浅析电网调度自动化系统

摘 要：近年来伴随着我国国民经济的快速发展，电力调度问题的解决成为了人们关注的焦点所在，本文笔者通过对现阶段电网调度的发展趋势的简单总结，提出一种电网调度自动化系统的设计，并从技术经济等方面提出了一些合理性的电网调度自动化系统构建方案，望予各位提供参考。

关键词：电网调度自动化；新功能；构建方案

中图分类号： G271文献标识码： A

1. 电网调度自动化系统的构建

1.1 电网调度自动化系统传统功能的构建

SCADA系统在电力系统中应用最为广泛，技术也最为成熟，它对提高电网运行的可靠性，提高调度的效率和水平等方面有着不可替代的作用。SCADA系统传统的应用功能主要为SCADA中的数据采集和处理；事故追忆PDR；事件顺序记录SOE；事件及报警处理；数据库管理；报表管理；趋势记录；网络拓扑着色；人机界面；打印输出等功能。在原有调度自动化系统的基础上增加了短信平台报警功能，发送的事项类型、人员以及发送时间等，均可进行灵活的设置。不同类型的报警信息可以区分发给不同的负责人，这大大改善了电网SCADA系统，使得分区负责人能够及时了解电网的运行情况，可以根据信息内容进行指挥布置工作，可以及时消除隐患，使得调度自动化系统运行稳定。

调度自动化系统还增加了语音报警平台，系统报警语音信息可以由软件自动生成（不需预先录播）并根据系统需要自动报出。系统采用自动语音合成技术，报警文字信息自动发送到语音报警服务器上，由语音报警服务器处理成为语音文件流并发送至指定的调度员工作站上，将报警文字信息以语音方式播放出来。事故跳闸等高等级报警信息应能立即优先播放，语音的处理与播放不应影响正常的系统运行性能。

1.2 电网调度自动化系统新功能的构建

在原有系统功能的基础上主要增加电网分析功能，该功能是建立在 SCADA基础之上的重要的电网应用软件，旧的调度自动化系统不具备电网分析功能，电网分析功能主要包括状态估计、调度员潮流、负荷预报、静态安全分析、自动电压控制和调度员仿真等，它可为电网的稳定经济运行提供智能分析决策和经济有效的控制手段。具体功能表现于以下几方面： 增强对整个电网运行状态的监视功能；分析电网安全性；提供策略消除或降低电网中存在的不安全因素。 整体而言，本电网调度自动化系统采用双网、双服务器主备冗余设计。采用开放分布式体系结构。系统支持IEC61970系列的公用信息模型（CIM）和组件接口规范（CIS），具备了电网模型封装后的XML方式导入及导出能力。系统采用分层构件化设计，参照CORBA规范提供了开放的分布式运行和开发环境， 做到了功能和应用的分布。系统分为三层：

第一层为远端的RTU，即各种遥测、遥信、遥调装置。

第二层为变电站通信对象服务一体化平台。主要完成实时数据的采集、判断和处理，将处理结果由通信网络发送至监控中心。

第三层是安全监测和预警系统，系统采用单机、单网的局域网络环境，负责进行综合分析、判断，提取事故特征，分析事故原因，并打印记录，以备查询。系统采用大屏幕显示屏主要完成故障显示，可声光报警，使巡视和检修人员能够非常明显的看到事故发生地点及类型。

2 电网调度自动化系统的运行维护

虽说本系统在旧系统的基础上进行了较大范围的优化，但在运行中不可避免会出现诸多问题，笔者针对该系统常见问题的运行维护进行分析。

2.1 硬件的运行维护

电力系统的硬件装置的好坏直接影响到电力系统能否稳定运行，若某一硬件出现故障可能会导致系统运行的不稳，甚至会导致电网的崩溃，故硬件的定时检查是有必要的。

1）通道的运行维护。对传统通道通过检测仪器检测是否有载波，如果有载波，说明通道正常，如没有载波，可能是通道故障；使电源总闸尽量远离值班人员走动的通道；对电源接线进行加固加稳；对电源总闸进行罩化。

2）工作站的运行维护。定期巡检各个工作站，并检查各硬件；定期为工作站的主机进行除尘；由于各个工作站都是在一定的温度范围内才能稳定运行，可以为各个工作站加装空调并保持一定的温度不变。

3）通道板的运行维护。尽量采用稳定的电源系统 对其进行固化，避免发生振动；加快通道板的散热，避免由于温度过高而导致故障，可采取中央空调的形式。

4）备通道的运行维护。线路的整洁和完整对整个调度系统的运行起到关键，故重新进行布线，尽量将老的接线退出，对部分不能退出的老接线进行加固，防止出现断线而导致故障的发生；加固接线槽，防止振动导致接线松动；定期对线路进行排查，找出薄弱环节并修补。

总之，绝大多数硬件故障受UPS电源质量及环境温度湿度影响，因此要定期对调度自动化机房的UPS电源质量进行了核查，并针对部分不符合要求质量的电源及改造方式进行了记录；而且须定期对各个主要的硬件进行除尘工作，以确保硬件能稳定的运行；对于部分出现松动的硬件要进行加固和固化，而且要进行合理的布置空间位置，使得相互之间的影响减到最小。

2.2 人机界面及库表的运行维护

电网调通中心系统运行过程中会经常出现人机界面问题，但绝大部分都是由人为原因所造成，因此，在运行过程中需要注意以下几个方面：规范数据录入流程、加强人机界面关联过程检查；定期检查站端信号；提高自动化管理流程规范性；增强自动化人员耐心度。

2.3 语音告警及 WEB 服务器的运行维护

语音告警能够提醒运行人员，给值班人员提示系统出现了问题；WEB子系统主要为领导层和其它生产管理部门提供显示电力生产实时工况、历史数据以及统计分析数据等功能， 这两部分的运行维护是必不可缺的。

1）开关事故跳闸语音告警的运行维护。为了提高系统的可靠性和稳定性，采取以下措施：检查数据库中的事故定义和报警定义，检查是否对应，是否有遗漏；对没有定义的重新定义并录入数据库建立关联；定期检查告警硬件，注意其接线是否正确。

2）WEB服务器的运行维护。

为了更好的保证通信质量，采取以下措施：检查网络的配置，如路由器，防火墙等；定期对网络硬件检查，排除硬件故障带来的通信质量降低；组织有关人员学习网络配置方面的知识，便于以后的维护与检修。

2. 4PAS 的运行维护

1）状态估计。状态估计在运行期间出现问题较多，如同一个检测点 PQI 不匹配，变压器分接头的辨识结果偏差较大，主要是由于终端采集数据的不完整和在传输数据的时候丢失， 导致状态估计出现不收敛的情况，对于收敛的情况可从以下几个方面进行分析： 借助估计粗检测信息进行检查； 可查看估计计算结果，重点查看 “迭代记录” ，仔细检查 “偏差最大母线”所在附近设备的参数、连接关系和遥信、遥测信息；从SCADA中遥测到的数据进行分类整理，尽量把一些不良信息去除，尤其是那部分必定错误的信息；通过状态估计的数据进行分类，把部分可疑的数据列表，有关人员进行调整，提高数据的可靠性。

2）负荷预测。为了提高负荷预测的准确性，提高电网的稳定运行，采取以下的措施：将负荷规划作为其中的一个因素加入到负荷预测中，并且考虑环境因素和负荷的退出率；在进行负荷预测时，先对历史数据进行修正，主要是修正或是剔除两方面的异常信息，一是异常的历史工作日，二是某一个工作日中的异常的负荷点。

2.5 AVC 的运行维护

AVC系统的运行对于电压控制起到了关键作用，运行期间出现2次电压越下限AVC未出策略，1次电压正常时AVC出策略，但无操作界面等问题。可采取以下措施提高运行稳定性：

采用离线的形式，设置相应的故障，看能否出相应的策略，若不能则进行改进，若能，检查此次策略的执行能否保持母线电压的合格的水平范围之内。

开环运行之后可以考虑实行闭环运行。

考虑到实际的硬件都有动作次数的限制，在AVC系统中加入每天投切变压器变比和电容器次数的限制，延长硬件的寿命，在最少投切次数内达到最优化结果。

参考文献

[1]龚强.地区电网调度自动化技术与应用[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]李坚.电网运行及调度技术问答[M].北京:中国电力出版社,2004.