電力系統(tǒng)調度自動化控制技術及其應用分析

1、電力系統(tǒng)調度自動化控制技術及其應用分析作者：未知摘 要：隨著智能電網改造項目與新建項目規(guī)模、數(shù)量的不斷增多，電力系統(tǒng)調度自動化控制技術得到廣泛應用，成為維護電力系統(tǒng)運行安全與穩(wěn)定，提升電力企業(yè)電能供應服務質量的重要手段。本文以 四川岷江水利電力股份有限公司為例，就電力系統(tǒng)調度自動化控制技術進行了簡要分析，進一步明確電力 系統(tǒng)調度自動化控制技術在地方電力公司的應用，以供參考。關鍵詞：電力系統(tǒng)；調度自動化；自動化控制技術中圖分類號：TM73TM73 文獻標識碼：A A 文章編號：1671-20641671-2064（ 20192019）15-0164-0215-0164-020 0 引言經過 20

2、20 余年的建設和推廣，電力調度自動化技術已非常成熟，已廣泛應用于國內幾大電網公司的電 網調度管理，但在國內部分偏遠地區(qū)，仍然存在一些獨立于大型電網公司外的小型地方電力公司，這些地 方電力公司集發(fā)、輸、變、配于一體，但受限許多因素制約，在電力調度自動化應用上仍然較為落后。因 此，加強電力系統(tǒng)調度自動化控制技術的研究，有利于提高地方電力公司電力調度控制效率和自動化水平，助力我國電力事業(yè)優(yōu)化發(fā)展。1 1 電力系統(tǒng)調度自動化控制技術的基本認識隨著近些年，我國電力事業(yè)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)調度自動化控制技術應用重要性日漸凸顯，成為推 進地方電力公司現(xiàn)代化、自動化、智能化建設進程的重要工具與手段。對此，加

3、強地方電力公司電力系統(tǒng) 調度自動化控制技術應用的研究具有重要意義，有利于豐富理論研究體系，為電力系統(tǒng)調度自動化控制技 術在地方電力公司實踐應用，提供有益指導，促進技術應用作用的有效發(fā)揮。2 2 電力系統(tǒng)調度自動化控制技術的應用意義2.12.1 提升電力調度工作質量與效率由電網調度管理要求可知：電力系統(tǒng)調度工作的目的在于保障電網運行的穩(wěn)定、安全、可靠、經濟與優(yōu)質發(fā)展。需電力調度工作人員能夠依據(jù)有關規(guī)定與要求，進行電力系統(tǒng)調度運行、調度規(guī)劃、電力通信、 繼電保護等的科學管理。因此，電力調度工作是一項復雜、綜合、長期的系統(tǒng)工程。而應用電力系統(tǒng)自動 化控制技術，能夠實現(xiàn)各管理內容的集約化管控，基于自動

4、化監(jiān)督、檢測分析、經濟調整等功能的發(fā)揮， 調解電力系統(tǒng)發(fā)電、供電與用電之間存在的矛盾，實現(xiàn)統(tǒng)一指揮、調度與管控，促進電力調度工作質量與 效率的有效提升1 1。22維護電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定與安全維護電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定與安全是電網調度管理工作的基礎內容，也是重點要求。在傳統(tǒng)電網調度管理 中，由于調度管理工作存在一定復雜性，需要依靠調度人員通過手工計算，進行電源點輸送電量，電力系 統(tǒng)自身消耗電量等的確定，以避免工作誤差產生，影響調度工作質量。而應用電力系統(tǒng)調度自動化控制技 術，構建調度自動化控制系統(tǒng)， 可實現(xiàn)電網中發(fā)電站、變電站的一體化管控，提升電力系統(tǒng)運行安全水平。 以某地區(qū)調度中心建設工程為例，基于調

5、度自動化控制技術的應用，調度系統(tǒng)實現(xiàn)了對各水電站機組發(fā)電 功率、電流、有功電度、無功電度；主變高壓側電流、中壓測電流、低壓側電流；變電所線路側功率、電 度；斷路器信號等信息的有效采集，并實時傳送到調度中心，為供區(qū)電力生產與供應提供依據(jù)，實現(xiàn)電力 系統(tǒng)運行的安全、經濟與優(yōu)質2 2。2.32.3 推進電力系統(tǒng)自動化、智能化科學技術的創(chuàng)新發(fā)展，使電力系統(tǒng)調度自動化控制技術內涵更豐富，應用功能更全面，為電力系統(tǒng)調 度管理的自動化、智能化發(fā)展奠定了基礎，有利于推進智能電網構建進程。例如，分布式結構在調度自動 化控制系統(tǒng)中的應用，提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理能力， 能夠有效對節(jié)點故障進行自動化監(jiān)測、隔離與處理,

6、降低系統(tǒng)故障發(fā)生概率與影響；圖像技術、可視化技術、人工智能技術等的結合應用，提升了電力調度自 動化控制系統(tǒng)交互性與智能性，使工作人員能夠根據(jù)自動生產的歷史記錄列表、負荷曲線圖、事故跳閘報 警、峰谷電量統(tǒng)計表等，進行電網調度的現(xiàn)代化管理3 3。3 3 電力系統(tǒng)調度自動化控制技術的實際應用為進一步了解電力系統(tǒng)調度自動化控制技術的應用價值與作用，以四川岷江水利電力股份有限公司電 網調度自動化系統(tǒng)工程建設為例，對電力系統(tǒng)調度自動化系統(tǒng)的建設和運用進行如下分析。3.13.1 應用經驗分享工程項目為四川岷江水利電力股份有限公司電網調度自動化系統(tǒng)工程。四川岷江水利電力股份有限公司是一家少數(shù)民族地區(qū)的地方電力

7、公司，現(xiàn)在已經發(fā)展為總資產超過2424 億元的跨地區(qū)經營電力公司。公司的電網運營，目前年售電量年已經超過3030 億千瓦時，自有水電站年發(fā)電量常年超過8 8 億千瓦時，具備發(fā)、輸、變、配一體化管控能力。與此同時，公司自有電網中2020 余座變電站，有 4 4 座全資水電站和 2020 余座并網小水電，供電范圍為阿壩州茂縣、汶川縣和都江堰部分地區(qū)，由自有電網調度機構負責調度管轄。此外，公司自有電網與國網大網有關口連接，能夠根據(jù)不同時期電力供應需求，進行電網調度，如豐水期 網內富余電力上國網大網，枯水期下國網大網電力供本地工業(yè)和民用電。由于電網調度獨立性強，四川岷 江水利電力股份有限公司為維護電網

8、安全、穩(wěn)定、經濟、優(yōu)質、可靠運行，遵循“統(tǒng)一調度、統(tǒng)一指揮、 分級管理”原則，構建了自己的調度自動化系統(tǒng)。四川岷江水利電力股份有限公司在建設調度主站時，與東方電子股份有限公司建立合作，引入了技術 成熟的DF8003SDF8003S SCADA/EMSSCADA/EMS 系統(tǒng)。在項目組織開展過程中，總結積累了一定經驗，在這里分享，供大 家參考：（1 1 ）電力調度通信網絡，是電力調度自動化系統(tǒng)的重要基礎保障，不僅需獨立組網，專網專用，還需重點提高其通信可靠性。電力調度通信網絡主要包含傳輸網和調度數(shù)據(jù)網。電力調度通信網絡必須單獨組 網運行，不能綜合數(shù)據(jù)網等其他網絡混用。電力調度通信網絡的建設需在主

9、站、電力線路及子站的不同工 程中協(xié)同完成。傳輸網設備與調度數(shù)據(jù)網設備的建設，隨主站與子站的建設進行，對于不滿足調度數(shù)據(jù)網 的接入要求的老舊廠站，應對其進行升級改造。 對于中小型地方電力公司而言， 綜合考慮技術成熟度、 建 設成本及自身需要， 主要傳輸網設備宜選用 2.52.5G G的 SDHSDH 設備，重要核心網絡可根據(jù)需要選用10G10G 的 SDHSDH設備。電力通信光纜的建設，隨電力線路建設和改造進行，必要時擇優(yōu)選用其他通道的路由方式來滿足通 行光纜的不同路由雙通道要求。在電力通信光纜的架設上，主要采用OPGWOPGW、ADSSADSS、OPPCOPPC 等纜線。為提高電力通信網絡的可

10、靠性，在具備條件時將傳輸網和調度數(shù)據(jù)網分為核心層、匯聚層和接入層進行建設，核心層和匯聚層建設成冗余的 A A、B B 網，各自具備獨立運行能力，并根據(jù)發(fā)展需要不斷優(yōu)化與調整，以實 現(xiàn)調度數(shù)據(jù)網的安全可靠性運行。（2 2）電力調度自動化系統(tǒng)屬于國家關鍵基礎設施，應選用穩(wěn)定性高的硬件和成熟套裝軟件，優(yōu)先選用國產軟硬件，并嚴格遵循“安全分區(qū)、網絡專用、橫向隔離、縱向認 證”的安全防護原則進行建設。電力調度自動化主站的機房、電源等設備設施，應滿足國家計算機等級保 護三級（一般地方電力公司的電網規(guī)模僅相當于國家電網公司的縣公司或地市公司）要求。電力調度自動 化主站應考慮 A A、B B 雙網，重要設備應

11、雙套配置，并能實現(xiàn)在線自動切換，并按國家相關要求分為安全I區(qū)，安全H區(qū)和安全山，并配置入侵防御、安全審計等安全防護設備。(3)電力調度自動化系統(tǒng)應選用“易學、易用、易維護”，具備跨平臺運行能力，人機交互友好的軟 件系統(tǒng)。電力調度自動化系統(tǒng)面對的絕大部分用戶都是電力公司的普通員工，他們中的大部分擅長的是電 力系統(tǒng)的日常運行和維護工作，而不是計算機軟件。地方電力公司的電網內一般都有幾十條電力線路和幾十座廠站，1 1 座中等規(guī)模的普通 110kV110kV 變電站的遙測、遙信、遙控、遙調數(shù)據(jù)一般有10001000 余條，電力調度自動化主站中的數(shù)據(jù)更是動輒上萬條，廠站的“四遙”數(shù)據(jù)必須由主站和子站的維

12、護人員協(xié)同配合，手 工錄入并逐條核對正確，后期還必須及時更新，保持數(shù)據(jù)與電網實際一致，數(shù)據(jù)維護工作量極大。因此， 電力調度自動化系統(tǒng)，特別是主站端，選用對計算機專業(yè)知識和技能要求不高，具備跨平臺運行能力，大 量采用“所見即所得”的圖形化運行維護界面的系統(tǒng)，可以大大提高工作效率，降低勞動強度，更有利于 不同層次人員的掌握和使用，也更有利于系統(tǒng)的運用和推廣。(4)電力調度自動化系統(tǒng)本身是一件輔助電網運行管理的好工具，要很好地發(fā)揮其在電網運行管理中 作用，還需要圍繞調控一體化目標，理順“人”的因素。地方電力公司在以往的發(fā)展過程中，基于自身組 織機構、職責分工和人員素質等因素，已經形成了一套與傳統(tǒng)電力

13、生產相適應的分工協(xié)作機制，但以“調 控融合”為目的的調控一體化目標，打破了原有的調度管理機構、生產管理部門、設備運維單位和設備檢 修單位之間的專業(yè)界限和職責界面，必須重新梳理完善調度管理機構、生產管理部門、設備運維單位和設備檢修單位之間的職責界面和協(xié)作關系，制定完善相應的管理辦法、制度和技術規(guī)程規(guī)范，調整配置專業(yè) 技術力量，既要避免工作中岀現(xiàn)無人負責的“真空地帶”，又要避免職責界面重疊造成的管理混亂，才能 更好地發(fā)揮調度自動化系統(tǒng)的功效。3.23.2 應用趨勢目前國內市場上成熟的調度自動化系統(tǒng)基本都只適用于電網企業(yè)，雖然能很好地實現(xiàn)變電自動化信息 采集、分析和運行管理輔助，但缺少發(fā)電機組油、水、氣等輔助設施和發(fā)電機組經濟能效等的自動化信息 采集、分析和運行管理輔助功能，而成熟的發(fā)電集控系統(tǒng)又只適用于發(fā)電企業(yè)，缺少電網調度管理功能。 因此，對于集發(fā)、輸、變、配一體的地方電力公司，需要通過建立調度自動化系統(tǒng)和發(fā)電集控系統(tǒng)，來滿 足自身生產自動化的需要。四川岷江水利電力股份有限公司正在準備建設自己的發(fā)電集控系統(tǒng)，再結合企 業(yè)一體化集成整合平臺的建設，在調度自動化系統(tǒng)和發(fā)電集控系統(tǒng)之間做數(shù)據(jù)貫通，以形成自身所需的完 整的生產自動化系統(tǒng)，下一步還將進一步與營銷業(yè)務系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)貫通，推動生產營銷融合。4 4 結語加強電力系統(tǒng)調度自動化控制技術的