電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷程及展望.doc

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷程及展望摘要：電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段。在最初形成電力系統(tǒng)的時(shí)候，系統(tǒng)調(diào)度員沒(méi)有辦法及時(shí)地了解和監(jiān)視各個(gè)電廠或線路的運(yùn)行情況，更談不上對(duì)各電廠和輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直接控制。顯然，這種落后的狀態(tài)與電力系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占的重要地位是很不相稱(chēng)的，必須用現(xiàn)代化的先進(jìn)設(shè)備裝備調(diào)度中心，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；調(diào)度；自動(dòng)化；系統(tǒng)；發(fā)展歷程；展望電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段。在最初形成電力系統(tǒng)的時(shí)候，系統(tǒng)調(diào)度員沒(méi)有辦法及時(shí)地了解和監(jiān)視各個(gè)電廠或線路的運(yùn)行情況，更談不上對(duì)各電廠和輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直接控制。顯然，這種落后的狀態(tài)與電力系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占的重要地位是很不相稱(chēng)的，必須用現(xiàn)代化的先進(jìn)設(shè)備裝備調(diào)度中心，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。1、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的初級(jí)階段電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的最初階段，是布線邏輯式遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的采用。遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的主要內(nèi)容是“四遙”遙測(cè)(yc)、遙信(yx)、遙控(yk)和遙調(diào)(yt)。安裝于各廠站的遠(yuǎn)動(dòng)裝置，采集各機(jī)組出力、各線路潮流和各母線電壓等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及各斷路器等開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，然后通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道傳給調(diào)度中心并直接顯示在調(diào)度臺(tái)的儀表和系統(tǒng)模擬屏上。調(diào)度員可以隨時(shí)看到這些運(yùn)行參數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行方式。還可以立刻“看到”斷路器的事故跳閘(模擬屏上相應(yīng)的圖形閃光)。遙測(cè)、遙信方式的采用等于給調(diào)度中心安裝了“千里眼”，可以有效地對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視。遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)還進(jìn)一步提供了遙控、遙調(diào)的手段，采用這些手段，可以在調(diào)度中心直接對(duì)某些開(kāi)關(guān)進(jìn)行合閘和斷開(kāi)的操作，對(duì)發(fā)電機(jī)的出力進(jìn)行調(diào)節(jié)。遠(yuǎn)動(dòng)裝置已經(jīng)成了調(diào)度中心非常重要的工具，是電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)。2、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的第二階段電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的第二個(gè)發(fā)展階段，是電子計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)調(diào)度工作中的應(yīng)用。雖然遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)使電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息直接進(jìn)入了調(diào)度中心，調(diào)度員可以及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的事故，為調(diào)度計(jì)劃和運(yùn)行控制提供了科學(xué)的依據(jù)，減少了調(diào)度指揮的盲目性和失誤，但是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式越來(lái)越復(fù)雜，現(xiàn)代工業(yè)和人民生活對(duì)電能質(zhì)量及供電可靠性的要求越來(lái)越高。由于能源緊張，人們對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也越來(lái)越重視。全面解決這些問(wèn)題，就需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。還有，調(diào)度人員面對(duì)著大量不斷變動(dòng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可能反而會(huì)弄得手足無(wú)措，特別是在緊急的事故情況下更是如此。這些情況表明，調(diào)度中心只是裝備了“千里眼”甚至“千里手”，也還不能滿(mǎn)足日益復(fù)雜的電力系統(tǒng)的實(shí)際需要，還需要裝備類(lèi)似人的“大腦”的設(shè)備，這就是電子計(jì)算機(jī)。、3、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的快速發(fā)展階段近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，scadaems技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)快發(fā)展階段。用戶(hù)已經(jīng)遍及國(guó)內(nèi)各省市地區(qū)，功能也越來(lái)越豐富，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置發(fā)生了很大的變化，在短短數(shù)年間就經(jīng)歷了從集中式到分布式又到開(kāi)放分布式的三代推進(jìn)。4、ems系統(tǒng)的發(fā)展方向即插即用的開(kāi)放式系統(tǒng)隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力體制改革的深化，為保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并為電力市場(chǎng)化運(yùn)作提供技術(shù)支持，電力調(diào)度中心可能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，例如能量管理系統(tǒng)(ems)、電能量計(jì)量系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)(dms)和電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)等；每個(gè)系統(tǒng)中可能同時(shí)包括了多個(gè)應(yīng)用。調(diào)度自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)的好壞可從開(kāi)放性的3個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)：即分布性、可移植性和互操作性。分布性是指系統(tǒng)的功能由網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)的許多硬件和軟件共同協(xié)調(diào)完成，而不是靠“單干”；可移植性是指系統(tǒng)的應(yīng)用可以在不同的硬件和軟件平臺(tái)上運(yùn)行，不同的平臺(tái)往往有不同的版本(即異構(gòu))；互操作性是指當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，擴(kuò)展的部分與原來(lái)的部分能透明進(jìn)行交互，進(jìn)行“無(wú)縫”聯(lián)結(jié)。事實(shí)上，分布式系統(tǒng)往往要由不同種類(lèi)的硬件和軟件組成，是“跨”平臺(tái)的異構(gòu)系統(tǒng)，分布性需要與可移植性結(jié)合；另一方面，分布式系統(tǒng)往往要不斷擴(kuò)展結(jié)構(gòu)和功能，提供標(biāo)準(zhǔn)的接口對(duì)外互聯(lián)，分布性需要與互操作性結(jié)合。因此，能同時(shí)滿(mǎn)足分布性、可移植性和可操作性的體系結(jié)構(gòu)無(wú)疑是開(kāi)放性最好的體系結(jié)構(gòu)。新的開(kāi)放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用“面向?qū)ο蟆钡募夹g(shù)，將各種應(yīng)用按“組件”接口規(guī)范進(jìn)行“封裝”，形成可以在不同軟硬件系統(tǒng)上“即插即用”的“組件”。實(shí)現(xiàn)軟件的“即插即用”，這是軟件發(fā)展的理想目標(biāo)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)屬于“面向過(guò)程”的設(shè)計(jì)。舉一個(gè)例子：pdr(擾動(dòng)后追憶)是scada的一項(xiàng)功能，即事先指定幾個(gè)監(jiān)視點(diǎn)，將scada系統(tǒng)采集的這幾個(gè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)放在一個(gè)循環(huán)存放、先進(jìn)先出的堆棧式文件中，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生事故跳閘，就啟動(dòng)一個(gè)pdr應(yīng)用程序，運(yùn)行該程序可立即凍結(jié)事故前所記錄存儲(chǔ)在文件中的歷史數(shù)據(jù)，并繼續(xù)將事故期間和事故后一段時(shí)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按序保存下來(lái)，供以后追憶分析。這種方法中數(shù)據(jù)和程序分開(kāi)，通過(guò)程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)。而“面向?qū)ο蟆钡姆椒▌t不同。它是按不同對(duì)象的特性，把可能影響這個(gè)對(duì)象的方法(程序)和數(shù)據(jù)“封裝”在一起，這就相當(dāng)按對(duì)象特性設(shè)計(jì)了一個(gè)“軟模型”，任何事件都將自動(dòng)導(dǎo)致這個(gè)軟模型按其自身特性反映出事件的變化。如果我們面向“電力系統(tǒng)”這個(gè)“大對(duì)象”，按新思路設(shè)計(jì)一個(gè)類(lèi)似具有scada功能的系統(tǒng)，上述情況就不同了。由于所設(shè)計(jì)出的電力系統(tǒng)bob是一個(gè)完整的軟模型，它可以對(duì)儲(chǔ)存于歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的電力系統(tǒng)全過(guò)程進(jìn)行“反演”，而不僅限于前述事先指定的幾個(gè)點(diǎn)。這就不必編制復(fù)雜而又易重復(fù)或遺漏的pdr程序了。開(kāi)發(fā)基于iec6t970標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，把異種機(jī)型、多體系結(jié)構(gòu)互聯(lián)起來(lái)，在不同的系統(tǒng)之間建立一種公共的相互兼容和互相操作的環(huán)境，最大可能地充分利用計(jì)算機(jī)處理能力，這是開(kāi)放式系統(tǒng)的發(fā)展方向。5、結(jié)語(yǔ)電力行業(yè)除了實(shí)時(shí)的scadaems系統(tǒng)外，電力公司內(nèi)還有其它各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，如系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行方式、營(yíng)業(yè)部門(mén)和管理信息系統(tǒng)等。目前這些系統(tǒng)大都處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)。新的開(kāi)放式系統(tǒng)的支撐平臺(tái)，應(yīng)能提供標(biāo)準(zhǔn)的接口