谈电力系统调度自动化系统技术

摘要：电能的生产和发展对于国民经济发展有着重要意义，其安全问题的重要性不言而喻。随着科学技术的发展，尤其是以信息、计算机、网络等高新技术的发展，各种远程操控系统和自动化设备不断应用在电力系统当中，成为电力系统调度管理和控制的主要方法。本文就电力系统调度自动化的相关任务和功能进行分析，着重探讨了其构成和应用优势。

关键词：电力系统；调度技术；自动化；安全

随着国民经济的发展，人民生活水平的提高促使了用电量的不断增涨，与此同时对于电能质量、可靠性、安全性和稳定性也提出了新看法。在这种社会发展形势下，供电企业做好电力调度工作尤为关键，其调度自动化系统的应用也越来越发挥出其重大优势。

一、电力调度自动化系统分析

经过国内外社会发展实践表明，现代化电力系统管理的基础在于调度自动化，开展调度自动化工作可以有效的提高电力系统的安全性、经济性和稳定性，也有助于提高电能质量，增加企业经济效益和社会效益，同时达到电能高效利用的目的。

1、电力系统自动化

电力系统自动化主要指的是在工作中采用各种具备自动计数的监测设备、决策方案、控制功能的装置和通信信号系统来数据传输和管理的电力系统元件、系统组成来进行监控、调节、控制，以保障电力系统运行安全、高质、稳定运行，从而为人们生活和工作提供充足的电能。

2、电力调度自动化

截至目前，电力系统已成为社会发展中的核心环节，而电力调度自动化则是电力系统中最为关键的内容，也是电力系统自动化的一部分。在目前的社会发展中，我们常说的电力调度自动化主要指的是在工作中以计算机技术为核心、以信息技术为平台形成的电网监控调度自动化系统，其基本在构成按照功能和组成可以分为以下环节：

2.1、信息采集和命令执行环节

信息采集和命令执行子系统是整个电力调度系统中的初始阶段，是电厂、变电站运动终端的主要构成。而运动终端与主电站配合能够形成一个功能齐全、准确的数据采集系统，从而形成一个系统的实时参数，在遥信方面的主要功能在于采集并传送极端保护器的动作信息、参数和断路器的状态信息。

2.2.信息传输子环节

信息传输环节是实现电力调度自动化的主要设施，是信号传递媒介，一般在目前的工作中，按照信息传输子系统的通道结构我们可以将其分为模拟传输系统和数字传输系统两个不同组成环节。

2.3、信息收集、处理和控制环节

为了实现对电力系统调度自动化的管理和控制工作，在目前的管理工作中我们可以通过从技术标准、管理策略方面入手，为实现对整个电网进行监测和控制功能，需要在工作中收集分散在各个发电厂和变电站的实时信息，并对这些信息及时的加以归纳和总结，并将结构显示给调度员，产生相关的系统控制方法。

二、电力调度系统的自动化功能

通过对调度自动化系统进行开发利用和整理，使得电力公司调度系统能够形成一个信息可靠、畅通性能好、主站处理功能完善、监控功能合理的综合性整体，从而为电力系统的安全、经济、高效运行提供扎实的技术保障。

1、电力系统的监控功能

在目前的电力调度系统中，对电力系统进行监视和控制尤为关键，是为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印，以及对电力系统异常或事故的自动识别，向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。

2、电力系统安全分析

电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算，以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况，是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。

3、电力系统经济调度

电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下，基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响，以最低的发电（运行）成本或燃料费用，达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件，在给定的电力系统运行方式中，在保证系统频率质量的条件下，以全系统的运行成本最低为原则，将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑，不计算其动态过程。

三、电力系统调度自动化技术在国外的应用

国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISC工作者，UNIX操作系统和国际公认的标准，主要有以下几种：

1、西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台，引入软总线概念，服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术，广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。

2、CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台，选用分布式应用环境开发研制的，集DAC、SYS、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点，能有效地减少网络数据流，防止通信瓶颈问题。

3、VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台，可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。

4、SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的，采用分布式数据库和模块化结构，可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能，使状态信号稳定性好，并有一套完整的维护工具。

四、电力系统调度自动化技术的发展趋势

随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展，电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。

1、模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础，能够实现真正的分布式体系结构，基于平台层解决数据交换的异构问题，是一种重要的电力系统调度自动化技术。

2、电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统，提高电力系统调度自动化的综合管理水平，使电力系统运行达到最优化，避免电力系统崩溃或大面积停电事故，提高电力系统的安全性和可靠性；建立并完善电气事故处理体系，使事故停电时间降到最短，降低各种不必要的影响。

五、结语

随着电力市场的引入，更多的市场参与者要求能够使用调度自动化系统进行信息上报和查询等操作，这就对智能调度系统的信息安全防护能力提出了更高的要求。尽管国家经贸委和电监会已经出台了相关技术规定，但是可以预计电力二次系统安全防护问题将面临更多的挑战。“智能调度”系统将能够满足客户在信息安全防护能力方面更高的需求。

参考文献

[1] 杨涛. 电力系统自动化技术的应用综述[J]. 科技信息. 2010（23）

[2] 吴昊琛. 探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊）. 2009（06）