電力系統(tǒng)調(diào)度自動化及發(fā)展方向的探討

1、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化及發(fā)展方向的探討【摘 要】隨著高新科技在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣，電力 系統(tǒng)的各個控制和操作環(huán)節(jié)也都逐步實(shí)現(xiàn)了自動化升級。下文中筆 者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，對電力系統(tǒng)的調(diào)度自動化進(jìn)行簡要分 析，從常見的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)、調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的發(fā)展方 向兩個方面對該問題進(jìn)行淺析，諸多不足，還望批評指正?！娟P(guān)鍵詞】調(diào)度自動化;變電站綜合自動化;系統(tǒng)iec61970t引言所謂電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，就是在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，能 夠?qū)﹄娋W(wǎng)的各個環(huán)節(jié)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控和管理的 系統(tǒng)控制部分，其最主要的作用就是使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加合理有 序。從組成上看，涉及到電力系統(tǒng)的運(yùn)行組織

2、的電力環(huán)節(jié)，就屬于 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，所以通常來說，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)包括主 站系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、發(fā)電廠自動化系統(tǒng)以及傳輸通道等幾 個部分。從電力調(diào)度系統(tǒng)的主站上看，一般包括監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)收 集設(shè)備、能量管理設(shè)備、配電管理設(shè)備以及電能量計量設(shè)備，因為 主站的作用在于對電力系統(tǒng)中的各個運(yùn)行環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集 和分析，并據(jù)此對其他控制設(shè)備作出指令。下文中筆者將以最常見 的縣級調(diào)度自動化系統(tǒng)為例對該問題進(jìn)行相關(guān)探討。一、常見的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)1、變電站綜合自動化系統(tǒng)所謂變電站綜合自動化系統(tǒng)，就是利用先進(jìn)的計算機(jī)設(shè)備和網(wǎng) 絡(luò)管理技術(shù)對變電站的二次設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)籌和管理。就目前變 電站綜合

3、自動化系統(tǒng)的發(fā)展情況來看，不僅實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代電子技術(shù)、 通信技術(shù)和信息處理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，其管理的范圍和內(nèi)容也從繼 電保護(hù)、控制、測量逐漸的擴(kuò)大范圍到故障錄波、自動裝置及遠(yuǎn)動 裝置等功能，是對變電工作的創(chuàng)新和升級，實(shí)現(xiàn)了更加靈活和有效 的變電站運(yùn)行狀況的管理。采用自動化系統(tǒng)變電站不僅簡化了原有 的二次設(shè)備的接線方式，還有效的降低了運(yùn)行成本、提高了運(yùn)行效 率。2、220kv變綜合電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就目前我國電力系統(tǒng)中的變電站綜合自動化的情況來看，通常 包括站控層和間隔層兩部分。其中站控層作為整個變電站的控制和 管理中心，由主機(jī)、操作員站、遠(yuǎn)動裝置以及繼電保護(hù)工作的相關(guān) 設(shè)備組成，通過這幾個變電環(huán)節(jié)的

4、相互合作，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個變電 站的全面控制和調(diào)度。而間隔層作為直接控制層，主要由測控裝置、 繼電保護(hù)裝置以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。3、縣級電力調(diào)度自動化scada主站系統(tǒng)對于全國目前的電網(wǎng)分布來將，縣級電力調(diào)度自動化中的主站 系統(tǒng)通常以數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制為主要功能，下文中筆者將對其進(jìn) 行簡要介紹：首先，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能?？h級電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng) 要實(shí)現(xiàn)對各變電站以及各電廠的相關(guān)數(shù)據(jù)的搜集整理，并根據(jù)這些 數(shù)據(jù)來實(shí)時判定其運(yùn)行狀況。其次，數(shù)據(jù)處理功能。即縣級電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)要對 電力系統(tǒng)運(yùn)行中的各種遙信、遙測、電度量的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理，并在各種運(yùn)作事件發(fā)生時，做好相關(guān)記錄和整理。

5、再次，事項及報警功能。即在電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常情況時， 縣級電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主站能夠及時的將有關(guān)情況匯報給上 級單位。最后，遠(yuǎn)方控制及操作功能。指的是縣級電力調(diào)度自動化系 統(tǒng)主站能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程遙控和操作，保證電力系統(tǒng)的運(yùn) 行安全性和可靠性。此外，畫面生成、編輯、顯示功能。隨著電力系統(tǒng)中相關(guān)設(shè) 備的發(fā)展，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能也隨之豐富，目前新型的電 力調(diào)度自動化系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)畫面生成，還能夠?qū)崿F(xiàn)畫面的編 輯、修改、拷貝以及存儲。二、調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的發(fā)展方向1、自動化系統(tǒng)的規(guī)模日益增大自動化系統(tǒng)無論接入的信息量、接入的范圍、接入的信息種類 都比以往大大增加。自動化系統(tǒng)尤其是

6、實(shí)時生產(chǎn)管理方面 (scada/dms/tmr等)對系統(tǒng)軟件提出了更高的要求,尤其是系統(tǒng)的 開放性、穩(wěn)定性、可靠性以及系統(tǒng)的高可用性等方面。2、自動化系統(tǒng)應(yīng)用的復(fù)雜度日益提高隨著電力自動化系統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)用化的推進(jìn)，生產(chǎn)監(jiān)控、調(diào)度、指揮、 管理類的自動化應(yīng)用需求日益實(shí)用化、也日益復(fù)雜化。應(yīng)用的復(fù)雜 化對數(shù)據(jù)源頭要求多樣化,數(shù)據(jù)源的種類多樣化、與兄弟系統(tǒng)的互 連復(fù)雜化，在中間往往還夾帶著中國特色的管理性質(zhì)的內(nèi)容。三、df8003調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的新技術(shù)及特色功能簡介1、iec61970cim/cis 標(biāo)準(zhǔn)的簡介iec61970是電力系統(tǒng)近年來自動化領(lǐng)域一個很重要的標(biāo)準(zhǔn)。近 來研發(fā)的調(diào)度自動化主站系統(tǒng)

7、都遵循iec61970標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn) iec61970,由iec第57技術(shù)委員會制定的，一系列標(biāo)準(zhǔn)，是電力系統(tǒng) 自動化領(lǐng)域一個很重要的標(biāo)準(zhǔn)，其核心主要是cim/cis標(biāo)準(zhǔn)。公用 信息模型(cim)部分描述了關(guān)于哪些物理實(shí)體的信息被交換了。 iec61970系列標(biāo)準(zhǔn)的cim模型采用面向?qū)ο蟮姆椒?，?zhǔn)確地描述了 電力系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，使實(shí)時數(shù)據(jù)的各種應(yīng)用使用面向?qū)ο蟮姆椒?和技術(shù)存取和處理數(shù)據(jù)。描述組件接口規(guī)范(cis),定義了每個應(yīng)用 分類之間的邏輯信息交換，基于cis標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫的訪問能滿足第 三方軟件的“即插即用”。實(shí)時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是調(diào)度自動化系統(tǒng) 支撐平臺乃至整個系統(tǒng)的核心內(nèi)容，實(shí)時數(shù)據(jù)庫

8、遵循 iec61970cim/cis標(biāo)準(zhǔn)，是新一代系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和組件化的關(guān)鍵，為實(shí) 現(xiàn)各電力信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化互聯(lián)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。2、df8003調(diào)度集控一體化自動化主站系統(tǒng)的主要新技術(shù)點(diǎn)8003系統(tǒng)系統(tǒng)遵循先進(jìn)的開放系統(tǒng)設(shè)計理念,采用分層構(gòu)件 化軟件體系結(jié)構(gòu)應(yīng)采用功能分布式的系統(tǒng)設(shè)計和全分布的網(wǎng)絡(luò)體 系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)所有功能采用客戶/服務(wù)器模式分布于網(wǎng)絡(luò)中,支持各 管理網(wǎng)絡(luò)中各自獨(dú)立的處理節(jié)點(diǎn),使數(shù)據(jù)共享。iec61970cim/cis標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫平臺設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計從系統(tǒng) 支撐平臺、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)界面等幾個方面，遵循iec61970的標(biāo)準(zhǔn)， 以電力設(shè)備為對象創(chuàng)建了統(tǒng)一的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型,為用戶的功能 擴(kuò)展和軟件更新提供了開放的、強(qiáng)大的底層支持功能,以滿足日益 增長的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享的需要。cim標(biāo)準(zhǔn)的圖模庫一體化設(shè)計系統(tǒng)遵循iec61970/61968cim 標(biāo)準(zhǔn)建立了統(tǒng)一的電網(wǎng)模型，使得信