电力系统调度自动化技术的发展与应用研究

吴广帅

（国网山东省电力公司莘县供电公司，山东聊城，252400）

0 引言

随着国家整体经济水平的快速发展，人们的生产、生活水平也在日益提升，在社会生产实践的各个领域已经极度依赖电能，这也造成电力系统的供电压力在不断加大。此外，部分城市的过快发展，还导致了电力系统的供应失衡。在此背景下，电力部门有必要推动电力系统调度水平的发展，缓解电力系统的供需不平衡、不协调问题，为促进民生建设、经济发展提供基本的能源保障。

1 阐述电力系统调度自动化的技术内涵

电力系统在多年的发展中，不断对自身进行完善，形成了如今综合性很强的系统。电力系统之所能够稳定的运行，是在于其背后拥有多个专业技术部门在支撑。跨部门的协调作业，是电力系统安全稳定运行的关键。如今，我国电网容量越来越大，为保证电力能稳定供应，不影响社会经济，需要不断提升电力系统调度能力和水平。

在实际生产中，电能的使用和供应经常会出现不协调状态，为了保障人们的安全生产和正常生活，电力企业要想办法解决系统供电安全性的问题。电力系统调度自动化技术，能够对电力系统设备进行监视，将电力系统运行中的细节准确反映出来，方便了调度人员对系统进行状态分析，提高调度人员的工作效率。电力系统调度自动化技术，为电力系统带来了安全保障，同时也促进了能源有效利用。

2 电力系统调度自动化技术的发展现状

2.1 模块化与可视化

组件技术是当下应用比较广泛的系统集成方法，也是一项技术得以标准化实施的前提。在建立电力调度系统分布式结构中，组件技术的作用非常关键，它能通过平台层克服数据交换的异构问题。这也是电力系统朝向模块化与分布式发展的重要原因。可视化是未来科技发展的趋势，它的特点是颠覆传统的电力系统监控方式，解决系统参数反映不直观的问题，可视化技术可以直接将图像信息直接传递给调度人员。可视化技术可以帮助调度人员实施更好的监测工作，当电力系统中出现故障时，调度人员可根据图像信息直接进行判断，第一时间做好应急措施，能够高效率的完成电力系统运行保障工作。

2.2 面向对象技术

面向对象是基于CIM技术，能够及时向操作平台反馈电力系统运行中的所有参数，为调度人员提供真实信息参考。调度人员根据这些参数信息，结合自身的经验，作出合理、科学的判断，将可能出现的问题及时处理。这样一来，就能确保电力系统运行的稳定。面向对象技术虽然优势可取，但实际落实很不不容易。

2.3 电力系统调度综合自动化

通过建立调度数据库系统，提高电力系统总体调度水平，使电力系统运行现在最佳状态，提高了应对大面积停电和电力系统瘫痪风险的能力，为电力系统安全运行建立有效保障，同时减少事故停电的时间。为进一步提升电力系统的自动化和智能化水平，未来要积极推动电力系统调度自动化技术。通过自动化技术构，构建更加科学的数据型信息资料库，使调度工作保持稳定、高效运行。电力系统调度自动化技术根据检测到的故障，能够进行适当的修复工作，避免系统潜在的故障发生，能够为用电企业和个人提供更好的用电服务。

3 电力调度自动化系统的设计与应用

3.1 系统设计

在电力调度自动化系统当中，主要目标在于提升电网故障恢复能力、减少运行损失，保障电网的安全稳定运行。该系统具备SCADA控制功能、数据采集功能、信息监控功能，在实际应用过程中，能够根据具体情况对职责范围进行进一步确认，按照从低到高、从易到难的顺利，明确系统的总体功能。系统结构如图1在自动化系统中能够实现全组态调度的综合自动化，不但能够使语言、画面等更具有可组态性，还能够促进数据的采集与设计，而实现上述功能的主要原因在于系统中的设备通道与通讯层次。

图1 电力调度自动化系统结构图

本文所设计的系统能够在满足用户需求的基础上设计人机界面，通过对“颜色、文本、角度、大小、位置”等工具的应用，设置出个性化的动画属性，而这些属性便能够通过监控变量的表达式进行连接，为系统提供更加高清的画面效果，保障图形属性能够随着变量表达式的变化而发生改变。在系统中还能够提供独立空间，对报警信息进行显示，而这些控件也将通过监控点变量、表达式等形式进行连接，进而实现查询与显示功能，对RTU、板卡、智能仪表等部件的控制，利用语言编程获得更加理想的操作效果。

3.2 SCADA系统应用

目前，国内电力系统调度技术基本采用的是RISC工作站和POSIX操作系统，而国外电力系统调度自动化技术采用的是RISC工作站和UNIX操作系统，两者应用的都是国际公认的标准。

以SCADA系统的应用为例。SCADA系统在实际应用中一般都是采用分布式结构，广泛采用TCP/IP协议的网络通讯进行可靠传输，将电力调度系统的实时数据采集、数据处理和各种应用按功能分布在ALPHA服务器和工作站节点上。分布式系统的优点就是可以有效分散主站压力，使从站节点的CPU负载趋于平均化。这样可以减缓中枢压力，避免因主站CPU负载过重而影响整个系统。同时，系统为防止信息接口故障，都会采用接口冗余配置，确保系统能够不间断监测各个节点的工作状态，达到对电力系统有效监测和管理的目的。

为了提高系统的可靠性，自动化系统在主站的网络中采用主机工作站、太网结构、前置机、网络服务器等方式，通过各自所匹配的网卡RJ-45插座与网络集线器连接，然后将双机切换柜与MODEM相互连接，具体措施为：在系统正常运行的情况下，两个网络中都具有可用数据，并且数据均处于动态平衡的状态。当其中某个网络出现异常情况时，系统将会自动切换到另一个网络当中，继续进行数据的传输。当故障网络恢复正常以后，两个网络依然恢复到正常的平衡传输状态。从严格意义上来看，该系统中的网络切换从本质上来看，主要是网络传输功能方面的弹性伸缩，而网络本身对于系统来说属于透明的，两个网络并没有主次的分别。

在数据库的连接技术方面，SCADA系统主要采用的是将数据库中的数据，按照用户指定的周期发送到用户特定的数据可当中，并且对数据库所记录的内容进行实时读取，使该系统中的数据能够与任何访问程序之间进行实时的信息交换，而无需用户编写SQL相关语句，只需应用常规参数即可完成对复杂历史数据的查询与浏览操作。

3.3 可视化

可视化是未来科技发展的趋势，它的特点是颠覆传统的电力系统监控方式，解决系统参数反映不直观的问题，可视化技术可以直接将图像信息直接传递给调度人员。可视化技术可以帮助调度人员实施更好的监测工作，当电力系统中出现故障时，调度人员可根据图像信息直接进行判断，第一时间做好应急措施，能够高效率的完成电力系统运行保障工作。

4 结论

电力系统是否稳定，关系到人们的生产和生活，影响电力系统调度工作能够积极促进社会经济的发展。现如今，电力系统调度自动化技术还有许多可以进步的空间。但请相信，未来的科学技术会不断进步，一定能大大提升电力系统自动化水平，提高电力系统调度工作的效率，维护电力系统整体稳定。