摘要:電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在電網(wǎng)的實時監(jiān)控、故障處理等方面發(fā)揮了重要作用,它的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度方法,是電網(wǎng)調(diào)度手段的一次革新,是電網(wǎng)穩(wěn)定運行的重要保障。本文通過分析電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能,以廣東紅海灣發(fā)電有限公司為例,針對系統(tǒng)特點及發(fā)展趨勢進行探討。
關(guān)鍵詞:電力調(diào)度自動化系統(tǒng);數(shù)字;市場;智能
1、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能
電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能包括:數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計計算、遙控、報警處理、安全管理、實時數(shù)據(jù)庫管理、歷史庫管理、歷史趨勢、報表生成與打印、畫面編輯與顯示、Web瀏覽、多媒體語音報警、事件順序記錄、事故追憶、調(diào)度員培訓(xùn)模擬等。重要節(jié)點采用雙機熱備用,提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)任一臺服務(wù)器出現(xiàn)問題時,所有運行在該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)自動平滑地切換到另一臺服務(wù)器上,保證系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)有健全的權(quán)限管理功能。能快速、平穩(wěn)地自動或人工切除系統(tǒng)本身的故障,切除故障時不會影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點的運行。調(diào)度主站是整個調(diào)度自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心,從整體上實現(xiàn)調(diào)度自動化的監(jiān)視和控制,分析電網(wǎng)的運行狀態(tài),協(xié)調(diào)變電站內(nèi)RTU之間的關(guān)系,對整個網(wǎng)絡(luò)進行有效的管理使整個系統(tǒng)處于最優(yōu)的運行狀態(tài)。
2、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的特點
2.1系統(tǒng)的開放性
廣東紅海灣發(fā)電有限公司調(diào)度自動化系統(tǒng)遵守各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的設(shè)計參考IEC(國際電工委員會)制定的IEC61970/IEC61968系列國際標(biāo)準(zhǔn),遵循CIM模型開發(fā)。支持系統(tǒng)軟硬件升級,支持第三方的開發(fā),可以與其他廠家的系統(tǒng)接口。因為有眾多的廠家支持這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),所以廣東紅海灣發(fā)電有限公司有廣闊的選擇空間來進行系統(tǒng)配置,以滿足工業(yè)領(lǐng)域的各種應(yīng)用。
跨平臺體現(xiàn)了系統(tǒng)的開放性。跨軟件平臺:操作系統(tǒng):UNIX、NT;數(shù)據(jù)庫:Oracle、Sybase等;跨硬件平臺:COMPAQ\SUN\IBM\HP的64位系統(tǒng);WINDOWS\INTEL的32位系統(tǒng)。
2.2系統(tǒng)的可擴展性
系統(tǒng)的分層、分級、分布式管理的設(shè)計思想為系統(tǒng)進行方便的擴展提供基礎(chǔ)。主站節(jié)點,站端設(shè)備服務(wù)器、工作站及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件,軟件模塊等都可以方便的擴充,就象是搭積木一樣。這種持續(xù)可擴的性能,使用戶在實現(xiàn)調(diào)度自動化時,按照“總體規(guī)劃,分步實施”的策略來實施,避免了一次性投資太大。
2.3先進的系統(tǒng)平臺
廣東紅海灣發(fā)電有限公司調(diào)度自動化系統(tǒng)采用持續(xù)開放的通用網(wǎng)絡(luò)平臺,即SuperOpen平臺的設(shè)計,運用lient/Server結(jié)構(gòu),強調(diào)中問件設(shè)計模式,由此形成的網(wǎng)絡(luò)級中性服務(wù)平臺僅服務(wù)于客戶請求的中性數(shù)據(jù),而無需考慮數(shù)據(jù)的應(yīng)用。不僅豐富了系統(tǒng)服務(wù)定義的內(nèi)涵,且為內(nèi)部不斷擴大的各部門系統(tǒng)網(wǎng)的Intranet及與外層Internet的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)帶來了潛在效能,使使用者可自行靈活定義拓廣的應(yīng)用,并自動接入系統(tǒng)及與系統(tǒng)通信。
平臺將上層應(yīng)用和底層支撐隔離開,為系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行提供可靠保障和奠定堅實基礎(chǔ),它為整個西山電力提供通用的平臺功能支持。
2.4強大的WEB瀏覽功能
廣東紅海灣發(fā)電有限公司調(diào)度自動化系統(tǒng)平臺本身支持功能強大的WEB瀏覽功能。采用三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想,通過WEB服務(wù)器,支持多個客戶端實時數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)、圖形、曲線、報表(動態(tài)報表)、事項等查詢。
3、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
3.1數(shù)字化
隨著信息化的普及和深入,越來越多的目光投向了數(shù)字化變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的研究開發(fā)。電網(wǎng)的數(shù)字化包括信息數(shù)字化、通信數(shù)字化、決策數(shù)字化和管理數(shù)字化4個方面。
3.1.1信息數(shù)字化:是指電網(wǎng)信息源的數(shù)字化,實現(xiàn)所有信息(包括測量信息、管理信息、控制信息和市場信息等)從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換,以及對所有電網(wǎng)設(shè)備(包括一次設(shè)備、二次保護及自動裝置以及采集、監(jiān)視、控制及自動化設(shè)備)的智能化和數(shù)字化。電網(wǎng)具有很強的時空特性,需要采集、監(jiān)視和控制設(shè)備的二維及三維時變信息。信息數(shù)字化的目標(biāo)是數(shù)據(jù)集成、信息共享,主要以數(shù)字化變電站為主體。
3.1.2通信數(shù)字化:是指數(shù)字化變電站與調(diào)度自動化主站或集控中心之間通信的數(shù)字化。暢通、快速、安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和實時、準(zhǔn)確、有效運行信息的無阻塞傳遞是數(shù)字化電網(wǎng)監(jiān)控分析決策的重要前提。
3.1.3決策數(shù)字化:電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)運行是電網(wǎng)數(shù)字化的根本目的,必須具備強大的分析和決策功能,實施經(jīng)濟調(diào)度、穩(wěn)定控制和緊急控制的在線閉環(huán),達到安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)運行的目的。
3.1.4管理數(shù)字化:包括設(shè)備生產(chǎn)、運行等大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在內(nèi)的各種應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè),實現(xiàn)從電網(wǎng)規(guī)劃、勘測、設(shè)計、管理、運行、維護等各個環(huán)節(jié)的全流程的信息化。
電力調(diào)度自動化的數(shù)字化將會給調(diào)度的視角帶來新的變化,許多新興技術(shù),如遙視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、可視化技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)將會在未來調(diào)度自動化系統(tǒng)中得到廣泛深人的應(yīng)用。
數(shù)字化的目標(biāo)是利用電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)采集、處理、通信和信息綜合利用的框架建立分區(qū)、分層和分類的數(shù)字化電網(wǎng)調(diào)度體系,實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控分析的數(shù)據(jù)統(tǒng)一和規(guī)范化管理以及信息挖掘和信息增值利用,實現(xiàn)電力信息化和可視化、智能化調(diào)度,提高決策效率和電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行水平。
3.2市場化
電力市場化改革也給電力系統(tǒng)運行和控制帶來一系列新問題。例如:電網(wǎng)的傳輸容量逐步逼近極限容量;電網(wǎng)堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重;負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)潮流的不可預(yù)知性增加;大區(qū)電網(wǎng)運行相對保密,相關(guān)電網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)不足;廠網(wǎng)分開后的調(diào)度權(quán)受到限制,以安全性為唯一目標(biāo)的調(diào)度方法轉(zhuǎn)向以安全性和經(jīng)濟性為綜合目標(biāo)的調(diào)度方法;市場機制不合理可能降低系統(tǒng)的安全性等。因此,需要未來的調(diào)度自動化系統(tǒng)和電力市場的運營系統(tǒng)更加緊密地結(jié)合在一起,在傳統(tǒng)的EMS和WAMS應(yīng)用中更多地融入市場的因素,包括研究電力市場環(huán)境下電網(wǎng)安全風(fēng)險分析理論,以及研究市場環(huán)境下的傳統(tǒng)EMS分析功能,如面向電力市場的發(fā)電計劃的安全校核功能、概率性的潮流及安全穩(wěn)定計算分析、在線可用輸電能力(ATC)的分析計算等。
3.3智能化
智能調(diào)度是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù),有效整合并綜合利用電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)運行信息,實現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運行的監(jiān)測與優(yōu)化、預(yù)警和動態(tài)預(yù)防控制、事故的智能辨識、事故后的故障分析處理和系統(tǒng)恢復(fù),緊急狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制,實現(xiàn)調(diào)度、運行和管理的智能化、電網(wǎng)調(diào)度可視化等高級應(yīng)用功能,并兼?zhèn)湔_\行操作指導(dǎo)和事故狀態(tài)的控制恢復(fù),包括電力市場運營、電能質(zhì)量在內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)整的優(yōu)化和協(xié)調(diào)。
調(diào)度智能化的最終目標(biāo)是建立一個基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護和緊急控制一體化的新理論與新技術(shù),協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復(fù)控制系統(tǒng)等具有多道安全防線的綜合防御體系。
4、結(jié)束語
計算機、通信和人工智能等領(lǐng)域的新技術(shù)和新思想為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)保障,特高壓、電力體制改革等新形勢對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)既提出了新的挑戰(zhàn),也提供了前所未有的機遇。未來調(diào)度自動化技術(shù)及系統(tǒng)將會有更快更大的發(fā)展,但也需要付出艱辛的努力。
參考文獻:
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