试论电力系统电网调度自动化

【文章摘要】

文章主要对电力系统电网调度自动化概述、电力系统电网调度自动化的功能扩展、电网调度自动化的未来发展动向进行了论述。

【关键词】

电力系统；自动化；电网调度

1 电力系统电网调度自动化概述

1.1 调度自动化系统的基本结构

（1）信息采集与控制子系统。信息采集与控制子系统主要是对采集到的信息进行处理、加工。一是计算机硬件系统。计算机硬件系统配置主要分为分层式和分布式。其中分层式包括前置机，主要负责各厂站远动终端的通信并取得信息；主控机，担任SCADA任务；后台机，担任安全分析和经济计算等任务。而分布式配置是把各种功能分散到多台计算机中去，由局域网LAN将各台计算机连接起来，各台计算机之间通过LAN交换数据，备用机同样连在局域网络上，并可随时承担同类故障机或预定的其它故障机的任务。二是计算机软件系统。计算机软件系统包括系统软件、支持软件和应用软件。系统软件包括操作系统、语言编译和其它服务程序；支持软件主要有数据库管理、网络通信、人机联系管理、备用计算机切换管理等服务性软件；应用软件是最终实现调度自动化各种功能的软件，包括SCADA软件，自动发电控制和经济运行软件，安全分析和对策软件等。（2）人机联系子系统。人机联系子系统主要是完成显示、人机交互、记录和报警等任务。主要设备有彩色屏幕显示器、动态模拟屏、打印机、记录仪表和拷贝机以及音响报警器等。（3）信息采集与命令执行子系统。信息采集与命令执行子系统由分布在电力系统中各厂站的远动终端RTU和调度中心的前置处理机组成。RTU是远离调度端对发电厂或者变电所现场信息实现检测和控制的装置。RTU由微型计算机系统构成，实现厂站端的信息采集并通过信息传输通道发送到调度中心，同时也执行调度中心计算机下达的遥控遥调命令。

1.2 国内电力系统调度机构的设置情况

我国电力调度机构按五级设置，即国家电力调度中心（国调）、大区电网调度中心（网调）、省电力调度中心（省调）、地区电力调度（地调）和县电力调度（县调）。各级调度间实现分层控制、信息逐级传送，实现计算机数据通信，在主干线并已基本形成了网络；按照电力系统“统一调度，分级管理”的原则，各级调度有其明确的管理范围及主要职责。

1.3 电网调度自动化的内容

电网调度自动化是早期的电力系统远动及通信系统在引入计算机以后扩充功能而形成的一套辅助调度人员工作的自动化系统，是以数据采集和监控系统（SCADA）为基础，包括自动发电控制（AGC）和经济调度运行（EDC）、电网静态安全分析（SA）、调度员培训仿真（DTS）以及配电网自动化（DA）等几部分在内的能量管理系统（EMS）。它收集、处理电网运行实时信息，通过人机联系把电网运行状况集中而有选择地显示出来进行监控，并完成经济调度和安全分析等功能。

2 电力系统电网调度自动化的功能扩展

2.1 能量管理的功能

如网络拓扑、状态估计、优化潮流、静态安全分析、调度员模拟培训等管理功能。

2.2 负荷预测的功能

即根据电网的历史数据，采用人工神经网络、卡尔曼滤波和灰色理论等方法，结合天气变化、政治体育事件等因素电力系统调度自动化论文，对电网未来24 h或年、季、月内的用电负荷作出尽可能准确的预测，以便及时制定和调整发电计划。

2.3 电量计费的功能

在完成电能量自动采集和处理的基础上，按峰谷分时电价及电力市场实际运作过程中所产生的各类结算条件，对电力市场中的各方进行电费的结算。

2.4 合同管理的功能

主要是对参与交易的电力市场中各方的合同（指期货交易或现货交易的发、供、用电合同）进行管理，包括合同的签定、修改、违约处理等。

2.5 报价管理功能

主要是根据事先报价，对参与交易的电力市场中各发、供、用电企业未来24 h的发、供、用电计划进行统筹安排，经电力系统经纪人确认后，下达给各发、供、用电企业执行。

2.6 配电管理的功能

由于我国电网管理的特点，城市的配电调度中心往往和地区供电调度中心在一起，信息源又来自同一座变电所，因而地区供电网的调度自动化实际应是输电和配电自动化的结合。此外，配电网的三相不平衡计算也比输电网复杂得多。

3 电网调度自动化的未来发展动向 烤鱼论文

3.1 遥视的功能

随着变电站综合自动化的发展进程，无人值班、无人值守变电站不断增多，生产现场的可视化及环境监控问题，如防火、防盗、防渍、防爆等就显得不容忽视，而远动系统传统的“四遥”功能――遥测、遥信、遥控、遥调却不能支持这一目的。目前，国内市场已出现此类产品，如SID-9A型多媒体遥视警戒系统等。

3.2 变送器和RTU将会成为历史

传统的远动、SCADA系统及保护、故障录波等设备和系统是按分散功能考虑的，所谓“集中控制、功能分散”型。分布式控制系统进入电力系统电力系统调度自动化论文，将改变过去一个功能模块管理多个电气设备和间隔单元的模式，而是将多种设备功能集于一体。过去各设备的功能现在主要由软件来实现，就地采集的数据根据需要可用于多种用途，从而减少了设备投资，增加了可靠性。

3.3 电力市场对自动化技术的要求

电力市场的发展，要实现电力的市场竞争，除立法、组织、经营、管理的改革外，电力系统自动化和信息化是技术手段，这是远动技术将面临的重大变革。如预报竞争入网电价及用电要求、用电量申报、电价变动实行对用户透明等；而且，管理和自动化的信息都要求图声并举。因此，自动化的终端和渠道将和管理信息系统（MIS）的终端和渠道共同实现宽带联网，以便能及时可靠地处理用户和供电点之间的各种信息传递，远动技术不但涵盖自动化和管理信息的内容，也将包括市场竞争，如调度员洽商、决策、调解等内容。

4 结束语

电力市场环境下，电网调度自动化系统应该以崭新的面貌出现。要求电网调度自动化系统设计者应该首先具有电力市场的观念。在系统的开放性、实时性、网络结构、网络能力、计算能力、综合决策能力及主站选型配置方面要有新突破，应尽量采用面向对象技术、多媒体技术、人工智能技术、神经网络技术及电力系统通信结构技术等，使之与发电厂效率系统、管理信息系统、配电管理系统等实现无缝联接。

【参考文献】

[1]王晓梅.电力系统县级电网调度自动化系统的研究[J].华北电力技术.2005

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