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摘要:随着当前科学技术的不断发展,各种计算机技术、网络技术、通信技术及其远程控制技术在电网调度中的应用也在不断地加大,为电网自动化控制系统提供了前提基础,为其进行智能化控制过程奠定了条件。在当前的电力系统中,随着人们用电量的不断增加,电网调度系统的运行安全也在不断的变化过程。
关键词:电网调度系统;应用;研究
一、系统构成分析
电网调度自动化系统主要由三部分构成,主站系统、自动化系统、数据通讯网络系统。调度自动化不但包含了现代电子自动控制技术还包含了计算机技术和数据网络通讯技术等多种高新技术。调度自动化系统控制着整个电网,是整个电网的控制核心,保障电网安全稳定运行,同时能防止电网短路故障,对故障进行快速恢复。虽然在电力网中,有继电保护和自动装置等就地装置保护电力系统的安全稳定运行,但仅靠这些就地装置不能保证万无一失,我们需要更可靠地系统来保护电网的安全。电网调度自动化是靠全局的故障信息来预测、分析系统的运行情况,根据实际情况对系统中出现的各种复杂的问题进行处理。所以调度自动化系统有着很高的可靠性,同时有着不可取代的作用。
二、电力调度自动化的主要功能
我国电网调度自动化的基本原则是运用现代自动化技术对电网进行的调动。包括远动装置和调度主站系统,是用来监控整个电网运行状态的。为使调度人员统观全局,运筹全网,有效地指挥电网安全、稳定。现在国家正在制定智能电网,电力调度自动化系统技术手段也越来越先进,管理效率大大提高。
1、系统的自动化
变电站是电力系统中的一个重要组成部分,其实现综合自动化是电网监控与调度自动化得以完善的重要方面。变电站综合自动化采用分布式系统结构、组网方式、分层控制,其基本功能通过分布于各电气设备的远动终端和继电保护装置的通信,完成对变电站运行的综合控制,完成遥测和遥信数据的远传,与控制中心对变电站电气设备的遥控及遥调,实现变电站的无人值守。
2、监视与控制
电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。
3、安全分析功能SA(SecurityAnalyze)
SA功能是电网调度为了做到“防患于未然”而配备的功能。它通过计算机对当前电网运行状态的分析,估计出可能出现的故障,预先采取措施,避免事故发生。如果电网调度自动化系统具有了SCADA+AGC/EDC+SA功能,就称为能量管理系统EMS(EnergyManagementSystem)。
4、软件信息处理
调度中心采集到的电网信息必须经过应用软件的处理,才能最终以各种方式服务于调度生产。在应用软件的支持下,调度员才能监视到电网的运行状况,才能迅速有效地分析电网运行的安全与经济水平,才能迅速完成事故情况下的判断、决策,才能对远方厂、站实施有效的遥控和遥调。目前,国内调度运行中SCADA系统已经使用的基本功能和作用为:①数据采集与传输;②安全监视、控制与告警;③制表打印;④特殊运算;⑤事故追忆。
三、电力调度自动化系统的发展趋向
1、数字化
随着信息化的普及和深入,越来越多的目光投向了数字化变电站和数字化电网的研究开发。电网的数字化包括信息数字化、通信数字化、决策数字化和管理数字化等方面。
2、集成化
集成化需要综合利用多角度、多尺度、广域大范围的电网信息以及目前分离的各系统内存在的各种数据。调度数据集成化就是要实现调度数据的整合,实现数据和应用的标准化,实现相关应用系统的资源整合和数据共享,实现电网调度信息化和管理现代化,从而为实现调度智能化服务。
3、市场化
未来的调度自动化系统需要和电力市场的运营系统更加紧密地结合在一起,在传统的EMS和WAMS应用中更多地融入市场的因素,包括研究电力市场环境下电网安全风险分析理论,以及研究市场环境下的传统EMS分析功能。
4、智能化
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,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。
四、新技术的展望
1、组件化技术的发展
随着计算机技术和现代通信技术的飞速发展,电力系统自动化软件正在兴起网络化、组件化浪潮,从厂站侧间隔级的过程总线到主站侧的电力企业集成总线将全面组网和互联,IT界流行的公共对象请求代理体系结构(简称CORBA)、企业级Java组件(简称EJB)、分布式组件对象模型(简称DCOM)和基于简单对象访问协议(简称SOAP)的XML(可扩展标记语言)WebServices等组件模型开始用于电力系统自动化的解决方案。特别是IEC61970标准的出台使分布式、组件式的调度自动化系统必将成为未来发展的方向。
2、Linux操作系统的兴起
自由软件的蓬勃发展造就了Linux这一操作系统的诞生,它的出现削弱了微软Windows操作系统的霸主地位。Linux具有良好的开发性和稳定性,它采用的是Unix操作系统的内核,而且它的源代码是公开的。从安全角度讲Linux比Windows更具安全性,因此资深的系统安全分析家肯定地认为Linux是目前乃至未来5年最安全的操作系统,这可能也是我国政府加大发展有自主知识产权的Linux操作系统的出发点之一。电网调度自动化系统是一个实时系统,Linux的运用无疑为系统的稳定性下了一个定心丸。
3、Java的优点
Java优秀的平台有无关特性。Java的平台无关性,是指在某种操作系统(如Windows)中书写编译得到的Java字节码文件可以不加修改地在其它操作系统(如Linux、Unix)中运行。这一特性无论对于开发者还是用户都具有非同寻常的意义。
基于Java多层构架的调度自动化体系结构。整个系统包括四层:客户层,WebTop层,应用层和数据库层。客户层是一个图形用户界面,提供应用接口,这层不直接访问数据库,客户层只提供一个友好的人机界面,这使得客户端成为一个真正的瘦客户。WebTop层作为一个代理和缓冲,一个顶端的Web服务器用于存储JavaApplet程序和静态数据,并提供本地资源访问的能力。应用层是多层结构中最重要的一层,它提供所有的事务逻辑处理功能,所有的数据库访问操作在这一层完成。
结束语:
计算机、通信和人工智能等领域的新技术和新思想为电力调度自动化系统的发展提供了技术保障,特高压、电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战,也提供了前所未有的机遇。尤其是遥视系统在集控站的使用,符合近几年电力自动化技术和电网突飞猛进发展的新形势的需求,特别是满足无人值班变电网的运行要求,为集控站的调度人员更好地掌握无人值班变电站的运行状况提供了一个新的技术手段,也使电网自动化系统技术水平,跃上了一个新的台阶。
参考文献:
[1]林虹,陈恳.调度自动化系统EMS应用软度中的运用[J].南昌大学学报,2004(4).
[2]王明俊.电网调度自动化系统的实用化和商业化问题[J].电网技术,1993(1).