電網調度自動化系統可靠性分析

王瑋

【摘要】：電網系統中電網調度自動化系統重要的組成部分，在確保穩定性及安全的前提下，對事故進行處理也是一個獨特而不可替代的作用。一方面，為了提供可靠“眼睛”和“手”的調節構件，在充分執行工作中，可以有效地監測和控制，確保了安全性和經濟性的運行質量；另一方面，如何消除和防止大規模電網停電，甚至如何找到事故的隱患，及時避免事故，有一個很好的基礎，特別是在經濟和社會發展如此迅速時，對電力依賴程度如此高的當代社會，監管人員的工作經驗，需要新老成員之間的工作經驗進行交流，這是一個高度依賴調度員的培訓系統。目前，中國電力工業的快速發展，對電網調度自動化系統的可靠性進行深入研究，提出具有重要的理論意義和發掘其實用價值。

【關鍵詞】：電網調度；自動化系統；可靠性

1、電網調度自動化系統的重要意義

調度自動化系統是整個電網的控制核心，其可靠性對電網安全運行至關重要。電網調度自動化系統對整個電力系統進行全面的監測和控制，通過遠程通信網絡收集電網運行的實時信息，對電網的運行狀態進行監視和安全性分析、狀態估計、負荷預測、遠程調控等，保證電網的安全穩定運行，提高電能質量，改善電網運行的經濟性。電力系統的安全穩定運行僅僅依靠繼電保護和自動裝置等就地裝置是不夠的，因為這些裝置往往根據局部的信息來處理電力系統的故障，而不能以全局的信息來預測、分析系統的運行情況和處理系統中出現的各種復雜問題，而電網調度自動化系統彌補了著方面的不足。隨著我國電力系統市場化改革的深入，打破壟斷、引入競爭、追求經濟效益是電力市場的發展方向，這必然會對調度自動化系統提出新的更高要求。因此，在我國電力工業飛速發展和市場化改革進程加快的過程中，對電網調度自動化系統的可靠性進行深入的研究具有現實的迫切性和重要的理論意義和實際應用價值。

2、電網調度自動化系統可靠性

2.1調度自動化的可靠性研究

調度自動化主系統是直接面向構件電網調節應用的系統，是控制電網的眼和手，對電網進行監控調節，在無人值班時，調度自動化主系統是否有一個安全的運行系統，關系到整個電網的安全運行，所以主站的可靠性成為關鍵點。新一代調度自動化系統應實行圖和模式，全網共享，分區域地維護和使用；實現全面智能化，包括系統生成的智能維護、應用智能、安全預警智能化、智能調度控制、決策的智能化等各類應用，通過調度各級縱向分配到縣級調度，支持技術平臺進行整合：適應縣級調度、監控和操作，完善地管理責任區的維護，綜合智能告警，WEB信息發布；根據分析和評定的運行級別的指標體系：人性化的交互式顯示界面。

2.2防雷

雷擊是世界十大嚴重自然災害，對經濟發展，社會和諧穩定，特別是對人民群眾的生命財產造成了嚴重威脅，雷擊造成的傷害已成為僅次于雨洪澇災害的程度，一個主要的氣象災害，氣象地質災害，對我們的社會和人民的生命和財產以及公共安全造成了嚴重威脅。

（1）電源防雷

調度自動化系統所有設備都設有電源、裝備電源，設備的操作將是不可能的，因此設備必須要有可靠的供應。電源防雷成了必不可少的一部分。交流電源連接，電力變電站輸入屏幕安裝電源防雷器；直流電源連接，通信電源輸入，安裝48V電源避雷器；該站所有的保護、監測和控制，直流屏，功率計，低電流，通過串口和通信五防計算機管理，然后將數據傳送到主站，通過串口和以太網轉發，如果通信管理器出現故障，那么后臺將不會接收的主數據。對于通信管理器，要對電源進行精細的保護。

（2）通信通道防雷

目前，通信信道調度自動化系統中，由于對變電站通信管理器出口的信號線的端部，到系統之前的設備和線路，形成電網調度自動化系統的通信通道。電網調度自動化系統目前有104路數據傳輸網絡通道和綠色通道兩種。主要由綠色通道和有線通信設備（主要是RS485/232線）部件組成的104主要網絡通道和有線網絡通信設備。對這兩個通道進行總結，我們在進行防雷主要考慮網絡設備、通訊設備等設備及通信管理接口礦井等。

2.3傳輸通道

調度自動化系統的數據傳輸通道包括通訊設備和電纜。通信設備分為傳輸設備和接入設備，電纜被分成通信電纜、網絡電纜、光纖、同軸電纜（2M）等，這方面涉及設備和電纜，在這個環節，不同的制造商、設備存在有相容性的問題，調度自動化系統的故障問題也最多，可占的原因80%：接入電源單元出現故障，電纜接頭故障，通訊設備出現故障，業務數據故障。

隨著計算機、通信技術、網絡技術的飛速發展，調度自動化系統的技術迅速跟進，依靠數據的傳統的串行傳輸，它已不再能夠滿足系統的實時性、可靠性和安全性的要求。為了滿足電力市場和對電網實時監控發展的需要，建立了專門的電力調度數據網絡，被稱為調度數據網。

（1）專用信道

通信管理器的專用通道通過主站變電站PCM設備、SDH設備變電站、主站SDH設備、主設備PCM到達調度自動化主站，如圖1所示：

圖1

（2）調度數據網

調度數據網是用于生產電力調度服務的專用數據網絡，是實現調度中心和工廠站數據傳輸與交換的基礎設施。調度數據網絡具有實時、可靠性高的特點，其安全性直接關系到電力生產的安全穩定運行，如圖2所示：

圖2

結語

對于各地電網的重大停電事故，電力工作者應引以為戒，必須對電力系統調度自動化系統的可靠性提起足夠的重視。電網調度自動化是防止電網事故發生，確保電網正常運行的有效手段，必須保證足夠的可靠性。本文對電網調度自動化的可靠性進行了量化評估，具有一定的實際意義，但是其中仍然存在不足。首先，如何獲得更加全面更加準確的基礎數據還需進一步研究；其次，對系統的修復率考慮不足，只是參考了經驗數據；再次，人員對系統的影響也沒有進行考慮。因此調度自動化可靠性研究工作還有很多工作要做。

【參考文獻】：

[1]魯宗相，蔣錦峰.從“8.14”美加大停電思考電力可靠性[J].中國電力，2013（12）：23-25.

[2]徐雄，姚燦，郭建波.“十五”未來我國電網發展的展望[A].全國電力系統技術會議論文集[C].2011（03）：26-28.

[3]蔡洋.電網調度管理須與電網發展俱進——北美東北電網事故淺析[J].電網技術，2014（4）：174-176.