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電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)技術
電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)技術【1】
[摘 要]電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)正常運行的一個非常重要的環(huán)節(jié)，這種系統(tǒng)在實際的過程中會展現(xiàn)出非常大的優(yōu)勢，而這種技術在未來的發(fā)展中會有更好的發(fā)展條件，因為自動化設備是當前非常常見的，這種設備的使用使得電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量也更高，能夠很好的促進電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。
[關鍵詞]電力系統(tǒng);遙控系統(tǒng);監(jiān)控;調(diào)度;管理
社會經(jīng)濟的發(fā)展水平不斷的提高，同時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，計算機技術也在不斷的發(fā)展和完善，所以電力調(diào)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(tǒng)調(diào)度自動化的水平也成為了當前非常重要的內(nèi)容之一。
一、電力調(diào)度自動化概述
電網(wǎng)調(diào)度自動化通常就是指借助電網(wǎng)運動化和數(shù)字化會發(fā)展，在市場經(jīng)濟發(fā)展的條件下，電網(wǎng)的規(guī)模也不斷的增大，人們的在用電量上有更高需求的同時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，如果一個部件出現(xiàn)了問題就很有可能會使得整個電網(wǎng)有癱瘓的風險，這樣就會出現(xiàn)大范圍停電現(xiàn)象。
因為人民生活水平都在不斷的提升，為了保證工作的過程中不能產(chǎn)生停電現(xiàn)象，所以就必須要對電力的供應進行嚴格的控制，同時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，所以在這一過程中必須要對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)進行嚴格的控制。
1、電力調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展
在電力系統(tǒng)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題，在那個階段主要的目的就是對系統(tǒng)信號進行及時的控制，在實施控制的過程中采用的技術主要有接點遙控或者是其他裝置對其進行有效的控制，在當時主要是為了可以更好的對電網(wǎng)頻率予以適當?shù)恼{(diào)整和控制。
通常我們所說的電力系統(tǒng)自動化通常就是指在實際的工作中采用現(xiàn)代化先進技術對設備的運行情況進行實時的監(jiān)測和控制，這樣就可以很好的體現(xiàn)出其自身的安全性和穩(wěn)定性，這樣才能更加充分的體現(xiàn)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(diào)度自動化分析
在很長時間的社會實踐和研究之后，相關人員得出了如下結(jié)論。
在電力系統(tǒng)的運行和發(fā)展中，要想有效的提高電力調(diào)度控制和管理的工作質(zhì)量一定要在實際的工作中采用適當?shù)姆椒▽ζ溥M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(jié)能方面也越來越成熟，在這樣的情況下電力行業(yè)的發(fā)展就成為了社會發(fā)展中一個非常重要的問題。
而電力調(diào)度方面的研究也更加的深入。
通常所指的電力調(diào)度是在電力企業(yè)的發(fā)展中以計算機作技術作為主要的依托，以現(xiàn)代化的信息技術作為發(fā)展的條件，將電力調(diào)度作為調(diào)度工作中采用的主要方法，在應用的過程中，它的運行方式也是有著自身獨到特點的。
2.1、信息采集與命令系統(tǒng)
該系統(tǒng)是電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中一個非常重要的組成部分，這一系統(tǒng)的出現(xiàn)也是當今系統(tǒng)發(fā)展過程中一個剛剛起步的時期，在運行的過程中它主要是通過電廠、發(fā)電終端以及相關的設備對運行中相關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(tǒng)進行有效的遠程控制。
2.2、信息傳輸環(huán)節(jié)
信息傳輸是整個工作中最為關鍵的一部分，在過去的信息傳輸工作中，因為信息傳輸技術的不科學而引發(fā)了許多的工作控制失誤，給工作的開展造成嚴重的損失，甚至是給人們生活帶來一定的影響。
近年來，隨著無線電通信技術、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，為整個電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)工作的開展打下了堅實的指導基礎。
2.3、信息收集、處理和控制環(huán)節(jié)
為了實現(xiàn)對電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的管理和控制工作，在目前的管理工作中我們可以通過從技術標準、管理策略方面入手，為實現(xiàn)對整個電網(wǎng)進行監(jiān)測和控制功能，需要在工作中收集分散在各個發(fā)電廠和變電站的實時信息，并對這些信息及時的加以歸納和總結(jié)，并將結(jié)構顯示給調(diào)度員，產(chǎn)生相關的系統(tǒng)控制方法。
二、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術在國外的應用
1、西門子SPECTRUM系統(tǒng)。
該系統(tǒng)是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺，引入軟總線概念，服務器之間及內(nèi)部各進程與實用程序問的信息交換實現(xiàn)標準化開發(fā)的。
采用了分布式組件、面向?qū)ο蟮燃夹g，廣泛應用于配電公司、城市電力司和工業(yè)用戶。
2、CAE系統(tǒng)。
該系統(tǒng)采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務器體系結(jié)構和雙以太網(wǎng)構成的EMS硬件平臺，選用分布式應用環(huán)境開發(fā)研制的，集DAC、SYS、APP、COM于一體。
該系統(tǒng)功能分布于各節(jié)點，能有效地減少網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流，防止通信瓶頸問題。
3、VALMET系統(tǒng)。
該系統(tǒng)適用于多種硬件平臺，可連接SUN、IBM、PHA工作站該系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應用軟件三個服務器。
三、自動化系統(tǒng)技術的產(chǎn)生背景
隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡分布也越來越廣。
電力系統(tǒng)網(wǎng)絡的運營與維護同樣需要大量的人力、物力與財力。
傳統(tǒng)的人工抄表、監(jiān)測技術已經(jīng)不再滿足目前日益發(fā)達的電力系統(tǒng)現(xiàn)狀。
自動化系統(tǒng)能夠?qū)δ壳皯玫碾娏ο到y(tǒng)進行全面監(jiān)測，對在系統(tǒng)運營過程中出現(xiàn)的故障進行記錄與處理，大大提升了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
四、電力系統(tǒng)應用互聯(lián)現(xiàn)狀
目前，我國應用的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在應用中主要有以下幾種：首先是CC一2000型電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，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為軟件提供接口，此電力調(diào)度自動化系統(tǒng)采用實時數(shù)據(jù)采集的方式，在不同的服務器分布相對的應用功能，即使在某一區(qū)域發(fā)生故障，也不會對整個系統(tǒng)的正常運行造成干擾。
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動化技術已經(jīng)體現(xiàn)出更多的成熟的特點，開始廣泛應用于我國電力系統(tǒng)的建設與運行中。
SD一6000～量管理系統(tǒng)具有統(tǒng)一的支持平臺，具有較大屏幕與調(diào)度自動撥號功能，在信息的傳遞時具有高實時性與超高質(zhì)量的人機界面，是目前國內(nèi)相對先進的的EMS系統(tǒng)，在我國的南方地區(qū)已經(jīng)得到應用。
OPEN一2000，量管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集功能、自動發(fā)電控制技術功能等軟件，把調(diào)度與管理等應用于一體，具有開放型與分布式的特點，適合于省高調(diào)等新一代管理系統(tǒng)。
此系統(tǒng)維護方便，已經(jīng)在我國部分的市調(diào)項目上得以應用，并取得了不錯的效果。
五、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術的發(fā)展趨勢
1、模塊化與分布式。
電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)軟件設計的重要思想就是模塊化和分布式。
組件技術是一種標準實施的基礎，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構，基于平臺層解決數(shù)據(jù)交換的異構問題，是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術。
2、電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動化。
全面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的綜合管理水平，使電力系統(tǒng)運行達到最優(yōu)化，避免電力系統(tǒng)崩潰或大面積停電事故，提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系，使事故停電時間降到最短，降低各種不必要的影響。
六、結(jié)束語
電力企業(yè)逐漸涌入了市場化的發(fā)展大潮當中，在這樣的情況下，市場參與者和競爭者都在實際的工作中引入了調(diào)度自動化系統(tǒng)，這樣就可以對信息進行查詢等操作，雖然國家相關部門已經(jīng)出臺了相應的規(guī)定，但是我國電力調(diào)度自動化系統(tǒng)還是需要不斷的改進和完善。
參考文獻
[11楊濤.電力系統(tǒng)自動化技術的應用綜述[J].科技信息.2010(23)
[2]吳吳琛.探究電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)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(tǒng)調(diào)度自動化技術【2】
【摘要】主要針對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)技術中的現(xiàn)狀及未來發(fā)展前景進行探討，且對新一代電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的以后需求及發(fā)展方向進行了有益的分析。
【關鍵詞】能量管理系統(tǒng) 電力系統(tǒng)技術 調(diào)度自動化
1、引言
能量管理系統(tǒng)(EMS)是一套為電力系統(tǒng)控制中心提供數(shù)據(jù)采集監(jiān)視、控制和優(yōu)化，以及為電力市場提供交易計劃安全分析服務的計算機軟硬件系統(tǒng)的總稱，它包括為上層電力應用提供服務的支撐軟件平臺和為發(fā)電和輸電設備安全監(jiān)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(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)三代，第一代系統(tǒng)為70年代基于專用機和專用操作系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)，第二代系統(tǒng)為80年代基于通用計算機和集中式的SCADA/EMS系統(tǒng)，部分EMS應用軟件開始進入實用化，第三代系統(tǒng)為90年代基于RISC/UNIS的開放分布式EMS系統(tǒng)(含SCADA應用)，采用的是商用關系型數(shù)據(jù)庫和先進的圖形顯示技術，EMS應用軟件更加豐富和完善。
2、電力企業(yè)應用系統(tǒng)互連現(xiàn)狀
電力企業(yè)應用系統(tǒng)互連、數(shù)據(jù)共享、軟件互操作是開放性系統(tǒng)發(fā)展和建設的趨勢。
隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展和電力企業(yè)自動化需求的不斷提高，電力企業(yè)自動化系統(tǒng)產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，電力企業(yè)自動化水平有了顯著提高，大多數(shù)電力企業(yè)或多或少的配備正在建設以下實時或非實時系統(tǒng)(R/NR，如EMS系統(tǒng)(R/NR)TMR系統(tǒng)(R/NR)、TMS系統(tǒng)(R/NR)、DMS系統(tǒng)(R/NR)、企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)(NR)、AM/FM/GIS系統(tǒng)(NR)、MIS系統(tǒng)(NR)等，這些系統(tǒng)分別承擔著電力企業(yè)的輸配電網(wǎng)運行和控制、維護、管理、計劃編制等任務，根據(jù)建設時間和服務的領域不同，目前這些系統(tǒng)具有以下共同的異構特征：
圖1 電力企業(yè)自動化應用系統(tǒng)互連現(xiàn)狀
(1)多種計算機硬件平臺，包括SUN、COMPAQ、IBM、HP等公司的UNIX服務器、UNIX工作站和一系列的PC機等;(2)多種操作系統(tǒng)平臺，包括Solaris UNIX、Tru64UNIX、AIXUNIX、NT、LIUNX等;(3)多種商用數(shù)據(jù)庫平臺，包括Oracle、Sybase、DB2、SQLServer等;(4)多種構件技術，包括公用對象請求代理體系結(jié)構(CORBA)技術、分布式公用對象管理(DCOM)技術、企業(yè)JavaBean(EJB)技術;(5)大型主機模式、客戶/服務器(C/S)模式、Web瀏覽器/服務器(B/S)模式;(6)多種開發(fā)語言，如C、C++、Java、PowerBuilder等。
為了使不同廠家及時期建設的電力企業(yè)自動化應用系統(tǒng)能夠做到數(shù)據(jù)共享、軟件互連，國內(nèi)系統(tǒng)通常的做法是：1)跨部門收集各個應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù);2)根據(jù)需要開發(fā)點對點的系統(tǒng)接口(如圖1所示)。
以上方法缺點是缺乏一種標準的數(shù)據(jù)庫訪問接口，同時新建的系統(tǒng)雖然暫時避免了成為“自動化系統(tǒng)孤島”，但不會建立一種企業(yè)自動化系統(tǒng)共享的、高效的分布式數(shù)據(jù)平臺，其結(jié)果是給未來的電力市場或數(shù)據(jù)倉庫的建立，創(chuàng)建了更多的“自動化孤島”。
圖2 一體化應用系統(tǒng)的互連趨勢
隨著CORBA/DCOM標準和技術的不斷發(fā)展，以及IEC61970CIM/CIS標準的不斷豐富完善，新一代電力企業(yè)自動化系統(tǒng)(EMS、TMR、TMS、DMS、RDS、AM/FM/GIS等)的建設必須考慮到系統(tǒng)一體化平臺建設的需求。
(如圖2)將是今后電力企業(yè)自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。
3、EMS新技術和發(fā)展趨勢
隨著計算機領域計算機硬件技術、通信技術、數(shù)據(jù)庫技術、Interent技術的發(fā)展，以及電力企業(yè)電力市場化進程的不斷加快，作為適應電力企業(yè)新的業(yè)務(電力市場)和一體化建設(EMS/TMR/TMS或EMS/TMS/DMS)需求的EMS系統(tǒng)支撐平臺和EMS應用軟件必然采用如下新的技術：
3.1CORBA中間件平臺技術
CORBA技術作為對象管理組織(OMG)推出的軟件系統(tǒng)開發(fā)標準，目前已經(jīng)被眾多的廠家和用戶所接受，并成為新一代EMS系統(tǒng)應用軟件互操作和與其它系統(tǒng)進行透明操作和數(shù)據(jù)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誤，需要對交換的數(shù)據(jù)信息達成一致，即提供標準的元數(shù)據(jù)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(tǒng)的數(shù)據(jù)工程、規(guī)劃、管理、運行和商務等應用的開發(fā)和集成，它提供了描述電力對象及其關系的標準。
CCAPI的CIM部分提交給IEC形成了IEC 61970的三個部分。
在IEC 61970中，CIM用統(tǒng)一建模語言(UML)描述，對象用公共類、屬性及對象間的關系來描述，對象之間的靜態(tài)關系有：聚集、歸一化和關聯(lián)。
3.3可視化技術
可視化的在線監(jiān)控軟件已經(jīng)成為調(diào)度員和電力市場交易員的迫切需求，其可以將傳統(tǒng)的用數(shù)字、表格等方式表達的離線信息，轉(zhuǎn)換為通過先進的圖形技術、顯示技術表達的圖形信息，例如潮流的可視化技術、電壓穩(wěn)定的可視化技術、暫態(tài)穩(wěn)定安全域的可視化技術、負荷預測的可視化技術、電力市場電量競價計劃的可視化安全分析技術等。
3.4電力市場交易與安全分析
一體化的技術隨著電力市場的發(fā)展，EMS作為電力市場技術支持系統(tǒng)的一個有機組成部分，除了承擔傳統(tǒng)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制任務外，EMS應用軟件作為電力市場技術支持系統(tǒng)的有機組成部分將更多的承擔電力市場交易的電網(wǎng)安全分析任務，從而改變了傳統(tǒng)EMS的工作領域，要求對眾多的EMS應用軟件的接口和分析技術進行重新設計，即EMS/電力市場應用軟件的統(tǒng)一設計，分別實施。
3.5Interent信息服務技術
Interent不但為遠程維護提供了全新的手段，而且將傳統(tǒng)的電網(wǎng)參數(shù)和實時SCADA的數(shù)據(jù)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應用軟件的實用化水平的提高得到了進一步的保證，延伸了EMS系統(tǒng)的對外窗口，進一步提高了EMS系統(tǒng)的服務水平。
4、結(jié)語
隨著計算機硬件技術、通信技術、數(shù)據(jù)庫技術、Interent技術的發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)涌現(xiàn)了大量應用新技術，新一代電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應滿足國際標準，兼具開發(fā)性與擴展性，并符合未來電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟調(diào)度的需求。
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