為例，闡述了當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)以及系統(tǒng)的配置原則、設(shè)備選型原則和典型的配置方案。隨著網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等新興技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步分析了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向。

電網(wǎng) 調(diào)度自動(dòng)化 發(fā)展

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及社會(huì)用電量的顯著提高，我國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)正在發(fā)生著翻天覆地的變化，而電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了有利保障。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)每發(fā)展一步，都與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有著緊密的聯(lián)系，特別是近幾年，計(jì)算機(jī)處理速度的提高，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及軟件技術(shù)的成熟，為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提供了快速、穩(wěn)定的軟硬件平臺(tái)。新技術(shù)的應(yīng)用，以及大量電網(wǎng)分析軟件的出現(xiàn)，為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)由經(jīng)驗(yàn)型向分析型、智能型轉(zhuǎn)變提供了更為可靠的技術(shù)保障。

1　系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

當(dāng)前較為先進(jìn)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，均采用基于RISC/ UNIX（PC/Windows）的能量管理系統(tǒng)。開(kāi)放式、支持分布式處理環(huán)境的冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可支持多類(lèi)型的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備，應(yīng)用軟件具有兼容性和可移植性，接口符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)放式的體系結(jié)構(gòu)，保證了與相關(guān)系統(tǒng)的互聯(lián)、互通和互操作，并可實(shí)現(xiàn)第三方應(yīng)用軟件的方便接入。系統(tǒng)的雙重網(wǎng)絡(luò)工作方式，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載的自動(dòng)平衡與故障自動(dòng)切換。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)具有較大的擴(kuò)容空間，便于今后系統(tǒng)的擴(kuò)充和應(yīng)用功能的添加。歷史、數(shù)采服務(wù)器等重要單元均采用冗余配置，當(dāng)一臺(tái)或多臺(tái)故障時(shí)，其功能可自動(dòng)轉(zhuǎn)移至其它服務(wù)器，從而保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2　系統(tǒng)功能

2.1SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)的功能包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與計(jì)算、控制與調(diào)節(jié)、事件與報(bào)警、事故追憶與重演、拓?fù)渲?、旁路替代、歷史數(shù)據(jù)管理、信息分流、趨勢(shì)曲線、畫(huà)面顯示與編輯、報(bào)表服務(wù)與管理打印、時(shí)鐘與對(duì)時(shí)等。

SCADA功能的應(yīng)用，使調(diào)度員的操作變得更加簡(jiǎn)單易學(xué)。調(diào)度員只要通過(guò)一次系統(tǒng)圖、潮流圖、報(bào)表和曲線，就能對(duì)所轄電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)全面的監(jiān)控，準(zhǔn)確及時(shí)的調(diào)度，從而大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和電壓合格率，降低網(wǎng)損，避免電網(wǎng)事故的發(fā)生，為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了必要保障。

2.2PAS系統(tǒng)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用軟件包括：網(wǎng)絡(luò)建模、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流、負(fù)荷預(yù)報(bào)、無(wú)功/電壓優(yōu)化控制等。應(yīng)用軟件的使用，不僅能夠幫助調(diào)度員及相關(guān)技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)調(diào)度，也為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了準(zhǔn)確、可靠、靈活、先進(jìn)的技術(shù)手段。

2.3系統(tǒng)接口

隨著電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，其接口功能也變得更為完善。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的接口有：調(diào)度模擬屏接口、OMS系統(tǒng)接口、MIS系統(tǒng)接口等。

2.4WEB服務(wù)

為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布功能，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在安全Ⅲ區(qū)設(shè)置有WEB服務(wù)器，通過(guò)正向隔離裝置與EMS系統(tǒng)互聯(lián)，可共享EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、畫(huà)面、報(bào)表等資源?？蛻舳酥恍璨捎脼g覽器，便可實(shí)現(xiàn)信息訪問(wèn)。此外，系統(tǒng)還設(shè)有訪問(wèn)控制權(quán)限，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3　配置方案

3.1配置原則

地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的配置，以EMS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理為基礎(chǔ)，符合系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性的原則，滿足系統(tǒng)功能和性能指標(biāo)的要求。系統(tǒng)設(shè)備具有較好的可擴(kuò)充性、可維護(hù)性和兼容性。根據(jù)設(shè)計(jì)水平年，并考慮投運(yùn)后十年發(fā)展的需要，來(lái)確定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的規(guī)模。

3.2設(shè)備選型原則

地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用1000M/100M/10M自適應(yīng)快速以太網(wǎng)。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)能接收不同傳輸速率、規(guī)約和通信方式的子站設(shè)備，并支持網(wǎng)絡(luò)通信。系統(tǒng)的每路RTU可配置不同通信速率和通信方式的主/備雙通道，實(shí)現(xiàn)冗余熱備用。兩路通道可手動(dòng)/自動(dòng)切換，故障自動(dòng)切換過(guò)程中做到數(shù)據(jù)不丟失。

3.3典型配置

3.3.1數(shù)據(jù)采集單元

根據(jù)廠站接入數(shù)量和設(shè)計(jì)規(guī)模，采用通信終端服務(wù)器6臺(tái)，數(shù)字通道板96塊，并與調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)網(wǎng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)主/備雙通道設(shè)計(jì)，并采用數(shù)字防雷隔離裝置，確保通道安全。

3.3.2數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

配備48口三層交換機(jī)兩臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)采用10M/100M/1000M自適應(yīng)快速以太網(wǎng)。

3.3.3骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

配備48口三層交換機(jī)兩臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)采用10M/100M/1000M自適應(yīng)快速以太網(wǎng)。

3.3.4III區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

配備24口三層交換機(jī)兩臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)采用10M/100M/1000M自適應(yīng)快速以太網(wǎng)。

3.3.5數(shù)據(jù)采集服務(wù)器

系統(tǒng)配置四臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，負(fù)責(zé)采集各子站的實(shí)時(shí)信息。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器同時(shí)連接到數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和骨干網(wǎng)。

3.3.6SCADA服務(wù)器

系統(tǒng)配置兩臺(tái)SCASA服務(wù)器，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的SCADA功能和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理能力。

3.3.7歷史服務(wù)器

系統(tǒng)配置兩臺(tái)歷史服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)、管理和報(bào)表的生成。

3.3.8PAS服務(wù)器

系統(tǒng)配置兩臺(tái)PAS服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)PAS高級(jí)應(yīng)用功能的管理。

3.3.9Ⅲ區(qū)WEB服務(wù)器

系統(tǒng)配置兩臺(tái)Ⅲ區(qū)WEB服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)WEB信息的發(fā)布。

3.3.10值班員工作站

系統(tǒng)配置七臺(tái)值班員工作站，并采用一機(jī)雙屏顯示，從而更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

3.3.11維護(hù)工作站

系統(tǒng)配置五臺(tái)維護(hù)工作站，其中兩臺(tái)可兼報(bào)表功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和管理。

4　電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展與擴(kuò)大，以及電網(wǎng)調(diào)度管理要求的不斷提高，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在功能上變的更加的復(fù)雜、完善，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集與處理也更加的全面、可靠。因此，統(tǒng)一調(diào)度自動(dòng)化各系統(tǒng)之間所采用的標(biāo)準(zhǔn)體系，降低系統(tǒng)互聯(lián)接口的成本，以及用戶資源信息的訪問(wèn)加密與系統(tǒng)的安全防護(hù)，已成為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

4.1功能上的發(fā)展

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和管理是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。特別是近幾年，技術(shù)更新較快，設(shè)備數(shù)量的增長(zhǎng)和采集信息量的增加，使得運(yùn)行維護(hù)工作難度加大。同時(shí)高級(jí)應(yīng)用軟件的使用，也對(duì)變電站自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行管理水平提出了更高的要求。

新一代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，離不開(kāi)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。如今的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，在體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能和應(yīng)用需求等方面已融入了先進(jìn)的INTERNET技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、JAVA技術(shù)、安全防護(hù)技術(shù)等，這些技術(shù)的應(yīng)用使得電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正逐步向信息化、智能化和集成化邁進(jìn)，也使得電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)中的地位更加的舉足輕重。

4.2維護(hù)上的提高

系統(tǒng)的維護(hù)水平?jīng)Q定著其應(yīng)用水平，運(yùn)行維護(hù)工作需要全方位、高質(zhì)量的開(kāi)展。在日常維護(hù)中，除了要加強(qiáng)設(shè)備的巡視力度，還要及時(shí)查找和解決系統(tǒng)中的異常現(xiàn)象，提高系統(tǒng)運(yùn)行水平。

4.3管理上的提升

完善的專(zhuān)業(yè)管理制度，制定合理的規(guī)程和規(guī)定。加強(qiáng)子站設(shè)備的運(yùn)行管理，采用較為先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備，完善自動(dòng)化信息量，確保自動(dòng)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確，是保障電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)SCADA和PAS功能正常使用的前提條件。

4.4人員素質(zhì)的提高

隨著系統(tǒng)技術(shù)水平的發(fā)展，必須擁有一支在技術(shù)上精益求精，在工作上勤勤懇懇的高素質(zhì)隊(duì)伍，來(lái)提高系統(tǒng)的維護(hù)和使用水平。

5　結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，以及系統(tǒng)各項(xiàng)功能的不斷使用與完善，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正日趨走向成熟，并已成為保障電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行不可缺少的重要技術(shù)手段。

［1］國(guó)家電力調(diào)度通信中心，湖南電力調(diào)度通信局.《電力調(diào)度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編（第五分冊(cè)）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》.中國(guó)電力出版社.