電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

徐 斌/國網(wǎng)冀北電力有限公司灤縣供電分公司

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

徐 斌/國網(wǎng)冀北電力有限公司灤縣供電分公司

隨著自動化水平的不斷提高，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)也朝著智能化的方向發(fā)展。本研究對當(dāng)前國內(nèi)外的智能電網(wǎng)調(diào)度情況進行分析。闡述了智能調(diào)度的需求，介紹了智能調(diào)度中心的層次結(jié)構(gòu)。并對未來的發(fā)展趨勢進行深入的探討。近年來，國外政府及科研機構(gòu)對智能電力的發(fā)展都提出各自的計劃。

電力調(diào)度；自動化系統(tǒng)；應(yīng)用現(xiàn)狀

一、當(dāng)前智能調(diào)度情況的分析

（一）從需求角度分析

所謂的實時監(jiān)測就是指對當(dāng)前電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)測，包括對電網(wǎng)運行穩(wěn)態(tài)與動態(tài)的監(jiān)視，也包括輔助服務(wù)監(jiān)視及對下級電網(wǎng)運行情況的監(jiān)視等，同時還包括對非電網(wǎng)中影響電網(wǎng)運行的因素進行監(jiān)視，主要是指氣象情況及相關(guān)功能。除了監(jiān)測外還要具備報警功能。包括數(shù)倍輸電斷面的監(jiān)視與告警，備用容量情況的報警及災(zāi)害的影響報警等。在實時監(jiān)測信息與離線信息的前提下對電網(wǎng)采取實時、前瞻或研究模式下的分析，包括電網(wǎng)靜態(tài)計算分析、在線運行的安全報告分析及潛力情況分析等。跳幀過于控制則是對電網(wǎng)運行情況的控制，包括事故發(fā)生的應(yīng)急預(yù)案，也包括控制用電負荷及二次設(shè)備等。調(diào)度計劃則是要根據(jù)具體的情況制訂具有可行性的計劃，按照計劃執(zhí)行。加強管理，主要是針對報表、信息發(fā)布、故障及缺陷的檢修與管理，可以在故障發(fā)生的第一時間啟動應(yīng)急預(yù)案.同時要增強二次設(shè)備的管理，改善設(shè)備的運行效率。

（二）影響智能調(diào)度的因素

首先，要以調(diào)度應(yīng)用為基礎(chǔ)，對其需求情況進行詳細的分析，提高技術(shù)水平。其次，要善于運用現(xiàn)有的調(diào)度技術(shù)，提高自動化水平，解決當(dāng)前制約我國智能調(diào)度系統(tǒng)自動化的因素.提升自動化水平，達到統(tǒng)一電網(wǎng)內(nèi)的模型及編碼目標。最后，要對未來的的形勢進行分析，確定電網(wǎng)的情況，從發(fā)展的眼光來看，未來電網(wǎng)含大量分布式能源，必須要采取措施增強與用戶的溝通。強化安全管理。提升經(jīng)濟效益，降低對環(huán)境的污染。另外也要提升計算機水平，避免黑客侵襲。提升智能調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計水平.保證系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運行。

（三）技術(shù)水平對智能調(diào)度的重要性

從當(dāng)前我國電網(wǎng)智能調(diào)度技術(shù)情況來看，技術(shù)水平發(fā)展迅速。但相對而言，成本過高，實施難度較大，影響業(yè)務(wù)的發(fā)展。因此要采取對策降低對操作系統(tǒng)的依賴，實現(xiàn)軟件的高效利用，增強模塊的重要作用。另外要實現(xiàn)架構(gòu)的可擴展性與靈活性。實現(xiàn)智能調(diào)度的高效與安全。這就要求相關(guān)人員采取措施提升技術(shù)水平，不斷完善系統(tǒng)的安全性、開放性與靈活性。

二、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能

（一）自動發(fā)電運行控制

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是指利用系統(tǒng)的機械控制電力的調(diào)度，其中運用了大量的計算機相關(guān)知識，最重要工作就是要通過計算機網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng)對自動發(fā)電運行進行控制，通過利用調(diào)度監(jiān)控計算機通信通道遠程終端發(fā)電分配裝置，對電力進行科學(xué)分配。在分配的過程中發(fā)電機組自動化裝置等組成閉合環(huán)路來控制，全程監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的用電情況，并且對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息及用電的冗余情況進行分析，從而得出用電結(jié)論，以此對發(fā)電運行進行監(jiān)測分析與控制。通過分析的結(jié)果確保用電需求與發(fā)電量之間保持相對的平衡，最終達到減少能源浪費提高電力生產(chǎn)效益的目的。

（二）電力系統(tǒng)的科學(xué)調(diào)度

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是為了滿足人們對電力的更高需求,保證電能質(zhì)量和備用容量的前提下，維持用電量和發(fā)電量的平衡，并根據(jù)系統(tǒng)的功率平衡約束條件和網(wǎng)絡(luò)損失的情況，在保證低能耗和高效益的前提下，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)負荷的科學(xué)分配，實現(xiàn)電力無浪費、無冗余。同時要保證完成用戶正常用電需求。在實際的電力調(diào)度過程中，系統(tǒng)一定要遵循電力系統(tǒng)安全運行的基本原則，保證電力系統(tǒng)在安全可靠的運行條件下完成電量的輸送。在保證系統(tǒng)質(zhì)量的條件下以實現(xiàn)全系統(tǒng)最低的運行成本為原則，將系統(tǒng)的有功負荷科學(xué)合理地分配到各可控的發(fā)電機組，最終實現(xiàn)精確調(diào)度電力，充分發(fā)揮調(diào)度的作用以提高經(jīng)濟效益。

（三）系統(tǒng)運行監(jiān)測與控制

運行監(jiān)測主要是完成對電力系統(tǒng)運行情況及狀態(tài)下各種數(shù)據(jù)的采集、分析、處理與顯示。這種監(jiān)控與調(diào)度的方法為自動化系統(tǒng)的研究及發(fā)展提供了堅實的理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況和故障時，能夠根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫中進行比對最終實現(xiàn)自動識別，并做出相應(yīng)的防御措施和解決辦法。在預(yù)防重大事故發(fā)生的同時減少事故對電力企業(yè)造成的損失，同時記錄故障的相關(guān)信息為今后系統(tǒng)的完善和發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)的控制功能主要是指通過人機對話設(shè)備，及系統(tǒng)自控系統(tǒng)完成對各種安保設(shè)備的操作與控制，從而確保電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。

三、當(dāng)前智能調(diào)度中心的關(guān)鍵技術(shù)

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能調(diào)度中心的技術(shù)水平有了很大提升，尤其是通信與計算機技術(shù)快速發(fā)展，大大改善了系統(tǒng)的自動化水平，為系統(tǒng)提供了強大的計算機及網(wǎng)絡(luò)支持。同時，研究人員也加深對數(shù)據(jù)及模型的關(guān)鍵技術(shù)的研究，提升對數(shù)據(jù)的處理能力，實現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)據(jù)共享，加快數(shù)據(jù)更新?lián)Q代的速度，保證數(shù)據(jù)及模型的質(zhì)量，增強高級應(yīng)用功能數(shù)據(jù)源的可靠性。另外，也要緊追時代發(fā)展步伐，加快高級應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的研究，推動現(xiàn)代化技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是電網(wǎng)檢驗、安全管理技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化系統(tǒng)的目標。

四、電力調(diào)度自動化的發(fā)展趨勢

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力體制改革的深化，為保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)運行，電力調(diào)度中心可能同時會運行多個應(yīng)用系統(tǒng)，例如調(diào)度自動化系統(tǒng)，點能量計費系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)等。每個系統(tǒng)又可能包括多個應(yīng)用。這些系統(tǒng)活應(yīng)用需要有以下要求：①可以相互交換數(shù)據(jù)，共享信息；②能夠不斷擴展新的應(yīng)用功能，集成更多的系統(tǒng)，并降低接口的難度和成本；③可以采用不同廠家產(chǎn)品，實現(xiàn)跨平臺的異構(gòu)系統(tǒng)和互操作。

為滿足以上要求，IEC第57技術(shù)委員會的13工作組推出了調(diào)度自動化系統(tǒng)各應(yīng)用系統(tǒng)接口的系統(tǒng)標準IEC61970，其主要部分是以CIM描述電網(wǎng)的公用信息、以CIS訪問電網(wǎng)的公用信息，其理想目標是實現(xiàn)“即插即用”，當(dāng)前目標是解決系統(tǒng)的互聯(lián)和異構(gòu)問題。開發(fā)基于IEC61970標準的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，把異構(gòu)機型、多體系互聯(lián)起來，在不同的系統(tǒng)之間建立一種公共的相互兼容和可互相操作的環(huán)境，最大可能地充分利用計算機處理能力，真正做到數(shù)據(jù)共享、資源共享。使電力企業(yè)獲得更高的效率和更大的經(jīng)濟效益，這將是調(diào)度自動系統(tǒng)的發(fā)展放向。

五、結(jié)束語

智能電網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)徹底改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)的形勢.智能調(diào)度的出現(xiàn)也在很大程度上拓展了調(diào)度應(yīng)用的范圍。從業(yè)務(wù)需求的角度來看，必須要充分考慮到技術(shù)、信息化水平等影響因素，在現(xiàn)有的技術(shù)水平下提升智能化水平，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的分層管理。推動智能電網(wǎng)的長遠發(fā)展。

[1]區(qū)智葉.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)框架[J].動力與電氣工程，2009.(3)：45.

[2]薛禹勝，時空協(xié)調(diào)的大停電防御框架[J].電力系統(tǒng)自動化，2006，30(1)’82.