電力系統調度自動(dòng)化系統技術(shù)

　　電力系統調度自動(dòng)化系統技術(shù)【1】

　　[摘 要]電力調度自動(dòng)化系統是保證電網(wǎng)正常運行的一個(gè)非常重要的環(huán)節，這種系統在實(shí)際的過(guò)程中會(huì )展現出非常大的優(yōu)勢，而這種技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中會(huì )有更好的發(fā)展條件，因為自動(dòng)化設備是當前非常常見(jiàn)的，這種設備的使用使得電力系統的運行質(zhì)量也更高，能夠很好的促進(jìn)電力系統的健康發(fā)展。

　　[關(guān)鍵詞]電力系統;遙控系統;監控;調度;管理

　　社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展水平不斷的提高，同時(shí)人們對電能的需求也大大的增加，在這樣的情況下電能的可靠性和安全性也提出了更高的要求，最近幾年，計算機技術(shù)也在不斷的發(fā)展和完善，所以電力調度工作的質(zhì)量和水平也在不斷的提升，如何提高電力系統調度自動(dòng)化的水平也成為了當前非常重要的內容之一。

　　一、電力調度自動(dòng)化概述

　　電網(wǎng)調度自動(dòng)化通常就是指借助電網(wǎng)運動(dòng)化和數字化會(huì )發(fā)展，在市場(chǎng)經(jīng)濟發(fā)展的條件下，電網(wǎng)的規模也不斷的增大，人們的在用電量上有更高需求的同時(shí)也使得用電的可靠性和安全性都提出了更高的要求，在這樣的情況下，如果一個(gè)部件出現了問(wèn)題就很有可能會(huì )使得整個(gè)電網(wǎng)有癱瘓的風(fēng)險，這樣就會(huì )出現大范圍停電現象。

　　因為人民生活水平都在不斷的提升，為了保證工作的過(guò)程中不能產(chǎn)生停電現象，所以就必須要對電力的供應進(jìn)行嚴格的控制，同時(shí)還要在停電之前貼出通知，電力企業(yè)在這樣的情況下就要面臨非常嚴峻的考驗，所以在這一過(guò)程中必須要對電力調度自動(dòng)化系統進(jìn)行嚴格的控制。

　　1、電力調度系統的發(fā)展

　　在電力系統最早起源于20世紀中期，最早是為了解決電網(wǎng)在工作中很難控制的一些問(wèn)題，在那個(gè)階段主要的目的就是對系統信號進(jìn)行及時(shí)的控制，在實(shí)施控制的過(guò)程中采用的技術(shù)主要有接點(diǎn)遙控或者是其他裝置對其進(jìn)行有效的控制，在當時(shí)主要是為了可以更好的對電網(wǎng)頻率予以適當的調整和控制。

　　通常我們所說(shuō)的電力系統自動(dòng)化通常就是指在實(shí)際的工作中采用現代化先進(jìn)技術(shù)對設備的運行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監測和控制，這樣就可以很好的體現出其自身的安全性和穩定性，這樣才能更加充分的體現出其自身的優(yōu)勢，保證人們正常生產(chǎn)和生活上的電力供應。

　　2、電力調度自動(dòng)化分析

　　在很長(cháng)時(shí)間的社會(huì )實(shí)踐和研究之后，相關(guān)人員得出了如下結論。

　　在電力系統的運行和發(fā)展中，要想有效的提高電力調度控制和管理的工作質(zhì)量一定要在實(shí)際的工作中采用適當的方法對其進(jìn)行有效的控制，而只有這項工作的質(zhì)量能夠得到保證，才能更好的確保電網(wǎng)的正常運行。

　　在實(shí)際的工作中，它一方面可以有效的提高電網(wǎng)的工作質(zhì)量，同時(shí)也能夠提高電力企業(yè)在發(fā)展中所獲得的經(jīng)濟效益，在節能方面也越來(lái)越成熟，在這樣的情況下電力行業(yè)的發(fā)展就成為了社會(huì )發(fā)展中一個(gè)非常重要的問(wèn)題。

　　而電力調度方面的研究也更加的深入。

　　通常所指的電力調度是在電力企業(yè)的發(fā)展中以計算機作技術(shù)作為主要的依托，以現代化的信息技術(shù)作為發(fā)展的條件，將電力調度作為調度工作中采用的主要方法，在應用的過(guò)程中，它的運行方式也是有著(zhù)自身獨到特點(diǎn)的。

　　2.1、信息采集與命令系統

　　該系統是電力調度自動(dòng)化系統中一個(gè)非常重要的組成部分，這一系統的出現也是當今系統發(fā)展過(guò)程中一個(gè)剛剛起步的時(shí)期，在運行的過(guò)程中它主要是通過(guò)電廠(chǎng)、發(fā)電終端以及相關(guān)的設備對運行中相關(guān)的信息予以有效的整理，這樣就可以將這些信息傳遞給計算機集控平臺，從而可以對系統進(jìn)行有效的遠程控制。

　　2.2、信息傳輸環(huán)節

　　信息傳輸是整個(gè)工作中最為關(guān)鍵的一部分，在過(guò)去的信息傳輸工作中，因為信息傳輸技術(shù)的不科學(xué)而引發(fā)了許多的工作控制失誤，給工作的開(kāi)展造成嚴重的損失，甚至是給人們生活帶來(lái)一定的影響。

　　近年來(lái)，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)、電磁波通信等新方式的產(chǎn)生，信息傳輸控制工作逐漸得到改善與優(yōu)化，為整個(gè)電網(wǎng)調度系統工作的開(kāi)展打下了堅實(shí)的指導基礎。

　　2.3、信息收集、處理和控制環(huán)節

　　為了實(shí)現對電力系統調度自動(dòng)化的管理和控制工作，在目前的管理工作中我們可以通過(guò)從技術(shù)標準、管理策略方面入手，為實(shí)現對整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行監測和控制功能，需要在工作中收集分散在各個(gè)發(fā)電廠(chǎng)和變電站的實(shí)時(shí)信息，并對這些信息及時(shí)的加以歸納和總結，并將結構顯示給調度員，產(chǎn)生相關(guān)的系統控制方法。

　　二、電力系統調度自動(dòng)化技術(shù)在國外的應用

　　1、西門(mén)子SPECTRUM系統。

　　該系統是由德國西門(mén)子公司基于32比特SUN點(diǎn)的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺，引入軟總線(xiàn)概念，服務(wù)器之間及內部各進(jìn)程與實(shí)用程序問(wèn)的信息交換實(shí)現標準化開(kāi)發(fā)的。

　　采用了分布式組件、面向對象等技術(shù)，廣泛應用于配電公司、城市電力司和工業(yè)用戶(hù)。

　　2、CAE系統。

　　該系統采用64比特ALPHAI作站、客戶(hù)I服務(wù)器體系結構和雙以太網(wǎng)構成的EMS硬件平臺，選用分布式應用環(huán)境開(kāi)發(fā)研制的，集DAC、SYS、APP、COM于一體。

　　該系統功能分布于各節點(diǎn)，能有效地減少網(wǎng)絡(luò )數據流，防止通信瓶頸問(wèn)題。

　　3、VALMET系統。

　　該系統適用于多種硬件平臺，可連接SUN、IBM、PHA工作站該系統包括實(shí)時(shí)數據、歷史數據和應用軟件三個(gè)服務(wù)器。

　　三、自動(dòng)化系統技術(shù)的產(chǎn)生背景

　　隨著(zhù)我國電力系統的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )分布也越來(lái)越廣。

　　電力系統網(wǎng)絡(luò )的運營(yíng)與維護同樣需要大量的人力、物力與財力。

　　傳統的人工抄表、監測技術(shù)已經(jīng)不再滿(mǎn)足目前日益發(fā)達的電力系統現狀。

　　自動(dòng)化系統能夠對目前應用的電力系統進(jìn)行全面監測，對在系統運營(yíng)過(guò)程中出現的故障進(jìn)行記錄與處理，大大提升了電力系統運行的穩定性。

　　四、電力系統應用互聯(lián)現狀

　　目前，我國應用的電力調度自動(dòng)化系統在應用中主要有以下幾種：首先是CC一2000型電力調度自動(dòng)化系統，它由部分高等院校與研究機構合作而成，充分利用了標準化技術(shù)為軟件提供接口，此電力調度自動(dòng)化系統采用實(shí)時(shí)數據采集的方式，在不同的服務(wù)器分布相對的應用功能，即使在某一區域發(fā)生故障，也不會(huì )對整個(gè)系統的正常運行造成干擾。

　　現代電力系統的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)體現出更多的成熟的特點(diǎn)，開(kāi)始廣泛應用于我國電力系統的建設與運行中。

　　SD一6000～量管理系統具有統一的支持平臺，具有較大屏幕與調度自動(dòng)撥號功能，在信息的傳遞時(shí)具有高實(shí)時(shí)性與超高質(zhì)量的人機界面，是目前國內相對先進(jìn)的的EMS系統，在我國的南方地區已經(jīng)得到應用。

　　OPEN一2000，量管理系統能夠實(shí)現監控與數據采集功能、自動(dòng)發(fā)電控制技術(shù)功能等軟件，把調度與管理等應用于一體，具有開(kāi)放型與分布式的特點(diǎn)，適合于省高調等新一代管理系統。

　　此系統維護方便，已經(jīng)在我國部分的市調項目上得以應用，并取得了不錯的效果。

　　五、電力系統調度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　1、模塊化與分布式。

　　電力系統調度自動(dòng)化系統軟件設計的重要思想就是模塊化和分布式。

　　組件技術(shù)是一種標準實(shí)施的基礎，能夠實(shí)現真正的分布式體系結構，基于平臺層解決數據交換的異構問(wèn)題，是一種重要的電力系統調度自動(dòng)化技術(shù)。

　　2、電力系統調度綜合自動(dòng)化。

　　全面建立調度數據庫系統，提高電力系統調度自動(dòng)化的綜合管理水平，使電力系統運行達到最優(yōu)化，避免電力系統崩潰或大面積停電事故，提高電力系統的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系，使事故停電時(shí)間降到最短，降低各種不必要的影響。

　　六、結束語(yǔ)

　　電力企業(yè)逐漸涌入了市場(chǎng)化的發(fā)展大潮當中，在這樣的情況下，市場(chǎng)參與者和競爭者都在實(shí)際的工作中引入了調度自動(dòng)化系統，這樣就可以對信息進(jìn)行查詢(xún)等操作，雖然國家相關(guān)部門(mén)已經(jīng)出臺了相應的規定，但是我國電力調度自動(dòng)化系統還是需要不斷的改進(jìn)和完善。

　　參考文獻

　　[11楊濤.電力系統自動(dòng)化技術(shù)的應用綜述[J].科技信息.2010(23)

　　[2]吳吳琛.探究電力調度自動(dòng)化系統應用現狀與發(fā)展趨勢Ⅲ.中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2009(06)

　　電力系統調度自動(dòng)化技術(shù)【2】

　　【摘要】主要針對電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統技術(shù)中的現狀及未來(lái)發(fā)展前景進(jìn)行探討，且對新一代電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統的以后需求及發(fā)展方向進(jìn)行了有益的分析。

　　【關(guān)鍵詞】能量管理系統 電力系統技術(shù) 調度自動(dòng)化

　　1、引言

　　能量管理系統(EMS)是一套為電力系統控制中心提供數據采集監視、控制和優(yōu)化，以及為電力市場(chǎng)提供交易計劃安全分析服務(wù)的計算機軟硬件系統的總稱(chēng)，它包括為上層電力應用提供服務(wù)的支撐軟件平臺和為發(fā)電和輸電設備安全監視和控制、經(jīng)濟運行提供支持的電力應用軟件，其目的是用最小成本保證電網(wǎng)的供電安全性。

　　目前為止，電網(wǎng)能量管理系統的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)三代，第一代系統為70年代基于專(zhuān)用機和專(zhuān)用操作系統的SCADA系統，第二代系統為80年代基于通用計算機和集中式的SCADA/EMS系統，部分EMS應用軟件開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用化，第三代系統為90年代基于RISC/UNIS的開(kāi)放分布式EMS系統(含SCADA應用)，采用的是商用關(guān)系型數據庫和先進(jìn)的圖形顯示技術(shù)，EMS應用軟件更加豐富和完善。

　　2、電力企業(yè)應用系統互連現狀

　　電力企業(yè)應用系統互連、數據共享、軟件互操作是開(kāi)放性系統發(fā)展和建設的趨勢。

　　隨著(zhù)計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展和電力企業(yè)自動(dòng)化需求的不斷提高，電力企業(yè)自動(dòng)化系統產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，電力企業(yè)自動(dòng)化水平有了顯著(zhù)提高，大多數電力企業(yè)或多或少的配備正在建設以下實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)系統(R/NR，如EMS系統(R/NR)TMR系統(R/NR)、TMS系統(R/NR)、DMS系統(R/NR)、企業(yè)資源規劃(ERP)系統(NR)、AM/FM/GIS系統(NR)、MIS系統(NR)等，這些系統分別承擔著(zhù)電力企業(yè)的輸配電網(wǎng)運行和控制、維護、管理、計劃編制等任務(wù)，根據建設時(shí)間和服務(wù)的領(lǐng)域不同，目前這些系統具有以下共同的異構特征：

　　圖1 電力企業(yè)自動(dòng)化應用系統互連現狀

　　(1)多種計算機硬件平臺，包括SUN、COMPAQ、IBM、HP等公司的UNIX服務(wù)器、UNIX工作站和一系列的PC機等;(2)多種操作系統平臺，包括Solaris UNIX、Tru64UNIX、AIXUNIX、NT、LIUNX等;(3)多種商用數據庫平臺，包括Oracle、Sybase、DB2、SQLServer等;(4)多種構件技術(shù)，包括公用對象請求代理體系結構(CORBA)技術(shù)、分布式公用對象管理(DCOM)技術(shù)、企業(yè)JavaBean(EJB)技術(shù);(5)大型主機模式、客戶(hù)/服務(wù)器(C/S)模式、Web瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式;(6)多種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，如C、C++、Java、PowerBuilder等。

　　為了使不同廠(chǎng)家及時(shí)期建設的電力企業(yè)自動(dòng)化應用系統能夠做到數據共享、軟件互連，國內系統通常的做法是：1)跨部門(mén)收集各個(gè)應用系統的數據;2)根據需要開(kāi)發(fā)點(diǎn)對點(diǎn)的系統接口(如圖1所示)。

　　以上方法缺點(diǎn)是缺乏一種標準的數據庫訪(fǎng)問(wèn)接口，同時(shí)新建的系統雖然暫時(shí)避免了成為“自動(dòng)化系統孤島”，但不會(huì )建立一種企業(yè)自動(dòng)化系統共享的、高效的分布式數據平臺，其結果是給未來(lái)的電力市場(chǎng)或數據倉庫的建立，創(chuàng )建了更多的“自動(dòng)化孤島”。

　　圖2 一體化應用系統的互連趨勢

　　隨著(zhù)CORBA/DCOM標準和技術(shù)的不斷發(fā)展，以及IEC61970CIM/CIS標準的不斷豐富完善，新一代電力企業(yè)自動(dòng)化系統(EMS、TMR、TMS、DMS、RDS、AM/FM/GIS等)的建設必須考慮到系統一體化平臺建設的需求。

　　(如圖2)將是今后電力企業(yè)自動(dòng)化系統發(fā)展的趨勢。

　　3、EMS新技術(shù)和發(fā)展趨勢

　　隨著(zhù)計算機領(lǐng)域計算機硬件技術(shù)、通信技術(shù)、數據庫技術(shù)、Interent技術(shù)的發(fā)展，以及電力企業(yè)電力市場(chǎng)化進(jìn)程的不斷加快，作為適應電力企業(yè)新的業(yè)務(wù)(電力市場(chǎng))和一體化建設(EMS/TMR/TMS或EMS/TMS/DMS)需求的EMS系統支撐平臺和EMS應用軟件必然采用如下新的技術(shù)：

　　3.1CORBA中間件平臺技術(shù)

　　CORBA技術(shù)作為對象管理組織(OMG)推出的軟件系統開(kāi)發(fā)標準，目前已經(jīng)被眾多的廠(chǎng)家和用戶(hù)所接受，并成為新一代EMS系統應用軟件互操作和與其它系統進(jìn)行透明操作和數據共享的軟件平臺標準。

　　3.2公用信息模型(CIM)

　　為使EMS應用軟件之間的交互正確無(wú)誤，需要對交換的數據信息達成一致，即提供標準的元數據級的模型和標準應用程序接口(APIs)。

　　在電力行業(yè)，CIM定義了電力工業(yè)標準對象模型，用于電力系統的數據工程、規劃、管理、運行和商務(wù)等應用的開(kāi)發(fā)和集成，它提供了描述電力對象及其關(guān)系的標準。

　　CCAPI的CIM部分提交給IEC形成了IEC 61970的三個(gè)部分。

　　在IEC 61970中，CIM用統一建模語(yǔ)言(UML)描述，對象用公共類(lèi)、屬性及對象間的關(guān)系來(lái)描述，對象之間的靜態(tài)關(guān)系有：聚集、歸一化和關(guān)聯(lián)。

　　3.3可視化技術(shù)

　　可視化的在線(xiàn)監控軟件已經(jīng)成為調度員和電力市場(chǎng)交易員的迫切需求，其可以將傳統的用數字、表格等方式表達的離線(xiàn)信息，轉換為通過(guò)先進(jìn)的圖形技術(shù)、顯示技術(shù)表達的圖形信息，例如潮流的可視化技術(shù)、電壓穩定的可視化技術(shù)、暫態(tài)穩定安全域的可視化技術(shù)、負荷預測的可視化技術(shù)、電力市場(chǎng)電量競價(jià)計劃的可視化安全分析技術(shù)等。

　　3.4電力市場(chǎng)交易與安全分析

　　一體化的技術(shù)隨著(zhù)電力市場(chǎng)的發(fā)展，EMS作為電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統的一個(gè)有機組成部分，除了承擔傳統的電網(wǎng)數據采集、監視和控制任務(wù)外，EMS應用軟件作為電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統的有機組成部分將更多的承擔電力市場(chǎng)交易的電網(wǎng)安全分析任務(wù)，從而改變了傳統EMS的工作領(lǐng)域，要求對眾多的EMS應用軟件的接口和分析技術(shù)進(jìn)行重新設計，即EMS/電力市場(chǎng)應用軟件的統一設計，分別實(shí)施。

　　3.5Interent信息服務(wù)技術(shù)

　　Interent不但為遠程維護提供了全新的手段，而且將傳統的電網(wǎng)參數和實(shí)時(shí)SCADA的數據瀏覽擴展到AGC功能、EMS應用功能(狀態(tài)估計、安全分析、最優(yōu)潮流等)的瀏覽，使得EMS應用軟件的實(shí)用化水平的提高得到了進(jìn)一步的保證，延伸了EMS系統的對外窗口，進(jìn)一步提高了EMS系統的服務(wù)水平。

　　4、結語(yǔ)

　　隨著(zhù)計算機硬件技術(shù)、通信技術(shù)、數據庫技術(shù)、Interent技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)調度系統涌現了大量應用新技術(shù)，新一代電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統應滿(mǎn)足國際標準，兼具開(kāi)發(fā)性與擴展性，并符合未來(lái)電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統安全生產(chǎn)和經(jīng)濟調度的需求。

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