孫 喆 秦 亮

(1.國(guó)網(wǎng)西安供電公司，陜西 西安710032；2.國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司，陜西 西安 710048)

1 基于調(diào)控一體化的智能電網(wǎng)特點(diǎn)

1.1 系統(tǒng)性

(1)在很大程度上，基于調(diào)控一體化的智能電網(wǎng)配網(wǎng)系統(tǒng)可以對(duì)各個(gè)電網(wǎng)網(wǎng)架、變電站等展開動(dòng)態(tài)監(jiān)控，一旦電網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生了運(yùn)行故障，則會(huì)在第一時(shí)間響起警報(bào)；(2)將系統(tǒng)所收集信息數(shù)據(jù)作為重要憑證，能夠合理評(píng)估電網(wǎng)系統(tǒng)的整體工作情況，經(jīng)由綜合考慮以及合理分析電網(wǎng)的工作安全性，就能夠全方位分析電網(wǎng)的實(shí)際工作狀況；(3)在應(yīng)用基于調(diào)控一體化的智能電網(wǎng)運(yùn)行管理技術(shù)后，系統(tǒng)收集完成相關(guān)信息數(shù)據(jù)，經(jīng)由分析、整理、匯總與歸納，能夠提升反饋的針對(duì)性，幫助管理者做出最為正確、科學(xué)的決策，全面提升電網(wǎng)系統(tǒng)的工作安全性以及可靠性[1]。

1.2 實(shí)時(shí)性

(1)在廠站的遙測(cè)技術(shù)以及遙控技術(shù)基礎(chǔ)之上，可以對(duì)多類真實(shí)信息進(jìn)行全面收集和整理，同時(shí)還能夠在相應(yīng)大數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中全面收集以上信息數(shù)據(jù)，以便保證有關(guān)的調(diào)控以及運(yùn)行管理人員可以動(dòng)態(tài)監(jiān)控電網(wǎng)系統(tǒng)的整體工作情況；(2)此系統(tǒng)能夠保證遙控指令及時(shí)做出精準(zhǔn)、迅速的響應(yīng)，進(jìn)而以最快的速度把信息傳送至廠站側(cè)，這對(duì)于科學(xué)控制和執(zhí)行調(diào)控指令操作的順利實(shí)現(xiàn)極為有利。

1.3 開放性

新系統(tǒng)將基于開放框架結(jié)構(gòu)，順利構(gòu)建一個(gè)兼容性極強(qiáng)、開放性明顯的發(fā)展平臺(tái)，隨后在此前提下能夠合理連接數(shù)據(jù)庫(kù)、信息以及通訊錄等。

2 調(diào)控一體化的技術(shù)支撐系統(tǒng)介紹

2.1 硬件結(jié)構(gòu)

2.1.1 局域網(wǎng)子系統(tǒng)

(1)無論發(fā)生通信錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)是哪一個(gè)，均不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生較大范圍的不良影響，能夠確保硬件的更新更為高效，同時(shí)還能夠在第一時(shí)間對(duì)設(shè)備進(jìn)行更換。(2)能夠防止在同一時(shí)間對(duì)多臺(tái)交換機(jī)進(jìn)行安裝，這可以使運(yùn)行成本得以被有效降低，并且使交換機(jī)利用率以及可靠性等得以全面提高。(3)保證擴(kuò)展空間充足。

2.1.2 應(yīng)用服務(wù)器

若想使PAD以及SCADA等應(yīng)用程序相應(yīng)數(shù)據(jù)信息得以被順利傳輸，一般需要將一對(duì)UNIX服務(wù)器配置給以上應(yīng)用程序。

2.1.3 工作站

整體系統(tǒng)穩(wěn)定性將直接受到工作站配置形式所影響，一般會(huì)應(yīng)用具有最好穩(wěn)定性的UNIX工作站。

2.2 軟件結(jié)構(gòu)

擴(kuò)展SCADA系統(tǒng)便是D5000系統(tǒng)本質(zhì)，核心特點(diǎn)主要是：能夠展開數(shù)據(jù)收集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便為電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)控中心的各項(xiàng)工作提供良好的輔助服務(wù)。該系統(tǒng)重點(diǎn)囊括了應(yīng)用平臺(tái)層、硬件層、支撐平臺(tái)層以及操作系統(tǒng)層等，而核心便是支撐平臺(tái)層，包括的關(guān)鍵功能主要為收集分析運(yùn)行數(shù)據(jù)以及運(yùn)行監(jiān)管。同時(shí)，包括的運(yùn)行數(shù)據(jù)主要為電量、遙信量以及遙測(cè)量等。

2.3 功能介紹

2.3.1 SCADA

D5000主要的應(yīng)用便是SCADA系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的落實(shí)，以便對(duì)FES系統(tǒng)所傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)接收，繼而動(dòng)態(tài)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和處理，同時(shí)將數(shù)據(jù)服務(wù)提供給其余的應(yīng)用。

2.3.2 AGC自動(dòng)發(fā)電控制軟件

此類軟件主要結(jié)合了通信技術(shù)、發(fā)電機(jī)控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采集等技術(shù)，該技術(shù)具有較為高層的綜合性。AGC自動(dòng)發(fā)電控制軟件經(jīng)由對(duì)輸出/輸入展開遠(yuǎn)程控制，對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)加以分析，使電網(wǎng)遙控得以被充分實(shí)現(xiàn)。

2.3.3 高級(jí)應(yīng)用軟件

此軟件重點(diǎn)包含實(shí)時(shí)態(tài)以及研究態(tài)這2類工作模式。其中，實(shí)時(shí)態(tài)應(yīng)用包含調(diào)度員狀態(tài)以及潮流的估計(jì)，在此狀態(tài)中，各經(jīng)由分析實(shí)時(shí)參數(shù)明確電網(wǎng)工作狀況，為后續(xù)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行研究提供有效數(shù)據(jù)信息。

3 綜合自動(dòng)化變電站設(shè)計(jì)

3.1 結(jié)構(gòu)功能

(1)采集數(shù)據(jù)：比如母線功率、電壓與電流，饋線功率、電壓與電流，環(huán)境溫度以及油溫等數(shù)據(jù)的及時(shí)采集等。(2)微機(jī)保護(hù)：系統(tǒng)借助多種隔離、告警、開關(guān)等設(shè)備對(duì)重要數(shù)據(jù)、電氣設(shè)備以及電力線路等加以保護(hù)，并且借助安保裝置的合理設(shè)置，使多項(xiàng)固定參數(shù)功能的修改、儲(chǔ)存以及故障數(shù)據(jù)的記錄得以實(shí)現(xiàn)。(3)閉鎖的操作與控制：借助遠(yuǎn)程模式對(duì)變電站分接頭、開關(guān)與斷路器等重要電氣設(shè)備展開遠(yuǎn)程控制。(4)故障錄波測(cè)距以及事件記錄：①故障錄波即經(jīng)由相應(yīng)裝置對(duì)故障前后的電氣量改變狀況進(jìn)行記錄，并且計(jì)算測(cè)距，隨后將結(jié)果傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)分析。②事件記錄囊括了開關(guān)跳閘記錄、各種保護(hù)動(dòng)作的順序記錄以及開關(guān)的合閘記錄等。(5)及時(shí)控制無功與電壓：在實(shí)踐過程中，一般經(jīng)由對(duì)變壓器分接頭、投切電容器組以及電抗器組等進(jìn)行調(diào)節(jié)來落實(shí)。(6)自診斷數(shù)據(jù)信息的處理系統(tǒng)：系統(tǒng)當(dāng)中的各個(gè)插件需要具備自診斷的功能，同時(shí)能夠向操控中心定期傳輸診斷信息數(shù)據(jù)。(7)和遠(yuǎn)程控制中心保持通訊：主要包含遠(yuǎn)傳測(cè)距信號(hào)、對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行遠(yuǎn)程修改以及遠(yuǎn)傳故障錄波等，同時(shí)能夠與各個(gè)調(diào)度中心展開各種方式的通訊，另外，各接口各自獨(dú)立。(8)同期的合閘與檢測(cè)：此項(xiàng)功能具備手動(dòng)與自動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)優(yōu)選單獨(dú)同期設(shè)施使以上操作得以實(shí)現(xiàn)。

3.2 設(shè)計(jì)原則

(1)使變電站工作的穩(wěn)定性得以持續(xù)提高，使變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)難度有所降低，保證維護(hù)人員日常工作量合理減少。(2)使二次設(shè)備連接以及電纜使用量減少。(3)使變電站的配置更為精簡(jiǎn)，對(duì)設(shè)備的資源進(jìn)行共享，從而使設(shè)備的重復(fù)配置得以被合理降低，實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約，并且提升工作效率與質(zhì)量。(4)遵循行業(yè)和國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

此外，還需要注意的是：

各大電力企業(yè)在借助基于一體化技術(shù)的智能電網(wǎng)運(yùn)行管理技術(shù)時(shí)，應(yīng)該持續(xù)改造升級(jí)系統(tǒng)。在日常的電網(wǎng)運(yùn)行管理工作過程中，一般會(huì)生成海量信息數(shù)據(jù)，此時(shí)落實(shí)電網(wǎng)調(diào)控一體化工作的重點(diǎn)便在于怎樣合理處理上述數(shù)據(jù)信息。所以，各個(gè)電力企業(yè)需要分層處理電網(wǎng)運(yùn)行管理工作的數(shù)據(jù)信息，更要優(yōu)化配置有關(guān)機(jī)構(gòu)部門。當(dāng)前，依然有許多電力企業(yè)需要提升對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化的重視，以便確保能夠早日全面實(shí)現(xiàn)基于調(diào)控一體化的智能電網(wǎng)運(yùn)行管理。

4 基于調(diào)控一體化的智能電網(wǎng)運(yùn)行管理主要技術(shù)

4.1 智能報(bào)警

結(jié)合SCADA系統(tǒng)所采集信息數(shù)據(jù)，對(duì)能夠出現(xiàn)故障的元件加以推斷，在完成對(duì)故障的精準(zhǔn)定位之后，將數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)中，另外將故障元件實(shí)際位置，將故障排除憑證提供給電網(wǎng)運(yùn)行的管理人員。其中的智能信號(hào)所具備分析功能會(huì)借助動(dòng)態(tài)開關(guān)變?yōu)閿?shù)據(jù)信息，按照開關(guān)、元件等有關(guān)信息展開推理，對(duì)故障元件進(jìn)行迅速地定位，隨后按照其失電的狀況對(duì)故障是否發(fā)生進(jìn)行驗(yàn)證，幫技術(shù)人員對(duì)海量報(bào)警信息進(jìn)行處理和分析，使其判斷故障的準(zhǔn)確率得以提升。

4.2 動(dòng)態(tài)監(jiān)控

對(duì)于EMS系統(tǒng)而言，SCADA占據(jù)著重要地位，其軟件模塊能夠被劃分為數(shù)據(jù)處理以及收集。其中，采集模塊包括電力系統(tǒng)與EMS系統(tǒng)的連接點(diǎn)，經(jīng)由與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程通信的專線等對(duì)電網(wǎng)工作的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，隨后上傳到相應(yīng)應(yīng)用程序當(dāng)中，根據(jù)程序所發(fā)出指令對(duì)遠(yuǎn)方進(jìn)行調(diào)控。采集數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)需要具備優(yōu)秀的處理信息能力以及可靠性。所以，應(yīng)當(dāng)對(duì)各類電網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，保證采集數(shù)據(jù)工作得以順利開展。動(dòng)態(tài)監(jiān)控主要包含在線監(jiān)視、穩(wěn)態(tài)監(jiān)控以及動(dòng)態(tài)監(jiān)視。而穩(wěn)態(tài)監(jiān)控將對(duì)技術(shù)人員最終判斷產(chǎn)生直接影響，其需要對(duì)隔離開關(guān)、斷路器等予以有效支持，落實(shí)電網(wǎng)運(yùn)行遙控工作[2]。對(duì)于穩(wěn)態(tài)監(jiān)控而言，動(dòng)態(tài)監(jiān)視屬于其重要的補(bǔ)充，且擁有計(jì)算庫(kù)的提供、辨識(shí)壞數(shù)據(jù)以及定義公式等重要能力。除此之外，還需要具備屏蔽、平衡母線、量測(cè)與監(jiān)視斷面等重要功能。

5 結(jié)論

總體而言，基于調(diào)控一體化的智能電網(wǎng)運(yùn)行管理方式能夠使電網(wǎng)整體運(yùn)行管理效率得以全面提升，經(jīng)由配網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)度以及變電等自動(dòng)化改造的落實(shí)，能夠幫助電力企業(yè)在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行故障，并且對(duì)其加以及時(shí)解決，從而促使電力企業(yè)日常運(yùn)行管理工作更加專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、精益化以及規(guī)范化。