浅析电力调度自动化系统的应用

 1 电力调度自动化概述
近年来，由于科学技术的不断发展，计算机网络技术、计算机技术、通信技术以及软件技术都得到了很大程度上的发展，这也为电力企业事项计算机网络化管理提供技术基础，其中电力调度自动化系统是电力企业实实施网络化管理的基础。电力企业调度自动化系统一般又分为厂站端和主站端。主站端主要安装于调度侧，厂站端，顾名思义，安装于各发电厂及变电站节点处，安装于变电站的又称为变电站综合自动化系统。一般通用的电力系统调度自动化的概念是利用计算机、远动、通信等技术实现电力系统调度自动化功能的综合系统。主要功能构成分为三部分：电力系统数据采集与监控（SCADA系统），电力系统数据采集与监控以及数据通信技术是实现调度自动化的基础和前提；电力系统经济运行与调度、电力市场化运营与可靠行、发电厂运营决策支持等；变电站综合自动化。
电力调度自动化系统不仅包括电网运行服务的数据采集与监控系统，还包括在此系统运行的应用软件。电网调度自动化系统高级应用软件一般包括：负荷预报、发电计划、网络拓扑分析、电力系统状态估计、电力系统在线潮流、最优潮流、静态安全分析、自动发电控制、调度员培训模拟系统等。这些是在线为各级电力调度工作人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。
2 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。其实电力调度自动化系统是综合利用计算机技术、远动和通信技术，实现电力系统调度管理自动化。是现代电力系统不可缺少的组成部分，是提高现代电力调度效率，减少误操作、缩短电力系统事故处理时间的有力手段。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 安全分析功能SA（Security Analyze） 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 （Energy Management System）。
2.4 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。
3 电力调度自动化系统的发展
随着我国国民经济的发展，我国现在也进入了大电网、大机组、超高压输电的时代。完全可以相信，随着我国新建电网自动化系统的发展，我国电网调度自动化水平会进一步地提高，达到世界先进水平。
3.1 电力自动化管理任务 ①尽量维持电力系统的正常运行，安全是电力系统的头等大事，系统一旦发生事故，其危害是难以估计的，因此，努力维持电力系统的正常运行是首要任务；②为用户提供高质量的电能，反映电能质量的三个参数就是电压、频率和波形。这三个参数必须在规定范围内，才能保证电能的质量。稳定电压的关键是调节系统中无功功率的平衡，频率的变化，是整个系统有功功率的平衡问题，波形是由发电机决定的；③保证电力系统运行的经济性，使发电成本最经济。
3.2 电力自动化系统变压器 电力系统是一个分布面广、设备量大、信息参数多的系统，发电厂发出电能供给用户，必须经几级变压器变压才能传输。各级电压通过输电线路向用户供电，电压从低到高，再从高到低，以利于能量的传送。电压的变换，形成不同的电压级别，形成一个个不同电压级别的变电站，变电站之间是输电线，因而形成了复杂的电力网拓扑结构。电网调度正是按照电网的这种拓扑结构进行管理和调度的。
3.3 电力系统调度 一般情况下，电网按电压级别设置调度中心，电压级别越高，调度中心的级别也越高。整个系统是一个宝塔型的网络图。分级调度可以简化网络的拓扑结构，使信息的传送变得更加合理，从而大大节省通信设备，并提高了系统运行的稳定性。按我国的情况，电力系统调度分为国家调度中心，大区网局级调度控制中心，省级调度控制中心，地区调度控制中心，县级调度中心。各级直接管理和调度其下一层调度中心。电网调度自动化是一个总称，由于各级调度中心的任务不同，调度自动化系统的规模也不同，但无论哪一级调度自动化系统，都具有一种最基本的功能，就是监视控制和数据收集系统，又称SCADA系统功能（Supervisory Control And Data Acquisition）。
SCADA主要包括以下一些功能：①数据采集；②信息显示；③监视控制；④报警处理；⑤信息存储及报告；⑥事件顺序记录；⑦数据计算；⑧具有RTU （远端终端单元）处理功能；⑨事件追忆功能。
4 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。