秦爽

摘 要：電網調度自動化是指利用網絡技術、通信技術、電子技術等各種高新技術，以實現電力系統中電網的安全運行以及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、控制與保護的自動化和智能化。隨著我國智能電網的建設，電網調度自動化技術在電力系統中得到了廣泛的普及與應用，對保證電力系統的安全、可靠與經濟運行都發(fā)揮出了重要的作用。

關鍵字：電力系統；電網調度；自動化；研究

電網是電力系統中聯系發(fā)電與用電設施的總稱，并主要由輸電線路、配電線路、變電站、配電所等多個部分所組成。隨著近年來我國電力系統的迅速發(fā)展，電網的規(guī)模正逐漸擴大，其電壓等級也不斷提高?；谶@樣龐大的電力網絡，必須采用調度自動化技術，以實現對電網運行狀態(tài)的實時監(jiān)控與經濟調度，實現對電網運行故障的及時分析與處理，進而保障整個電力系統的經濟、安全運行。

1 實施電網調度自動化的意義

（一）提高供電質量

電網調度自動化能利用各種終端系統，實現對電網運行過程中電壓、頻率、負荷、潮流等數據變化的實時監(jiān)控，并通過對電網中各類設備運行的動態(tài)調整，從而使無功功率趨向于平衡，并保證主設備的位置狀況及各種指標能符合標準規(guī)定，從而有效提升供電質量與供電安全。

（二）提高供電可靠性

通過電網調度自動化技術的應用，一方面能對復雜的電力網絡及設備進行實時的狀態(tài)監(jiān)控，當故障發(fā)生后能及時判斷分析，從而及時的處理故障；另一方面，調度自動化技術還能通過饋線自動化的故障隔離，以及故障區(qū)域的供電恢復，以極大的減少停電時間和停電范圍，這都有效保證了供電的可靠性。

（三）提高了供電的經濟性

通過電網調度自動化技術，還能進行電網的拓撲分析、狀態(tài)估計、潮流計算以及負荷預測等多種功能，以實現電網運行的經濟調度，從而達到降低供電損耗，節(jié)省能源，多發(fā)電和多供電的目的，有效提高供電的經濟性。

2 電網調度自動化的功能及應用

（一）電網調度自動化的分層控制應用

隨著近年來我國電力網絡的逐步擴大，在全國范圍內已形成大型區(qū)域電網。基于龐大的電力網絡，為保障大型電力網絡之間的能量交換，必須實現自動化的分級控制與管理。

如圖1所示，我國電網通過實施分層自動化管理，各層次之間的調度自動化系統通過數據信息的分層采集、逐級上傳，以保證整個電力網絡的經濟、安全和可靠運行。以國家電網調度自動化系統和大區(qū)電網調度自動化系統為例，其主要功能和特點有：

1 國家電網調度自動化系統。在該級系統中通過通信技術與網絡技術， 與大區(qū)電網調度系統之間相連接，以協調和控制大區(qū)電網的潮流分布與運行方式，并且實時監(jiān)控與管理全國電網的運行狀況。

2 大區(qū)電網調度自動化系統。在該級系統中根據統一調度和分級管理的原則，對東北電網、華北電網、西北電網等各大區(qū)電網的安全運行、用電計劃負責，以提高供電的質量和安全、經濟運行的水平。其功能主要包括：

（二）電網調度自動化的具體功能應用

目前，電網調度自動化中功能最為完善的一種系統被稱為能量管理系統（EMS），它能夠將SCADA系統、AGC 系統、EDC系統的功能融為一體，以實現電網的網絡分析、數據采集、數據監(jiān)控以及自動發(fā)電控制等多種分散的功能進行有機的結合，并進行統一化的管理，為我國電力系統電網調度自動化水平的提升與發(fā)展創(chuàng)造出了有力的條件。

EMS調度自動化系統的主要應用功能， 集中在以下幾個方面：

1 網絡拓撲分析

網絡拓撲分析也被稱為網絡接線分析，它是根據電網一次接線圖以及開關閉合狀態(tài)，來確定電網節(jié)點與支路之間的連通關系。利用網絡接線分析，不僅能給出系統中各子系統的拓撲結構，而且還能對網絡元件進行跟蹤著色，用直觀、形象的方式來表現出各網絡元件的運行狀態(tài)以及網絡各節(jié)點間的連通性。

2 狀態(tài)估計

利用SCADA系統進行全電網實施數據收集和匯總時，其數據匯總得到的SCADA數據庫往往存在以下缺陷：一是部分設備的運行參數無法測量，導致所收集數據的不全面；二是數據采集和轉換環(huán)節(jié)容易存在誤差，導致數據不精確；三是因濾波或干擾編碼等，造成所收集數據錯誤；四是因各種誤差的存在，導致數據計算分析的不準確。

3 潮流計算

潮流計算是保證電網穩(wěn)態(tài)運行的重要計算功能，它能根據整個電網的運行條件、網絡拓撲分析結果以及相關設備的運行參數，對各母線電壓、各電力元件功率以及整個電網功率損耗等運行狀態(tài)數據進行求解。電力系統運行調度人員，則可以根據潮流計算結果，對當前電網供電方案、運行方式進行對比分析，從而制定出最合理、經濟的電網運行方案。

4 負荷預測

EMS系統主要負責對電網過去、現在及未來三類數據信息的收集與分析， 其中未來數據信息就主要來源于電網的負荷預測。負荷預測主要可分為系統負荷預測以及母線負荷預測這兩類，它作為EMS系統的主要功能模塊，對于整個電網的經濟運行以及安全控制都是非常重要的。近年來，我國各省、市、地區(qū)的電力管理部門都非常重視電網的負荷預測，并通過不斷提高負荷預測的精度，以提高電網運行的安全性與經濟性。

3 對電網調度自動化技術的發(fā)展展望

我國電力系統電網調度自動化技術的研究與應用工作，最初起始于20世紀70年代。經過多年以來的發(fā)展與應用， 相關技術的應用已逐步實現了實用化與商業(yè)化。目前，我國已有38個省市的電網調度中心建立了較為完善的SCADA系統或者EMS系統。

電網調度自動化技術在未來的發(fā)展趨勢是： 一是能更加適應堅強智能電網的發(fā)展需要，并不斷開發(fā)出與之相適應的分析功能與決策功能，能夠更好的輔助調度人員實時監(jiān)控與智能控制；二是電網調度自動化技術在未來將更加標準化、開放化，以不斷適應新技術的發(fā)展需要，并能更好的滿足各級電網調度中心的信息數據交互和融合的需要。

4 結語

本文從實施電網調度自動化的意義出發(fā)，并著重就電網調度自動化在電力系統中的應用與發(fā)展進行了研究與探索。隨著電力系統電網調度自動化技術的應用與發(fā)展，它不僅已成為了各省、市地區(qū)電網調度工作的重要技術工具與分析手段，而且明顯提升了電網的調度運行水平，對保障整個電力系統的經濟、安全運行都起到了非常重要的作用。

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