科学论坛 啊I 对电网调度自动化系统发展方向的探讨 蒙华东 (海南电网公司东方供电局海南东方572600) [摘 要]电网调度自动化系统是确保电网安全、优质、经济地发供电,提高电网调度运行管理水平的重要手段,是电力生产自动化和管理现代化的重要 基础。本文分析了新形势下,电网发展对电网调度自动化系统的新要求,并在此基础上探讨未来电网调度自动化系统的发展趋势,可供参考。 [关键词]电网调度 自动化发展方向 中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1009—914X(2010)34~0375—01 1调度自动化的主要功能 电网调度自动化系统采用成熟的计算机技术、网络技术及通讯技术等, 符合相关的国际和工业标准。 电网调度自动化系统的主要功能包括:数据采集、信息处理、统计计 算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、历史库管理、历史趋势、 报表生成与打印、画面编辑与显示、web浏览、多媒体语音报警、事件顺序 记录,事故追忆、^调度员培训模拟等。 电网调度自动化系统是监控电网运行的实时系统。具有很高的实时性、 安全性和可靠性。 2电力企业应用系统互连现状 电力企业应用系统互连、数据共享、软件互操作是开放性系统发展和 建设的趋势。随着计算机软硬件技术的飞速发展和电力企业自动化需求的不 断提高,电力企业自动化系统产品的不断更新和换代,目前的电力企业自动化 水平有了显著的提高,大多数电力企业或多或少的配备或正在建设以下实时或 非实时系统(R/NR),如EMS系统(R/NR)、TMR系统(R/NR)、TMS系统(R/NR)、 DMS系统(R/NR)、企业资源规划(ERP)系统(NR)、AM/FM/GIS系统(NR)、MIS系 统(NR)等,这些系统分别承担着电力企业的输配电网运行和控制、维护、管 理、规划、用户服务、计划编制等任务,根据建设的时间和服务的领域不同, 目前这些系统具有以下共同的异构特征: (1)多种计算机硬件平台,包括SUN、COMPAQ、IBM、HP等公司的UNIX 服务器、UNIX工作站和一系列的PC机等: (2)多种操作系统平台,包括SolariS UNIX、Tru64 UNIX、AIX UNIX、 NT、LINUX等。 (3)多种商用数据库平台,包括Oracl0、Sybase、DB2、SOL Server 等。 (4)多种构件技术,包括公用对象请求代理体系结构(CORBA)技术、分布 式公用对象管。 (5)大型主机模式、客户/服务器(c/s)模式、Web浏览器/服务器(B/ S)模式。 (6)多种开发语言,如C、c¨、5ava、Power Bu¨dor等。 为了使不同厂家、不同时期建设的电力企业自动化应用系统能够做到数 据共享、软件互连,目前国内系统通常的做法是:1)跨部门收集各个应用系统 的数据:2)根据需要开发点对点的系统接口。以上方法缺点是缺乏一种标准 的数据库访问接口,同时新建的系统虽然暂时避免了成为“自动化系统的孤 岛’ 但是不会建立一种企业自动化系统共享的、高效的分布式数据平台,其结 果是给未来的电力市场或数据仓库的建立,创建了更多的“自动化孤岛”。电 力企业一体化系统的建设包括两层的含义,一是数据一体化,即企业的众多系 统的数据模型接合到一个较小的、更合理的使其能够提供决策支持的数据集 合:二是提供一种公用的方法进行自动通讯。虽然我们通过创建一个中心数据 库使CIM能够与所有的应用程序连接,但这是一种脆弱的和不能伸缩的解决 方案。我们可以用CORBA或DCOM连接遗留的应用程序,但是这些技术要求 一种公用的安全领域的内容、功能调用协定、二进制数据类型和一种定位和 激活远程应用程序的方式。特别是通用的CORBA或DCOM技术不能满足实时 EMS、DMS数据一致性的要求。 电力企业自动化系统一体化要求建立应用程序的封装层,封装是以一种与 公用的方法兼容的方式暴露被封装的应用程序的功能。这种方法的最重要的 好处是它的技术核心和遗留的应用程序不必重新编写。 随着CORBA/DCOM标准和技术的不断发展,以及IEC 61970 CIM/CIS标 准的不断丰富和完善,新一代电力企业自动化系统(EMS、TMR、TMS、DMS、RDS、 AM/FM/G[S等)的建设必须考虑到系统一体化平台建设的需要。在电力市场 技术支持系统要求的推动下,电力企业自动化系统一体化平台的建设和开放的 应用系统的建设,将是今后电力企业自动化系统发展的趋势。 3调度自动化系统的发展方向 3.1信息集成一体化 . 随着计算机、网络通信技术的迅猛发展,电力企业正在全面走向信息化, 数字电力系统(DPS)作为一门专业课题也应运而牛 电网内各类信息系统纷 纷建成投运,在企业的生产经营中发挥着不可替代的作用,成为企业正常运转 的基石。同时,自动化技术的不断发展也丰富了电网运行管理的手段,实现不 同功能的A动化系统越来越多,如能量管理系统(E M S)、配电管理系统 (DMS)、屯能计量遥测系统、雷电定位监测终端系统等等。由于各系统开 发厂商的不同,采用的技术路线和数据结构差异巨大,对电力对象有自己专门 建模方法,加上各个业务部门的特定需求不相同,各个应用系统关心的电力对 象也不同,导致了许多信息建设问题的出现,例如信息孤岛和信息交叠等。因 此,对系统进行信息集成、建立信息一体化平台势在必行。目前电力企业的 信息主要分为生产过程类和经营管理类,而生产过程类信息又是整个电力企业 数据中心最重要的数据来源,因此可根据实际需求,先期进行电力生产自动化 领域的信息集成,建立自动化信息一体化平台,进行全面综合的生产运行过程 分析,为电力企业各级生产管理者提供决策参考,同时为电力企业信息化建设 下一步工作奠定坚实基础。 3 2网络化 地调自动化的互联网络化表现在两个方面:一方面是指不同层次的调度中 心主站间的广域网通信,例如地调和省级电网调度(以下简称省调)、地调和县 级电网调度:另一方面是指调度主站与直属电厂和变电站间的远程通信。 对于前者,通过不同级别调度主站联网,进行信息交换,首先可以互相补充 各主站系统的厂站采集数据(例如将220kV变电站的远动信息同时送至省调 与地调,采集的数据可以通过信息交换相互补充),其次上层可以从全网的角 度,为下层主站提供所需而又无法采集的信息,以帮助下层主站了解全系统以 及相邻系统的情况,使下一层主站系统的外部网络等值计算更加精确。 对于调度主站与厂站采用调度数据网络来传递远动信息,可以改变调度中 心对厂站放射状的远动通道和基于电路交换方式、独立占用64Kbps通道的现 状,优化远动信息传输网络结构。所有信息源和信息接收者都接至调度数据网 上,使各相关主站同时共享厂站的实时信息,并保证了大容量数据远传的最小 延迟。 3 3智能化 智能调度是未来电网发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成 技术,有效整合并综合利用电力系统的稳态、动态和暂态运行信息,实现电力 系统正常运行的监测与优化、预警和动态预防控制、事故的智能辨识、事故 后的故障分析处理和系统恢复,紧急状态下的协调控制,实现调度、运行和管 理的智能化、电网调度可视化等高级应用功能,并兼备正常运行操作指导和事 故状态的控制恢复,包括电力市场运营、电能质量在内的电网调整的优化和协 调。 调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护和紧急 控制一体化的新理论与新技术,协调电力系统元件保护和控制、区域稳定控制 系统、紧急控制系统、解列控制系统和恢复控制系统等具有多道安全防线的 综合防御体系。智能化的关键技术包括:智能预警技术、优化调度技术、预防 控制技术、事故处理和事故恢复技术(如电网故障智能化辨识及其恢复)、智 能数据挖掘技术以及调度决策可视化技术等。智能化调度的核心是在线实时 决策指挥,目标是灾变防治,实现大面积连锁故障的预防。智能化调度是对现 有调度控制中心功能的重大扩展,对于有效地提高电网调度运行人员驾驭现代 化大电网的能力,保障电网的安全、稳定、经济、优质运行,具有十分广阔的 应用前景。 结语 随着电力体制改革的逐步实旌和电网互联的快速发展,传统电网调度面临 着诸多冲击与挑战。在电力市场新形势下,电网调度将成为电网运营的核心, 这对电网调度提出了新要求。因此,电网调度工者应自觉认识和处理新形势 下电网调度出现的新问题,及时转变思想观念,在技术层面与管理层面上加强 学习,积极应对。 ‘ 科技博览{ 375