電網調度自動化主站系統應用及發展研究

田莉 綦雪松 孫佳 李夢琪

摘?要：電網調度自動化主站系統利用自動化裝置，監視電力系統設備的運行狀況，并實現遠程控制。當設備發生故障時，系統就能迅速查出故障區域，并自動隔離，同時及時恢復非故障區域用戶用電，全過程用時僅需幾分鐘，大大提升了故障處理效率，同時提高了供電的可靠性，對推動智能電網發展，提升電網運維水平，實現電力供應平衡，全力保障各重點企業、重大項目的安全、穩定、可靠用電需求奠定了堅實的基礎。它所發揮的主要任務就是為相關人員提供電力系統相關信息，對保證電力系統的安全、高效運行具有重要作用。本文主要對電網調度自動化主站系統的技術概要、應用、發展前景進行簡要研究。

關鍵詞：電網企業;電力自動化;主站系統

電能已經是人們生產和生活中的必需品，而對于電網企業來說，想要更好地滿足人們的各項需求，需要做好技術的不斷改善，讓企業的各項運行系統都可以得到進一步的完善。電網調度自動化主站建設就是指利用信息技術對電網設施進行數據采集、分析與管理，進而為人們的生活生產起到良好的推動作用，也能夠為電力系統運行穩定奠定基礎，更能夠提高電力企業的經濟收益。配電網是電力系統運行中最為重要的構成部分，對電力系統的運行穩定與安全具有重大的意義，也會影響電力企業的發展。

現今，人們對電力系統運行的效率有更高的要求，配電網自動化建設更利于滿足現今人們對電網和配電運行的要求。電網調度自動化主站系統是電網企業的重要技術支撐，同時也是國家電網建設的重點對象，為了滿足經濟的不斷發展及人們生活水平不斷提高而產生對高質量用電的需求，我國必須加快完善相關電力系統建設，主站的自動化建設可以讓區域內供配電得到升級，從而實現更好的經濟效益。電網建設是輸配電系統的終端部為了滿足經濟的不斷發展及人們生活水平不斷提高而產生對高質量用電的需求，我國必須加快完善相關電力系統建設。

一、電網調度自動化主站系統應用的必要性

（一）資源配置的需求

配電網屬于城市供電調度的主要控制平臺，起到電力資源配置的作用。成熟高效的配電網可以提高資源的利用效率，能夠促進地區用電作業的一體化發展。配電網的發展要順應經濟社會發展水平和電力系統的資源配置需求，隨著經濟的不斷發展，各個地區的用電量也隨著快速增加，如何充分利用配電網滿足各方的資源配置要求成為亟待解決的問題。在開展配電網工作的過程中，經常會因為雷擊，避雷器爆炸，熔管故障，配電變壓器超負荷等客觀條件的影響而出現調度方面的問題，使得電網的電力供應無法達到預定性的要求。

（二）安全控制的需求

隨著電力系統的智能化逐步發展，主站系統正在逐步改造，配電網的安全性能否滿足電力系統要求成為亟待解決的問題。想要讓供電的安全性和穩定性得到有效的提升，就必須要進一步的強化健康系統的設置，通過構建信息技術為主體的多功能體系來讓主站系統的安全性得到保障。

（三）智能調度的需求

電網調度的進一步智能化，需要從技術角度來進行優化和創新，通過營造出一個安全可靠高效的電網運行環境來減少不良因素的影響。重視智能化配電網的調控和運行模式，以實現對系統的操控和網絡的調度，制定出科學運行方案，從而使電網的調度模式可以得到優化和改造。

二、電網調度自動化主站系統的功能

（一）數據采集功能

電網調度自動化主站主要是對多種數據進行有效的采集和分析，因此也將這種系統稱作是SCADA系統。在對SCADA系統進行應用的時候，可以實現采集和分析多種數據的重要功能。數據采集的種類不同地區可能會具有很大的差異性，部分數據來自于開關和變電站，也有部分數據來自于其他位置的常規數據。

（二）系統控制功能

電網調度自動化主站系統可以實現遠距離設備操作，具備非常強的控制性功能。利用空盒子系統可實現對操作權限的有效設置，同時可以將操作的過程和涉及各項內容進行存檔額，避免受到不法分子的非法性操作。

（三）系統安全操作

主站系統可以發揮出啟動、故障切換以及故障檢測等重要性的功能，一旦其中的計算機出現了故障性的問題，可以及時將其中的數據和信息備份到計算機當中，從而實現對系統數據的全面保證。對于自動化的主站系統，系統安全操作是將不同的需求作為主要的依據來進行功能的針對性設置，讓不同操作設備的權限都可以做到職權的分明。

（四）人機界面功能

人機界面具有功能多樣性的重要特征，比如說窗口的顯示、畫面的編輯以及拷貝等內容，根據不同的人為設置能夠發揮出多種不同功能。對于人機界面的設計具有人性化的重要特征，并且易操作性強，能夠充分地發揮出在線數據傳輸，分析以及編輯等重要功能。將畫面中的圖符與數據進行實時連接之后就可以實現動態顯示。

（五）事故報警和處理功能

對于電網調度自動化主站系統來說，當出現了故障性問題，自動報警功能就會啟動，并且會將實時的報警記錄記錄在報警表上。事故報警會及時的出現在報警行當中，一般會按照事故信息的差異性進行分類，其主要類別分為一般報警和事故報警兩種，包含系統報警信息和電力系統報警信息。

三、電網調度自動化主站系統的技術平臺

自動化控制系統是將視頻信號作為主要的監控媒介，并將視頻收錄的圖像為主要的依據來進行對現場操作情況的有效調控。通過設置監控系統可以實現對電網可操作性的要求，同時也促進主站系統規劃模式一體化發展，能夠為用戶建立起一個更加具有穩定性的電力控制平臺，充分顯示出了主站系統安全系統的改造價值。

（一）GPS技術

主站控制中的定位系統設置對提升信號傳輸質量具有重要意義，可以讓電網信號的傳輸變得更加具有準確性。從現階段來看，以GPS設定控制系統可以讓傳輸內容的正確性得到有效的保證。也應對早期的測試方案進行改進，并且與主站傳輸標準結合在一起，制定出更加具有先進性的測試體系。

（二）GIS技術

對GIS傳輸作業的可調控性進行不斷的強化。因為在數據傳輸的過程當中，時鐘信號的參與是一項非常重要的內容，而對于GIS接口來說，不管是傳輸數據還是傳輸時鐘，它們都是將差分信號作為介質，將信息技術融合在一起，通過構建起多功能體系來實現對綜合檢測信號傳輸速率的有效提升，讓系統的傳輸效率更高。配電網絡的調度是將互聯網平臺的操控中心作為主要的基礎，通過充分地發揮出GIS技術的應用優勢，減少人為操控失誤，避免安全風險。

（三）遙感技術

對于早期的城市電網改造，城市中的主站系統應用方案是有限的，經常會給電網功能的發揮和應用產生不利的影響。使用遙感監控技術可以實現對大量作業數據的有效收集，這些數據資料對于整個系統的改造來說都具備重要的指導性意義。在未來的社會發展當中，主站系統的安全監控改造將會朝著更加多元化的方向進行發展，而其中的監控系統改造更是成為了重點，遙感技術可以提供更加便捷化操控平臺。

（四）先進性需求

自動化主站建設應采用直接來自計算機制造廠的、未加任何修改的硬件設備，并采購當時最新版的操作系統。系統軟件應為用戶提供不影響在線功能的完整的調試工具用于新程序的測試聯調。系統軟件應包括系統管理的輔助軟件，如系統監視程序使用戶能監視系統的性能和資源、調試系統參數。利用系統管理輔助軟件應能測量CPU時間分配，系統排隊等待長度，事件的時序特性以及設備的利用率等。

系統采用適合電力系統實時監控分析需要的實時數據庫及方便電力系統歷史存儲處理需要的國產化歷史數據庫平臺，實時數據庫采用共享內存存儲方法，以滿足實時功能對訪問數據的快速的要求和多進程同時訪問的要求，提供基于SQL的與商用數據庫的人機界面和編程接口等，提供靈活、方便的數據庫維護工具，以便用戶在線監視和修改數據庫內的各種數據。

四、電網調度自動化主站系統的應用

主站系統的應用對于整個電網的運行效率有重要作用，一般都需要結合電網企業的實際需求與系統的功能性，使得自動化主站系統的科學性和適用性都得到有效的提升，進一步優化數據和信號傳輸系統。在電網企業的自動化控制系統中，對于事故區的定位和隔離的實現，需要對變電站的出線開關進行有效的遙控，同時還要注意變電站內部的斷路器開關。當變電站的內部出現了較大的故障電流，站外的饋線開關多為負荷開關，此時的開關故障電流容量會處在一個容量較小的狀態中。如果變電站內部沒有自動化的配電系統，開關的控制一般是由自動化系統來控制。在對自動化系統進行利用的過程當中，可以通過對開關的及時定位來實現對故障區域的快速隔離，也能讓非故障區的供電保持更好的持續性。為確保電網運行的安全性更加可靠，在配電自動化系統發出控制指令之前，應做好對系統自身功能的有效檢查，確保各項條件都滿足之后，調度自動化系統才可發出控制指令。

（一）控制系統

對于供電系統來說，觀念上和技術上存在著一定的誤區和限制會導致資源開發與利用體系不夠健全，影響供電資源的利用效率，無法充分地顯出自動化電力調度方式的所具備的優勢作用。在對自動化主站系統進行應用的過程當中，需要密切關注風險的防控，將安全控制點建立在不同的網絡或者是同一網絡之間。為盡可能地降低電網運行中的損耗系統，需要建立起無功補償控制系統，讓整個配電網的層次結構得到進一步的優化，實現當前的電力資源一體化建設的發展。

（二）檢測系統

電網調度自動化主站系統已是各個地區電力現代化建設的重點，電力發展水平與當地的供電質量存在著非常緊密性的聯系，可以對區域的建設和發展起到重要的指導性作用。自動化主站系統中的檢測系統可以實現對電力系統的異常信號問題的即使檢測，可以對不安全的行為和被侵略的現象即使確定。應從控制、檢測和審計以及掃描幾個方面出發，實現最大程度地減少信息管理所造成負面影響。

（三）監控系統

監控系統的作用是對供電網絡中各項數據的綜合性分析，以此來及時的發現其中存在的異常性問題。在對系統的數據進行開發時，需要在綜合考量的基礎上來提出可以適應資源建設規劃和實現戰略目標的科學性布局模式。電網企業實現系統升級，必須要做好對相關數據的定向收錄，讓供電人員可以在穩定、安全的操作平臺當中。

五、電網調度自動化主站系統的發展方向

（一）信息化發展的方向

電網調度自動化主站系統所發揮的作用，不僅僅是對電力系統的數據采集，在信息的加工和處理方面都可以發揮重要作用。電網運行期間，各項信息實時數據是調度管理、數據分析、EMS計算和能量交易的重要性依據。為提高所采集的數據信息發揮出更加高效的價值，彰顯出它對企業的幫助和作用，需要重視電網企業的工作發展，讓電網調度自動化主站系統朝著信息化建設的方向發展，提高企業數據信息的利用效率。

（二）網絡化發展的方向

當前社會發展中，信息化技術已經是最常使用到的技術類型，電網調度自動化主站系統也需要與網絡技術做好結合，實現對電網企業發展的有效保證。電網中所涉及的每個層面都需要網絡信息的交流，要做好對不同部門工作內容的有效協調，做好分工的合理劃分，進一步的促進工作效率的有效提升。自動化主站系統的網絡化發展主要包括幾個方面的內容：一是與主調度部門和分調度部的做好連接和聯系;二是要做好與主站、電廠和變電站之間的聯系;三在信息傳遞的過程中，要注意信息的上下級傳播。

（三）一體化發展的方向

電網調度自動化主站系統的一體化發展是指電力調度自動化系統功能的一體化，形成各個子功能的互補。簡單來講，電力調度自動化系統主要是針對調度員，EMS各種功能的意義就在于為調度員提供方便。但是隨著系統的不斷改善，目前電網企業的發展是以調度自動化系統為基準，面向所有調度部門，面向整個電力公司，形成一體化的系統。建立一體化系統有利于實時數據的共享，提高了相關部門的工作效率，各個部門之間的信息交流和決策為調度部門的工作提供了依據，有利于提高電網企業整體管理水平。

六、結語

綜上所述，在社會不斷發展中，人民的生活水平也隨之出現了很大的提升，而電能更是成為了人們生產和生活必不可缺的重要資源，因此對于電網企業的供電水平和供電質量也都提出了更高的要求。本文主要從電網調度自動化主站系統應用的必要性、電網調度自動化主站系統的功能分析、應用和發展前景對自動化主站系統進行研究和分析，得到結論：對于電網企業來說，不僅需要將重點放在企業各項生產技術的改進上，還需要對企業運行系統的完善多加關注，讓電力系統中的各項信息可以更加及時傳輸。

參考文獻：

[1]鄭釗.智能電網中配電自動化的構建分析[J].無線互聯科技，2017（06）：36-37.

[2]曹偉.電網企業調度自動化主站系統的應用研究[J].中國新技術新產品，2017（19）：6-7.

[3]張韻，朱勇.電網企業調度自動化主站系統應用研究[J].貴州電力技術，2016（01）：28-29.

[4]孫璞.基于智能電網的配電自動化探討[J].通訊世界，2014（23）：217-218.

[5]鮑都都，鮑干都，魏勇，劉星，史宏光.主動配電網環境下配電監控系統關鍵技術研討[J].現代工業經濟和信息化，2017（21）：10-12+32.

[6]葉楓.電力調度自動化主站系統運行維護存在問題的若干思考分析[J].科技創新與應用，2020（31）：112-113.

基金項目：吉林省社會科學基金項目（2020B069）電力市場化改革對吉林省企業用能的貢獻研究

作者簡介：田莉（1980—?），女，本科，高級工程師，主要從事電力系統調度自動化等方面工程技術與管理工作;綦雪松（1987—?），男，碩士，工程師，碩士生導師，主要從事電力系統調度自動化、電力經濟與管理等工程技術與研究工作;孫佳（1988—?），女，碩士，工程師，主要從事電力系統調度自動化等方面工程技術工作;李夢琪（1997—?），男，漢族，山東章丘人，碩士，從事電力經濟與管理相關領域的研究。