SCADA系統在崇左電網調度上的應用

蔣炳光

摘要：在電力供應要求越來越高的今天，對電力調度的要求不僅僅停留在輸送負荷那么簡單，更追求的是對電網電能穩定、供電質量優質。由于SCADA系統能實時、正確地把變電站遙測、遙信信號上送，使調度員能更同步的了解電網運行情況。筆者由淺入深的分析，闡述了SCADA系統在崇左電網調度上的重要應用。

關鍵詞：崇左電網;電力調度;SCADA系統

前言

在電力應用高度發展的今天，人們的生活離不開電力，對電力的可靠性、穩定性都提出了較高的要求。崇左電網電力調度把“服務崇左電網”作為工作的目標。如何才能更好的做到，就需要做到實時了解電網動態變化。

SCADA系統的誕生保證電力調度人員能實時、正確的把握電網運行情況。借助SACAD系統上傳信息實現對網區潮流、設備負載情況、異常及事故信息的監視；通過在SACAD上設置設備電流、各母線電壓越限告警值，編制母線電壓、變電站功率因數監視界面，直觀的反應全網各站運行情況；利用SACAD語音告警提醒快速對全網異常及事故進行檢查處理。

一、實施SCADA系統的必要性

隨著電網改造的不斷深入和用電負荷的快速增長，地區電網實時性、穩定性考核要求的不斷提高，手拿一次接線圖、筆記本全憑電話了解電網情況的情況已難以適應電網發展的要求。在使用SCADA系統之前，調度人員所有操作下令處理電網異常、事故時憑圖紙、經驗進行調整，勞動強度大，處理不及時，而且信息實時性不高，存在以下缺點：①調度人員需24h進行實時信息收集，工作量很大，給其他業務的處理帶來壓力;②運行人員憑經驗進行處理事故，不能準確判斷最為合理的調節方式，致使調節設備不能充分合理的利用;③由于信息傳輸滯后，導致調度員存在考慮不周全、調控不及時的情況，會導致電壓、功率的短時越限;④人工調節一般都是在某些時段進行集中調節，會引起全網功率因數的跳變和無功曲線的劇變。

綜上所述，傳統的電力調度方式增加了運行人員的工作勞動強度，也不適應當前電網發展需求。因此利用科技手段實現電網的監視、控制，從根本上保證電網的安全和經濟運行已成為必然趨勢。為了解決上述缺點，實現調度管理的科學化，提高系統運行的穩定性和經濟性，減輕調度人員的勞動強度，使用SCADA系統十分必要。

二、實施SCADA系統的基本構想

實施SCADA系統的基本構想是：該系統是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統，對現場的運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。

三、SCADA系統的功能

1.SCADA系統，從用戶的角度來講，主要解決三個問題：

1.1設備各種參數狀態數據的采集和控制信息的發送:采集設備參數狀態數據通常由智能設備生產廠家解決，及作為下位機在市場中出售，并提供可編程的通訊協議和協議處理芯片；二是設備生產狀態數據傳遞到上位機系統處理，目前上位機通常通過標準串口或IO卡運行專用的上層采集模塊，從下位機中實時地采集設備各種參數的數據和發送控制信息；解決問題效率的高低表現在采集周期的長短上，這也是衡量一個系統是否適合于某個行業的一個重要指標。目前上位機系統可以達到平均毫秒級的采集周期。

1.2各種參數狀態表達和報警處理:報警作為監控的一個重要目的，是所有上位機系統必須解決的問題。如果說各種圖形、圖象、動畫、聲音等方式用于表達設備的各種參數運行狀態是必不少的話，那么若上位機系統不能有效的處理設備的報警狀態，所有的表現形式都是多余的。評價上位機系統可靠性和高效性的一個重要指標是看它能否不遺漏地處理多點同時報警。

1.3事故追憶和趨勢分析:監控的另外一個目的是評價生產設備的運轉情況和預測系統可能發生的事故。在發生事故時能快速地找到事故的原因，并找到恢復生產的最佳方法。從這個意義出發，實時歷史數據的保留和系統操作情況記錄變得非常重要。因而評價一個SCADA系統，其功能強弱最為重要的指標之一就是對實時歷史數據記錄和查詢的準確和高效上面。

2.SCADA系統的運行環境

SCADA系統的運行要求被監控的變電站有信號收集傳輸系統，能做到遙測、遙信實時、準確上傳。

3.SCADA系統的軟硬件要求

崇左電網SCADA系統的硬件配置為一臺歷史服務器，一臺數據庫服務器，一臺前置服務器，以模擬信號傳輸、數字信號傳輸的方式以達到保證電網安全、優質和經濟運行的目的。軟件所需的圖形畫面和電網參數通過SCADA數據轉換接口和圖形轉換接口直接轉換。

四、SCADA系統的具體實現

崇左電網SCADA系統是依據《電力調度自動化系統運行管理規程》、《地區電網調度自動化設計技術規程》及《中國南方電網調度自動化管理規定》等上級頒發的各種規程、規范及有關規章制度，同時結合崇左電網的實際情況，與山東積成電子股份有限公司合作共同開發的一套SCADA系統的實施方案。

五、SCADA系統的應用情況

SCADA系統實現了對崇左地區電網調度直轄的18座變電所的母線電壓和有功、無功的監視、控制，包括自動投切電容器和調節變壓器的分接頭。

崇左電網SCADA系統的投運，從根本上解決了人工監控的弊病，不僅保證了電壓、功率水平，還能夠統籌考慮網損的降低，達到了預期的控制目標，以下為該系統的應用情況分析：

1.減輕了調度員的工作量，電網調控都由當值調度人員24h監視控制。使用該系統后，通過直觀的畫面和語言提示，電網中出現不正常狀態時，系統會自動提示。極大地減輕了調度員的工作量，提高了生產率。尤其在電網運行方式改變需進行正常操作時，可以使調度員集中精力處理主業務，減輕負擔，對安全生產極為重要。

2.操作方便、維護簡單、界面友好。將所有相關資料保存，供調度員查詢。當電網中相關設備檢修時，只要在SCADA系統中，掛上檢修標牌，SCADA軟件就不對該設備遙信、越限遙測進行彈出，或語音告警。圖形化的界面，無需閱讀冗長的說明書，就能方便使用。

3.語音提示，解放調度員的雙眼。系統在提出命令或建議時，不但會顯示文字的提示，而且有真人語音報告，以提醒運行人員注意并做出適當的處理。

綜上所述，實施SCADA系統以后，電網控制得到了可靠的技術保證，電網調度管理工作真正由傳統經驗型向智能化管理型轉變，并取得了很好的效果。崇左供電局還要繼續加強SCADA系統的運行維護和管理，完善基礎數據的采集工作，保證各種數據采集的正確，為電網調度應用軟件的日常工作提供堅實的基礎。

結束語

SCADA系統作為能量管理系統（EMS系統）的一個最主要的子系統，有著信息完整、提高效率、正確掌握系統運行狀態、加快決策、能幫助快速診斷出系統故障狀態等優勢，現已經成為電力調度不可缺少的工具。它對提高電網運行的可靠性、安全性與經濟效益，減輕調度員的負擔，實現電力調度自動化與現代化，提高調度的效率和水平中方面有著不可替代的作用。