智能電網(wǎng)調度自動化關鍵技術分析

趙志坤

摘要：隨著我國經濟在迅猛發(fā)展，社會在不斷進步，智能電網(wǎng)在電力調度過程中需將各類高壓電網(wǎng)設定為基礎媒介，并兼顧各級電網(wǎng)間的互相協(xié)調、協(xié)同配合，最大化維護電力系統(tǒng)內含電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行秩序的。然而縱觀我國各地電網(wǎng)公司開展的智能電網(wǎng)系統(tǒng)性建設的綜合現(xiàn)況，不難發(fā)現(xiàn)因大量內、外界消極因素的負面干擾，導致自動化調度技術的實踐優(yōu)勢尚未得到充分展現(xiàn)，從而對電網(wǎng)調度工作落實綜合效率的穩(wěn)步提升帶來了一定制約影響。因此，工作人員應立足智能電網(wǎng)當下建設現(xiàn)況，迎合自動化調度技術驅動我國電網(wǎng)系統(tǒng)長遠發(fā)展的趨勢所向，逐步摸索出契合當?shù)毓╇娭刃虻目茖W性技術應用道路。

關鍵詞：自動化技術;智能電網(wǎng);調度運作

引言

近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，促進了大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字技術的誕生與應用，進一步推動了自動化技術改革。但網(wǎng)絡信息技術存在的高滲透性與攻擊性，給電網(wǎng)調度信息的穩(wěn)定與安全帶來了威脅。無線網(wǎng)絡為遠程控制提供了支持，其自身的數(shù)據(jù)實時性與精準性為電網(wǎng)調度控制提供了數(shù)據(jù)保障，同時數(shù)據(jù)的泛性傳播特征給攻擊節(jié)點提供了機會。

1智能電網(wǎng)調度自動化技術的特點

智能電網(wǎng)調度自動化技術是電網(wǎng)調度工作人員依靠計算機技術、通信技術、遠程控制技術等現(xiàn)代技術手段對電網(wǎng)調度系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理，通過相關信息的獲取及時甄別電網(wǎng)風險并做出科學的決策。智能電網(wǎng)調度自動化技術有以下特點：1）兼容性智能電網(wǎng)的兼容性是其重要的特點，近年來，隨著社會的飛速發(fā)展，能耗問題逐漸受到人們的重視，能源短缺是全球人類共同面臨的重要難題，同時自然氣候變化問題也對人們的正常生產生活提出了重大的挑戰(zhàn)，同時這些問題也是智能電網(wǎng)需要面對的問題。在電力系統(tǒng)中，大量的電子元件會造成諧波污染，而智能電網(wǎng)則能夠通過技術手段利用可再生資源進行發(fā)電，例如風能發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能發(fā)電等，一方面能夠減少資源能耗，另一方面可以對可再生資源充分利用，消除諧波干擾帶來的危害，極大提高了供電的穩(wěn)定性和可靠性。2）自愈性智能電網(wǎng)具有強大的自愈性，這對于電力供應的穩(wěn)定性和安全性具有重要的意義。智能電網(wǎng)可以引入通訊技術、自動化技術等現(xiàn)代技術手段，對供電系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，對有可能出現(xiàn)的問題進行控制，當供電環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何問題時智能電網(wǎng)能夠快速診斷故障發(fā)生位置并且可以對故障發(fā)生地點自動隔離，自動修復，短時間內實現(xiàn)供電恢復。

2智能電網(wǎng)調度自動化關鍵技術分析

2.1應用服務技術

現(xiàn)代化智能電網(wǎng)實現(xiàn)了在傳統(tǒng)電網(wǎng)原有功能、性能基礎上的創(chuàng)新升級，廣泛整合了眾多當代先進性科技，促進電網(wǎng)系統(tǒng)的供電穩(wěn)定程度、抵抗自然災害能力、電能輸送質量等性能得到了明顯優(yōu)化。但這些“優(yōu)化表現(xiàn)”均需以“應用服務技術”為關鍵支撐。在智能電網(wǎng)中引入該技術，需以“SOA”這一服務架構手段的正當操作為根本著力點，滿足電網(wǎng)系統(tǒng)對電能調度的條件要求。而將該技術深度整合于智能電網(wǎng)當下調度情況，還可對應完成系統(tǒng)功能的全面拓展及合理配置。此外，該技術側重強調對電網(wǎng)系統(tǒng)多樣模塊的細致劃分，如阻塞管理、故障分析等多樣模塊，可按照智能電網(wǎng)良性運轉的服務需要自動對應增設功能模塊，有益于加強電網(wǎng)系統(tǒng)調度工作落實的精度、規(guī)范性。

2.2推進主網(wǎng)設備操作模式統(tǒng)一，推廣應用許可操作模式

督促各省級調度按照新操作管理規(guī)定的要求制定本省區(qū)操作管理規(guī)定，確保主網(wǎng)設備操作方式統(tǒng)一。此外，隨著調控一體化建設的推進，未來網(wǎng)省調度機構業(yè)務的重點應是系統(tǒng)運行監(jiān)視和調控、電力平衡以及電力市場運行等，地區(qū)調控中心的重點應是設備運行監(jiān)視和控制、負荷供電情況等。在調度網(wǎng)絡指揮和程序化等技術條件逐漸實現(xiàn)的情況下，網(wǎng)省調度機構應逐步將線路、主變等各類設備的操作權下放至負責設備監(jiān)控的地區(qū)調控中心、監(jiān)控中心，主要有兩步走的思路：1）推進站內設備采用許可操作模式，線路操作使用線路綜合令;2）探索調控中心監(jiān)控范圍內的設備操作調度僅需許可，不同調控中心監(jiān)控的設備（線路）由一方主導、另一方配合完成操作。

2.3通信與數(shù)據(jù)服務技術

電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)服務技術十分關鍵，而通訊系統(tǒng)是調度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)門戶，它掌握著調度主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)命脈，通過對這些數(shù)據(jù)進行分析，來對調度系統(tǒng)發(fā)出科學的調度決策。在智能電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)中以SOA體系為基礎，利用標準接口與數(shù)據(jù)注冊中心完成電網(wǎng)信息的展示與融合，改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)調度系統(tǒng)中的諸多問題，例如數(shù)據(jù)變化效率低、可靠性不高等。數(shù)據(jù)服務技術能夠對電網(wǎng)設備實現(xiàn)全生命周期管理，提高了智能電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的準確性，虛擬服務技術的應用能夠將數(shù)據(jù)物理層信息屏蔽掉，這對調度系統(tǒng)內部訪問提供了便利。同時，通過通信技術和數(shù)據(jù)服務技術的融合，可以實現(xiàn)智能電網(wǎng)統(tǒng)一調度前置通信系統(tǒng)功能。本文采用WCF平臺實現(xiàn)通信系統(tǒng)SOA架構，廠站RTU數(shù)據(jù)通過通信規(guī)約解析后，通過服務接口發(fā)不出來，客戶端進行數(shù)據(jù)調用，SCADA系統(tǒng)將數(shù)據(jù)顯示到人機交互界面，將控制命令傳達到廠站，EMS系統(tǒng)在獲得數(shù)據(jù)之后對其進行分析，根據(jù)分析結果提出科學決策供調度人員參考。服務發(fā)布中心采用WCF分層實現(xiàn)方式，業(yè)務邏輯層包括的模塊有網(wǎng)絡通信模塊、規(guī)約解析模塊、協(xié)議服務模塊等;業(yè)務邏輯層負責邏輯分析，WCF服務層根據(jù)分析結果將數(shù)據(jù)發(fā)布給客戶端調用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。

2.4電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡協(xié)議模型

電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)的安全威脅主要在于網(wǎng)絡架構的內部協(xié)議攻擊，即電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)的自動化協(xié)議，簡稱pda。因此，想要提升電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全系數(shù)，必須建立起電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)的通信協(xié)議模型，從而獲得通信安全基礎參量與邏輯變量。根據(jù)電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)的交互機制，可通過OPNET模型對其進行協(xié)議模型的建立與展現(xiàn)，其自動化協(xié)議模型以及所處位置如圖1所示，由調度機制與自動化資源邏輯分配，安全協(xié)議結構分為擴展區(qū)模型與基礎區(qū)模型兩部分，整體協(xié)議通過OPNET協(xié)議模型結構形式展現(xiàn)，其優(yōu)點便于各種網(wǎng)絡安全參量關系的調度獲取與修正。

2.5動態(tài)監(jiān)測及輔助決策技術

在智能電網(wǎng)構建中正確運用動態(tài)監(jiān)測及輔助決策技術，已為我國電網(wǎng)系統(tǒng)的運轉控制開創(chuàng)出了新的作業(yè)思路。尤其是在電機公角測量作業(yè)中，該技術可給予系統(tǒng)正常運行必需的真實、可靠的動態(tài)化數(shù)據(jù)資源。且能夠通過GPS獲得明確的數(shù)據(jù)時標，可在對電網(wǎng)執(zhí)行自動監(jiān)測任務的前提下，為系統(tǒng)處于長時間、高負荷作業(yè)壓力下的穩(wěn)定運轉創(chuàng)建有力保障。因該技術的突出性監(jiān)測特征為動態(tài)、實時，不僅彌補了傳統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)測技術不能準確追蹤收集動態(tài)化數(shù)據(jù)資源的不足缺陷，還能夠實現(xiàn)對發(fā)電機組當前作業(yè)頻率的準確捕捉。

結語

隨著我國智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，調度自動化技術在智能電網(wǎng)的應用極大促進了智能電網(wǎng)的發(fā)展，同時隨著自動化技術的不斷更新，智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)功能更加豐富。與此同時，智能電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，新的問題也在不斷涌現(xiàn)，這就要求調度人員在進行智能電網(wǎng)調度管理時需要重視對自動化技術的應用，提高調度水平，切實做好供電保障，為人們提供安全、穩(wěn)定、可控的電能，促進智能電網(wǎng)調度自動化技術的不斷提升，維護經濟社會穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

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