主網調度和配網運行自動化研究

陸 凱

國網江蘇省電力有限公司泰州市姜堰區供電分公司，江蘇 泰州 225500

0 引言

隨著我國經濟的快速發展，對于電力的需要越來越大，電力系統在人們的日常生活和經濟生活中都占據著不可忽視的地位，電力系統的運行質量直接影響人們的生產和生活質量。在電力系統的開發及建設等過程，需要考慮電力系統的運行效率及其創造的社會價值和經濟價值。電力系統提供的電能是社會運轉的基礎，通過對電力系統功能的不斷優化，可以提升社會運轉的效率，并不斷創造經濟效益，促進社會的進步和人們生活質量的提升。

電力系統主要由主網和配網兩部分組成，主網系統負責電力的調配，配網系統負責將電力輸送到全國各地，二者的效率都會直接影響電力系統的運行效率，因此需要對主網和配網的運行進行自動化升級。運用自動化技術提升電力系統的運行效率是十分必要的技術手段和管理策略。

1 我國電力系統的應用現狀

在我國科技實力高速發展的大環境下，電力系統的運行模式越來越先進，運行效率越來越高，電力系統可以為我國的電力事業提供更強大的能源輸送，保障了經濟建設的穩定運行與高速發展。當前，電力系統的主網實行的是統一調配、分層管理的模式，具體來說是在主網進行電力的綜合調配，將電力按照需求分配到各個地區，并結合當地的用電量和輸電距離合理地分配電力產能；經過主網調配之后，電能通過四通八達的配網進行系統性的運輸，在運輸的過程中要保障運輸的效率以及調配方案的準確執行[1]。目前，主網調配+配網執行的電力運輸體系依舊具有較大的優勢，可以在很大程度上節約運輸的時間成本，提高電力運輸的效率。與此同時，采用這樣的電力調配模式來運輸電力也是我國廣袤的地理環境所決定的，由于電力需求巨大，供電壓力較大，只有進行有規劃的電力輸送，才能保障運輸的效率和質量。隨著近年來對于智能化和自動化技術的開發，我國電力系統的運輸效率越來越高，運輸電能的質量也顯著提升。

2 主網調度自動化系統

2.1 CC-2000自動化調度系統

CC-2000自動化調度系統是當前的主網調度自動化中較常見的系統之一，可以處理較復雜的電力運輸調度問題，應用也較廣泛。其主要特征是具有較強的穩定性，可以在多種自動化程序中使用，實踐性較強。在開發該系統的過程中，要對使用的技術對象進行充分的技術調研，并且對未來的技術對象進行集中測試，最終呈現分布式的結構特征，具有更加強大的發散功能，能保障電力的大規模調度和運輸。在實際的設計應用過程中，需要根據事件主導的驅動模式進行功能和基礎設計，在系統測試中可以取得較好的實踐效果，極大地提升了系統運行的穩定性和電力運行的效率。CC-2000自動化調度系統還具有十分廣泛的通用性和包容性，在后續的系統優化與系統測試中也具有較好的表現。

2.2 SD-6000能量化管理系統

SD-6000能量化管理系統是一套具有高度整合度的主網調動系統，該系統在運行的過程中，可以對平臺上需要進行電力調度的部分進行開放式管理，需要配合相應的技術手段來完成特定的調度功能，主要包括大規模的調度投影技術和電話自動撥號技術等技術手段。系統的整合是幫助完成相應的技術應用和技術管理的重要手段，能量化管理系統能夠幫助主網調配系統實現更加開放的運行模式，并且能夠根據當下對于系統運行和電力調配的要求進行相應的功能轉換，從而提高主網調配系統的主動性和實時性，有助于充分發揮系統功能。在實際應用中，大部分的SD-6000能量化管理系統具有強大的功能轉換能力，可以根據使用者的需要編輯電力主網調配的模式，從而實現相應的目標。

2.3 OPEN-3000能量管理系統

OPEN-3000能量管理系統是一個較復雜且龐大的主網調配系統，其中包含大量的子系統，如SCADA、FES、PAS、AVC、DTS等[2]。這些子系統將OPEN-3000能量管理系統的大部分功能進行了相應的細化，各個子系統之間進行相應的連接和配合，可以實現主網系統調配的高效運行。在實際應用中，子系統具有數據收集、配電管理、應用軟件操作等功能，操作功能的分化在很大程度上提高了主網調配系統的運行效率，豐富了主網調配系統在技術層面的可操作性，便于滿足技術層面的定制化需求。OPEN-3000能量管理體系能滿足大型的省級調度和大中型地區的調度要求，具有明顯的開放性優勢，是近年來使用較廣泛的電力調度系統。

2.4 OS2智能化運行管理系統

OS2智能化運行管理系統可以為各個級別的場站運行提供服務，實現主網調配功能。在實際操作中，系統主要針對各級場站的駕駛艙系統進行調配，操作直接、簡便，對于各個廠站系統之間的差異可以進行不同的操作和調配，進而實現監控系統和管理系統的協調配合。OS2智能化運行管理系統也叫ODS系統，可以指揮發電、運輸和配電等環節的運行，進而實現電力系統和電力資源的全面調配。通過信息化的手段，可以促進相關業務信息的共享與處理，提升電力系統主網調配的服務水平和調配效率，促進技術和服務的升級。

2.5 DS6000調度自動化系統

DS6000調度自動化系統充分考慮了平臺與應用的層次劃分，采用“平臺+應用”的分層體系架構，具備強大的跨平臺特性，可兼容各種硬件平臺（服務器、工作站、微機），全面滿足電網自動化系統對運行環境的不同需求。該電力調度系統在運行的過程中運用了較為先進的跨Unix、Linux操作系統平臺的自動化系統，現代化信息系統的配合大規模地提升了主網調配的效率和準確性[3]。不僅如此，信息化系統的配合還為主網調配系統的運行增添了更多的可能性和兼容性，可以根據不同的用戶需求編輯相應的模式，進而滿足系統在不同環境中的運行要求。DS6000調度自動化系統采用先進的、面向對象的設計思想，遵循標準的軟件工程模式，相比于其他的軟件工程模式，更加具有開放性，并且具有良好的擴展性，因而在我國多個省市的電力調度系統中得到了廣泛的使用。

3 配網自動化系統

在電力系統的運轉中，需要通過大量的運輸路線進行有針對性的、全面的電力運輸，其中，最重要的環節就是配電網結構，這個結構處于電力消費者和電力系統二者之間的交互位置，在電力運輸與配網調配的過程中占據重要地位。在巨大的電力需求的作用下，只有通過現代化的信息技術，才能使配網效率實現質的飛躍。在配網自動化系統的應用中，工作人員要充分發揮自身的靈活性和專業性的優勢，對配網自動化系統的運行效果進行嚴格的監督與管理，并及時處理常見的問題。在實際的應用中，需要對饋線的聯絡開關和分段開關等結構進行遠程監控，提高故障問題的處理效率[4]。在電力運輸的基礎上，配網自動化系統能為整個配網系統提供科學的網絡架構和靈活的設備安裝基礎，從而綜合提升電網系統的運行效果。

3.1 故障檢測

配網自動化系統承載著電力配網系統的大量功能，并且這些功能的特性及實現效果都與自動化技術的應用程度和運行水平息息相關，電網的自動化運行水平是保障配網自動化系統正常運行的關鍵。配網自動化系統的重要功能是保障電網系統運行過程中的故障檢測功能夠順利執行，這也是自動化系統與傳統非自動化系統相比最大的優勢和區別。

自動化系統對于電力配網運輸的故障檢測主要分為兩個方面。

一方面是DA處于運行狀態的故障檢測，當接到配電SCADA數據處理模塊的傳輸預警時，如一些技術檢測信號和保護信號出現時，可以及時對變電站和配網系統進行故障預警并發出自動化指令，避免出現進一步的損失。

另一方面是自動化系統可以根據預警信號來判斷系統故障問題的性質，大體判斷故障是永久性的還是短期性的，這可以為故障處理人員提供較直觀的故障分類形式，并在數據庫中進行查找和處理，提高故障處理的效率[5]。

3.2 故障定位

配網自動化系統還為電力運輸系統的穩定運行提供了強大的保障，可以通過精準的故障定位功能提升故障處理效率。

故障定位功能主要利用饋線終端設備的預警信號，結合配電網的拓撲結構，可以準確地判斷故障問題發生的區域，有利于相關工作人員及時進行故障檢修，從而保證電力用戶的正常用電。

4 自動化技術在電力運輸中的應用效果

4.1 自動化采集技術的應用效果

自動化采集技術的應用極大地提升了配網的信息采集效率，提升比例達到40%以上，是自動化技術在電力運輸系統中的重大應用。

與傳統的信息采集技術相比，自動化信息采集技術可以實現對信息的遠距離采集，并且可以對信息采集的質量及數據的準確性進行高質量的檢測，一方面保障了檢測數據的準確性，另一方面為測試人員提供了更高效的檢測手段，提升了配網系統的整體運行效率[6]。

應用自動化信息采集設備，可以對系統中的故障進行全天候的檢測，一旦出現問題可以及時預警，提醒工作人員進行檢修與維護，從而保障配網系統的安全運行。

4.2 仿真技術的應用效果

在電力運輸系統的運行過程中要充分考慮各個支線的用電量和運輸距離等因素，進行合理的分配與運輸。

要保障配網電力運輸的合理性，就需要對電量的需求等進行相應的研究與管理。對電力運輸系統的運行進行簡單的調研是不夠的，需要使用仿真技術對電力使用進行模擬和檢驗，通過大量的仿真模擬得出相應的數據和預測值。將這樣的數據作為參考可以極大地提升整個配網系統運行的準確性，實現精準的電力運輸，減少由運輸過程中的誤差而導致的損失。仿真技術得出的數據不僅考慮了穩態的電力需求，還考慮了暫態的電力需求，因而數據的參考價值比較高，具有說服力，可見，仿真技術的應用可以提升電力配網系統的安全性和準確性。

4.3 智能開關的應用效果

智能開關的應用可以極大地提升電力運輸系統運行過程中的可控性，其主要功能是通過連接通信系統，將各個設備的運行與停止保持在可控的范圍內[7]。隔離變壓器是智能開關的一部分，系統中一旦發生故障，可以通過隔離變壓器隔離各個部分，保證故障部分不會對其他正在運行的部分造成太大的影響，從而進一步提升配網系統的安全性和穩定性[8]。

5 結束語

綜上所述，電力系統是一個國家經濟發展和人民生活幸福的關鍵，電力系統在國家的基礎建設中占據著相當重要的地位。

在電力系統的運行過程中，為了提高系統的整體發電效果，電力企業要注重主網調度的自動化建設，強化配電自動化技術的應用，不斷優化電力主網與配網之間的智能化銜接，保障電力系統工作的穩定性和電力運輸的安全性，在為社會生產和日常生活提供持續性電力能源的同時，推動電力企業的穩定化發展，為國家的電力運輸事業發展和人民的幸福生活作出貢獻。