对电网系统调度解析

江晓勇

摘要：本文作者结合自己工作经验，全面解析了电网调度中的问题。

关键词：电网系统 调度自动化 SCADA

Abstract: in this paper the author, based on his experience, the comprehensive analysis of the power grid scheduling problem.

Keywords: grid dispatching automation SCADA system

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：

1什么是电网调度自动化系统

电网调度自动化系统是从全局的角度对整个电网系统进行监测和控制，它通过远程通信网络收集电网运行的实时信息，对电网的运行状态进行监视和安全性分析、状态估计、负荷预测、远程调控等，从而保证电网的安全稳定运行，提高电能质量，改善电网运行的经济性。调度自动化系统是整个电网的控制核心，其可靠性对电网安全运行至关重要。如果调度自动化系统发生故障或失效，将使调度中心无法对电网的运行状况作出正确的判断和适当的处理，无法保证一次系统的安全、稳定、可靠的运行，甚至会引起连锁性事故的发生，导致系统崩溃和大面积停电，造成的经济损失和社会影响是无法估量的。

2电网调度自动化系统的组成

电网调度自动化系统的基本结构包括控制中心、主站系统、厂站端、信息通道三大部分。从功能上看，电网调度自动化系统由信息采集和执行子系统、信息处理子系统、信息传输子系统、人机联系子系统、监控对象的相关系统、不间断电源系统（UPS）和安全环保系统 。

2.1数据与信息的采集系统：

前置机、终端服务器、调制解调器、变送器等。

2.2数据与信息的处理系统：

SCADA服务器、历史服务器、报表服务器等。

2.3信息传输子系统:

主站与厂站通信：载波、光纤、短波、微波及卫星地面站。主站与主站通信：光纤、微波及卫星地面站。

2.4人机联系系统：

彩色屏幕显示器、打印机、拷贝机、记录仪表、绘图机、调度模拟屏、调度台。

2.5监控对象的相关系统：

发电机组的成组自动操作与功率自动调节装置、机炉协调控制器、带负荷调压变压器分接头、电压与电流互感器、断路器的控制与信号回路、继电保护与按全自动装置的出口信号回路。

2.6不间断电源系统（UPS）：

交—直流整流器、直—交流逆变器、配套的直流蓄电池组。

2.7安全环保系统：

防雷与接地、防火与灭火、防电磁干扰与防静电干扰、防噪声与防震、空调与净化、防盗与防鼠。

从系统结构上看，由以下部分组成：

(1)主/备前置通讯机

通讯前置机负责数据采集、规约解释、数据处理以及接收并处理系统的控制命令。

(2)主/备服务器服务器

存放整个系统的实时数据、历史数据及应用数据，为主/备前置通讯机、调度员工作站、后台工作站提供数据库服务，充当应用服务器。服务器另外对各工作站的工作状态进行监控,管理计算机网络设备和SCADA系统终端设备(如打印机、显示器、投影仪等),监控系统的任务进程，提供事件/事故报警，监视网络通讯等。

(3)WEB浏览服务器

本系统中配置WEB服务器提供WEB主页实时画面公布。这种方式使得网上的工作站无需任何专用程序支持，使用Windows内置的IE浏览器即可浏览实时数据。

(4)系统时钟同步（GPS）

网络系统内时钟同步： GPS时钟通过主备数采机接入SCADA系统。系统以数采机时钟为标准时钟，采用系统提供的校时功能完成网络各节点间的时钟同步。数采机支持识别GPS时钟故障，防止误接收，并能产生报警。与RTU时钟同步：通过数采机与RTU通讯的方式校时，完成主站系统与RTU时钟同步。

3电网调度自动化具有的功能及作用

3.1数据采集与安全监(SCADA)。

它主要包括：通过远动系统实现数据采集，通过计算机系统实现数据处理与存储，通过人机联系系统中的屏幕显示(CRT)与动态调度模拟屏，对电网的运行工况实现在线监视，并具有打印制表、越限报警、模拟量记录、事件顺序记录、事故追忆、画面拷贝、系统自检及远动通道质量监测功能。在实现监视的基础上，通过计算机、远动与人机联系系统，对断路器、发电机组与调相机组、带负荷调压变压器、补偿设施等实 现遥控与遥调，以及发送时钟等指令。

3.2自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC)。

它们是对电网安全经济运行实现闭环控制的重要功能。在对电网频率调整的同时，实现经济调度控制，直接控制到各调频电厂，并计入线损修正，实现对互联电网联络线净功率频率偏移控制，对于非调频厂，则按日负荷曲线运行；对于有条件的电厂还应实现自动电压和无功功率控制(AVC)。

3.3安全分析与对策(SA)。

在实现网络结构分析和状态估计的条件下进行的实时潮流计算和安全状态分析。随着电网结构的日益庞大，调度自动化系统在以下方面都发挥着重要的作用。

4电网调度自动化系统的未来趋势

为了全国互联大电网的发展需要，新一代调度自动化系统在现有技术的基础上，还应具备以下特征：数字化、集成化、网格化、标准化、智能化和市场化。

4.1数字化：

随着信息化的普及和深入，越来越多的目光投向了数字化变电站和数字化电网的研究和开发。电网数字化包括信息 数字化、通信数字化、决策数字化和管理数字化四个方面。

4.2集成化：

是指要形成互联大电网调度大二次系统，这种系统需要综合利用多角度、多尺度、广域大范围的电网信息以及目前分离的各系统内存在的各种数据。调度数据集成化的目标是实现 数据和应用的标准化，实现调度数据的整合，实现电网调度信息化和管理现代化，实现相关应用系统的资源整合和数据共享，这些为实现调度智能化打下了坚实的基础。

4.3网格化：

是实现调度中心之间广域资源共享和协作，是一种在物理网络互联基础上的应用和功能意义上的系统级联网。包括数据网格和计算网格两种。

4.4标准化：

包括遵循标准和制定新标准两个方面的含义。遵循标准不是t=l的，而是一种技术手段，只有达到了标准化才能实现真正意义上的开放。目前与调度自动化系统相关的最重要的国际标准包括IEC61970，IEC61968和IEC61850等，在国调中心的领导与组织下，国内相关厂家对这些标准给予了高度的重视。

5结束语

我们要不断加强对电网调度自动化系统的认识，因为它是一个动态研究领域。平时，要求我们工作人员在做好日常工作的同时，增强自己的工作责任心，发现问题及时解决，防止发生安全隐患，确保电网调度自动化系统的安全应用，更好的为国民经济的发展做贡献。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。