電力調度自動化系統的應用與發展

劉沁

摘要：本文一開始通過初步的介紹對電力調度自動化系統的內容及主要任務進行了相應的描述，然后根據具體情況對電力調度自動化系統的應用做了闡述，最后詳細的分析了電力調度自動化系統的發展趨勢。

關鍵詞：電力調度，自動化系統，應用與發展

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、前言

隨著近年來電力行業的快速發展，電力調度的方法直接關系著整個電力工程的質量，在電力調度中加強自動化系統水平的提高，可以保證電力調度工程的質量。

二、電力調度自動化系統的內容及主要任務

1.電力調度自動化的內容

電網調度自動化是早期的電力系統遠動及通信系統在引入計算機以后擴充功能而形成的一套輔助調度人員工作的自動化系統，是以數據采集和監控系統（SCADA）為基礎，包括自動發電控制（AGC）和經濟調度運行（EDC）、電網靜態安全分析（SA）、調度員培訓仿真（DTS）以及配電網自動化（DA），等幾部分在內的能量管理系統（EMS）。它收集、處理電網運行實時信息，通過人機聯系把電網運行狀況集中而有選擇性的顯示出來進行監控，并完成經濟調度和安全分析等功能。信息采集、信息傳輸、信息處理與人機聯系是組成電網調度自動化系統的幾個子系統。遠方終端裝置（RTU）、通信設備及調度主機等設備是組成電網調度自動化系統的主要設備。

2.電力系統調度的主要任務

電力系統調度的主要任務是控制電力系統運行方式，使之在正常和事故情況下，安全經濟高質量的供電。主要包含四個方面：一是要保證供電優良的質量優良；二是要保證系統運行的經濟型；三是要保證具有較高的安全水平；四是要保證強有力的事故處理措施。

三、電力調度自動化系統的應用

1、電力調度自動化系統設計

提高電網的安全水平，故障的恢復能力，并最終達到減少損失，這事電力調度自動化系統的目標。在調度自動化系統包含了對數據的采集和監控的功能，可是在實施的過程中往往要根據自動化的現實情況和具備的條件，按照由低至高的、由易到難的原則恰當確定總體功能。

當計算機運用到電力自動化系統當中時要自動調節系統，使原始的數據有畫面感，這樣后臺語言具有可組態性，那么所有的數據也就游客可組態性，這樣的方法就使原本抽象的數據分析更加可看性，層次分明，數據明了，實現從抽象設備達到了通訊規約層次。

2、SCADA系統應用

為了提高系統的可靠性，自動化系統主站網絡采用以太網結構、主機工作站、前置機和網絡服務器均通過各自所配網卡的RJ-45插座連至網絡集線器（HUB）上，雙機切換柜分別與兩臺前置機中的多口智能接口相連，MODEM與雙機切換柜線中一對一相連，具體提升措施如下：EtherNet、FDDI或ATM等都可使用，顯示了系統的網絡形式多種多樣。在系統的網絡配置中多種方式隨意組合，其中包括單雙網，高低網速等。采取網絡冗余熱備份?？梢岳斫獬芍鞲蓖ǖ澜惶媸褂?，在主網絡通道傳輸數據的時候，另一個備份通道停止使用，一旦主要通道出現了故障，則隨著被備份的通道補上，不會耽誤工作的進行，也就保證了信息傳輸的時效性，從這樣的意義上說并沒有主副之分，只是兩個網絡的通道在交替使用。

3、系統性能指標優化

（一）、系統采取冗余容錯結構

系統的熱備用就是雙網絡交錯的實現，在雙網運用的時候主網和副網都會傳送系統數據，也就是在兩個網絡上的數據是同步相持平的。系統為了更好的服務用戶的端口穩定，配置了主副服務器，那么每個端口都和服務器連接，同時主副服務器都在傳送數據，也就是提供了安全性，確保了為同樣的數據轉發，同時也可以為端口進行檢測。

系統采取雙通道方式：系統采取以通道的方式與RTU等采集設備進行連接；系統支持自動主備通道切換，不支持手動切換，并且是采用冷備用原理。其實在主副服務器在傳輸數據的時候是相互交替使用的，比如首先主通道在傳送數據的時候，副通道是不工作的，當主通道在工作的時候錯路率高，則此時副通道啟用，接替主通道的數據傳送，與此同時主通道不再工作，這兩個通道交替的工作可以大大降低錯誤率，同時相互是備用的狀態。

（二）、系統采取的網絡通訊結構

在電力系統采取的網絡結構當中，對于數據的改變有三種情況：第一，在網絡傳送數據時候改變；第二，在網絡后臺運用語言改寫的時候；第三種情況是網絡其他節點傳送數據的時候改變。在實際運用當中，一旦用戶需要查詢功能，那么系統將會把查詢的內容和歷史的數據庫進行連接，同時把需要查詢的內容提交給數據庫服務器，從歷史庫當中尋找到需要的信息的時候再通過數據庫傳送到所要查詢的計算機上，此時當主系統出現故障或通道出現故障時，備用系統將自動或手動獲得控制權，保證系統正常運行。

（三）、實現網絡構架的有效擴充

架設遠程工作站。當用戶相互距離較遠，但是在聯網的基礎之上，要求所要的信息實時性和準確度高，那么我們選擇架設遠程工作站，這個的缺點在于抗干擾能力和保密性不高。架設移動工作站。由于移動工作站需要人員平時的維護和檢測，與遠程工作的相似處在于對于數據的維護的傳送，但是不同的是移動工作站就是有變換性的，移動的，那么也就影響了對于數據的準確性和及時性，但是攜帶移動工作到現場，卻能實時的靈活的核對數據，達到了準確的保證，這讓網絡的數據檢查更加精準。實現遠程維護。遠程維護的主要工作是工作人員通過網絡的監控和檢查，對于端口的問題或者用戶出現的故障進行遠程的檢測和維護。

四、電力調度自動化系統的發展趨勢

1、數字化

電力調度自動化的數字化將會給調度的視角帶來新的變化，許多新興技術，如遙視技術、虛擬現實技術、可視化技術、全球定位系統（GPS）技術、遙感技術、地理信息系統（GIS）技術將會在未來調度自動化系統中得到廣泛深人的應用。

數字化的目標是利用電網運行數據采集、處理、通信和信息綜合利用的框架建立分區、分層和分類的數字化電網調度體系，實現電網監控分析的數據統一和規范化管理以及信息挖掘和信息增值利用，實現電力信息化和可視化、智能化調度，提高決策效率和電力系統的安全、穩定、經濟運行水平。

2、市場化

電力市場化改革也給電力系統運行和控制帶來一系列新問題。例如：電網的傳輸容量逐步逼近極限容量；電網堵塞現象日趨嚴重；負荷和網絡潮流的不可預知性增加；大區電網運行相對保密，相關電網信息和數據不足；廠網分開后的調度權受到限制，以安全性為唯一目標的調度方法轉向以安全性和經濟性為綜合目標的調度方法；市場機制不合理可能降低系統的安全性等。因此，需要未來的調度自動化系統和電力市場的運營系統更加緊密地結合在一起，在傳統的EMS和WAMS應用中更多地融入市場的因素，包括研究電力市場環境下電網安全風險分析理論，以及研究市場環境下的傳統EMS分析功能，如面向電力市場的發電計劃的安全校核功能、概率性的潮流及安全穩定計算分析、在線可用輸電能力（ATC）的分析計算等。

3、智能化

智能調度是未來電網發展的必然趨勢。智能調度技術采用調度數據集成技術，有效整合并綜合利用電力系統的穩態、動態和暫態運行信息，實現電力系統正常運行的監測與優化、預警和動態預防控制、事故的智能辨識、事故后的故障分析處理和系統恢復，緊急狀態下的協調控制，實現調度、運行和管理的智能化、電網調度可視化等高級應用功能，并兼備正常運行操作指導和事故狀態的控制恢復，包括電力市場運營、電能質量在內的電網調整的優化和協調。

調度智能化的最終目標是建立一個基于廣域同步信息的網絡保護和緊急控制一體化的新理論與新技術，協調電力系統元件保護和控制、區域穩定控制系統、緊急控制系統、解列控制系統和恢復控制系統等具有多道安全防線的綜合防御體系。

五、結束語

電力調度自動化系統在電力行業中有著重要的作用。在電力調度的過程中，如果自動化系統得不到充分保障，存在潛在隱患，那么，對電力調度的質量會產生很大的影響。

參考文獻

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