摘 要：智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容之一，是保障智能電網(wǎng)運(yùn)行和發(fā)展的重要手段。本文主要分析了目前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀，并闡述了智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主要特征及發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；自動(dòng)化系統(tǒng)；信息安全；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）15-0047-02

前 言

智能電網(wǎng)通過(guò)采用先進(jìn)的傳感測(cè)量、信息通信、自動(dòng)控制、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)將電網(wǎng)改造成高度智能化、信息化、互動(dòng)化的新一代電網(wǎng)。智能電網(wǎng)是一個(gè)完整的信息架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施體系，可以對(duì)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸送、運(yùn)營(yíng)、市場(chǎng)和消費(fèi)等環(huán)節(jié)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，并對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和優(yōu)化，提高電能質(zhì)量，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，進(jìn)而提高電網(wǎng)的安全水平。

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)工作有序進(jìn)行的一種有效的管理措施，可實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)整和控制及管理電網(wǎng)。但隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，自動(dòng)水平的不斷提高，目前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也逐漸顯現(xiàn)出不少問(wèn)題，主要表現(xiàn)如下：

1.1 系統(tǒng)接口問(wèn)題

現(xiàn)有能量管理系統(tǒng)（EMS）、調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS）、調(diào)度管理系統(tǒng)（OMS）、廣域相量系統(tǒng)（EMS）、電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、電能計(jì)量系統(tǒng)、保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)等等，這些自動(dòng)化系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的時(shí)候，往往因?yàn)橄到y(tǒng)產(chǎn)品接口的廠家、型號(hào)的不一致而無(wú)法順暢進(jìn)行。目前自動(dòng)化系統(tǒng)一般采用的接口方式主要有機(jī)遇專(zhuān)用通信協(xié)議的接口方式、基于數(shù)據(jù)庫(kù)的接口方式和基于文件的接口方式這三種。而它們有著共同的弊端：①信息交換模型沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，都是廠家各自定義，不具備開(kāi)放性，在數(shù)據(jù)交互時(shí)需相互協(xié)商；②沒(méi)有統(tǒng)一的信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)接口，需要用戶(hù)建立一些輔助的應(yīng)用功能，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫接口，且容易形成信息孤島。

1.2 信息安全問(wèn)題

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都大量應(yīng)用了計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，信息安全已成了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)如配電自動(dòng)化系統(tǒng)及調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)的橫向互聯(lián)、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的縱向互聯(lián)時(shí)，在實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信息共享的同時(shí)，也同樣面臨信息安全問(wèn)題。信息網(wǎng)絡(luò)中的軟硬件和數(shù)據(jù)有可能會(huì)遭到病毒、黑客等惡意因素的破壞、更改和泄漏，從而導(dǎo)致電力事故事件。目前調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的在網(wǎng)絡(luò)安全方面的防御比較薄弱，而是在發(fā)生攻擊事件后提出網(wǎng)絡(luò)安全整改，沒(méi)有完整系統(tǒng)的安全防護(hù)措施。

1.3 系統(tǒng)開(kāi)放性問(wèn)題

目前調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)放程度不能完全滿(mǎn)足運(yùn)行要求，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)功結(jié)構(gòu)、功能和數(shù)據(jù)等三個(gè)方面。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：目前調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要采用分布式系統(tǒng)，軟件主要是根據(jù)功能的不同安裝在不同的節(jié)點(diǎn)上，且軟件內(nèi)部的耦合性很強(qiáng)，很難在不影響原先的系統(tǒng)下對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行延伸和擴(kuò)展；功能的兼容性：不同廠家、不同型號(hào)、不同操作系統(tǒng)組建的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，不同功能模塊以及和外部系統(tǒng)之間不具備操作的兼容性，軟件可用率不高；數(shù)據(jù)開(kāi)放性：如之前提到的系統(tǒng)接口不統(tǒng)一的問(wèn)題，目前調(diào)度自動(dòng)化的系統(tǒng)只在軟件通信采用了SQL和TCP/IP等協(xié)議，但應(yīng)用層卻沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化。

2 智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)概述

智能電網(wǎng)自動(dòng)化綜合運(yùn)用了各種先進(jìn)科技和智能化手段，面向調(diào)度全維度業(yè)務(wù)和調(diào)度安全生產(chǎn)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)量測(cè)、建模、分析、決策、控制、計(jì)劃和管理全方位智能化，形成安全防御、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、高效管理三位一體化的全景分布式一體化的電網(wǎng)調(diào)度體系，如圖1所示。

智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)具有高效的網(wǎng)絡(luò)化信息通信、敏銳的全景化前瞻預(yù)警、多維度的動(dòng)態(tài)安全評(píng)估、統(tǒng)籌的精細(xì)化調(diào)度計(jì)劃、優(yōu)化的自適應(yīng)自動(dòng)調(diào)整、規(guī)范的全局協(xié)調(diào)控制等六大特征。

（1）智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)電網(wǎng)廣域測(cè)量與調(diào)度專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立了高效專(zhuān)用的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，可實(shí)時(shí)傳輸電網(wǎng)的運(yùn)行、生產(chǎn)、管理等信息，為電網(wǎng)調(diào)度提供了實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支持；并通過(guò)多級(jí)一體化安全校核技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)化的安全可靠性。

（2）智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體的監(jiān)控并對(duì)監(jiān)控內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。如可通過(guò)智能軟件及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能引發(fā)較大事故的隱患，并發(fā)出故障告警以便調(diào)度運(yùn)行人員及時(shí)采取相應(yīng)的措施。若事故不可避免，智能電網(wǎng)亦可迅速響應(yīng)隔離故障，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

（3）智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可通過(guò)在線安全穩(wěn)定分析評(píng)估與輔助決策技術(shù)，從動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)等多維度去進(jìn)行在線安全分析評(píng)估，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控、告警、輔助決策和主動(dòng)安全防御。

（4）智能電網(wǎng)的調(diào)度計(jì)劃精細(xì)化主要體現(xiàn)在對(duì)年檢、月檢、周檢及臨時(shí)計(jì)劃編制的規(guī)范流程化管理。

（5）對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度一體化分級(jí)協(xié)調(diào)控制，主要表現(xiàn)在：實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)電壓無(wú)功控制、自動(dòng)發(fā)電控制及低頻低壓減載等控制策略的統(tǒng)一優(yōu)化協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，可自行調(diào)整和控制電網(wǎng)電壓、頻率及潮流等。

（6）大型的光伏發(fā)電或者風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行是由于其出力的隨機(jī)性和波動(dòng)性會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)潮流方向變化不定，因此，可再生能源并網(wǎng)是對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和電能質(zhì)量有一定的負(fù)面影響。目前新能源并網(wǎng)技術(shù)主要有風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電技術(shù)、輕型直流輸電技術(shù)和基于電力電子變壓器的光伏發(fā)電接入技術(shù)。如何將新能源發(fā)電技術(shù)和常規(guī)發(fā)電安全并網(wǎng)并保證電網(wǎng)可靠運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)最優(yōu)化是智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能之一。

3 智能電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

（1）電網(wǎng)更堅(jiān)強(qiáng)。智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可利用大電網(wǎng)運(yùn)行和控制技術(shù)和高級(jí)調(diào)度技術(shù)區(qū)發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)電網(wǎng)可能會(huì)出現(xiàn)的嚴(yán)重問(wèn)題，并通過(guò)輔助決策系統(tǒng)幫助調(diào)度員及時(shí)作出決策，在第一時(shí)間采取措施，保證電網(wǎng)不會(huì)因擾動(dòng)而發(fā)生大面積停電。在自然災(zāi)害或嚴(yán)重的人力破壞下仍能保持電網(wǎng)的安全運(yùn)行，具備堅(jiān)固的信息安全防護(hù)體系。

（2）自愈能力更強(qiáng)。智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可將問(wèn)題元件從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，在很少和不用人為干預(yù)的情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)，從而避免中斷對(duì)用戶(hù)的供電能力。

（3）互動(dòng)性更強(qiáng)。智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶(hù)參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理，以平衡電力供求關(guān)系，提高電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)用戶(hù)可以選擇對(duì)自己最有利的用電方式，從而降低用電成本。

（4）兼容性更強(qiáng)。智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)不僅要兼容傳統(tǒng)的集中式電源，還可兼容分布式的電源以及微電網(wǎng)，使各種各樣的新能源系統(tǒng)如光伏發(fā)電、風(fēng)電系統(tǒng)更容易接入電網(wǎng)。

（5）信息安全更可靠。智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)制定了一套確實(shí)可行的電力信息通信網(wǎng)遭受外部攻擊時(shí)的防范措施與系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)措施，并劃分安全區(qū)域，設(shè)置了多道安全防線，同時(shí)開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的安全防護(hù)系統(tǒng)，形成了綜合的、立體的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系，為智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

智能調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)將極大的提高電網(wǎng)安全性，提高決策水平，保障電力供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度以降低電網(wǎng)運(yùn)行中的損耗。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-2-24