电力系统调度自动化控制技术及其应用分析

罗建伟

摘 要：随着智能电网改造项目与新建项目规模、数量的不断增多，电力系统调度自动化控制技术得到广泛应用，成为维护电力系统运行安全与稳定，提升电力企业电能供应服务质量的重要手段。本文以四川岷江水利电力股份有限公司为例，就电力系统调度自动化控制技术进行了简要分析，进一步明确电力系统调度自动化控制技术在地方电力公司的应用，以供参考。

关键词：电力系统；调度自动化；自动化控制技术

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）15-0164-02

0 引言

经过20余年的建设和推广，电力调度自动化技术已非常成熟，已广泛应用于国内几大电网公司的电网调度管理，但在国内部分偏远地区，仍然存在一些独立于大型电网公司外的小型地方电力公司，这些地方电力公司集发、输、变、配于一体，但受限许多因素制约，在电力调度自动化应用上仍然较为落后。因此，加强电力系统调度自动化控制技术的研究，有利于提高地方电力公司电力调度控制效率和自动化水平，助力我国电力事业优化发展。

1 电力系统调度自动化控制技术的基本认识

随着近些年，我国电力事业的高速发展，电力系统调度自动化控制技术应用重要性日渐凸显，成为推进地方电力公司现代化、自动化、智能化建设进程的重要工具与手段。对此，加强地方电力公司电力系统调度自动化控制技术应用的研究具有重要意义，有利于丰富理论研究体系，为电力系统调度自动化控制技术在地方电力公司实践应用，提供有益指导，促进技术应用作用的有效发挥。

2 电力系统调度自动化控制技术的应用意义

2.1 提升电力调度工作质量与效率

由电网调度管理要求可知：电力系统调度工作的目的在于保障电网运行的稳定、安全、可靠、经济与优质发展。需电力调度工作人员能够依据有关规定与要求，进行电力系统调度运行、调度规划、电力通信、继电保护等的科学管理。因此，电力调度工作是一项复杂、综合、长期的系统工程。而应用电力系统自动化控制技术，能够实现各管理内容的集约化管控，基于自动化监督、检测分析、经济调整等功能的发挥，调解电力系统发电、供电与用电之间存在的矛盾，实现统一指挥、调度与管控，促进电力调度工作质量与效率的有效提升[1]。

2.2 维护电力系统运行稳定与安全

维护电力系统运行稳定與安全是电网调度管理工作的基础内容，也是重点要求。在传统电网调度管理中，由于调度管理工作存在一定复杂性，需要依靠调度人员通过手工计算，进行电源点输送电量，电力系统自身消耗电量等的确定，以避免工作误差产生，影响调度工作质量。而应用电力系统调度自动化控制技术，构建调度自动化控制系统，可实现电网中发电站、变电站的一体化管控，提升电力系统运行安全水平。以某地区调度中心建设工程为例，基于调度自动化控制技术的应用，调度系统实现了对各水电站机组发电功率、电流、有功电度、无功电度；主变高压侧电流、中压测电流、低压侧电流；变电所线路侧功率、电度；断路器信号等信息的有效采集，并实时传送到调度中心，为供区电力生产与供应提供依据，实现电力系统运行的安全、经济与优质[2]。

2.3 推进电力系统自动化、智能化

科学技术的创新发展，使电力系统调度自动化控制技术内涵更丰富，应用功能更全面，为电力系统调度管理的自动化、智能化发展奠定了基础，有利于推进智能电网构建进程。例如，分布式结构在调度自动化控制系统中的应用，提升系统数据采集与处理能力，能够有效对节点故障进行自动化监测、隔离与处理，降低系统故障发生概率与影响；图像技术、可视化技术、人工智能技术等的结合应用，提升了电力调度自动化控制系统交互性与智能性，使工作人员能够根据自动生产的历史记录列表、负荷曲线图、事故跳闸报警、峰谷电量统计表等，进行电网调度的现代化管理[3]。

3 电力系统调度自动化控制技术的实际应用

为进一步了解电力系统调度自动化控制技术的应用价值与作用，以四川岷江水利电力股份有限公司电网调度自动化系统工程建设为例，对电力系统调度自动化系统的建设和运用进行如下分析。

3.1 应用经验分享

工程项目为四川岷江水利电力股份有限公司电网调度自动化系统工程。四川岷江水利电力股份有限公司是一家少数民族地区的地方电力公司，现在已经发展为总资产超过24亿元的跨地区经营电力公司。公司的电网运营，目前年售电量年已经超过30亿千瓦时，自有水电站年发电量常年超过8亿千瓦时，具备发、输、变、配一体化管控能力。与此同时，公司自有电网中20余座变电站，有4座全资水电站和20余座并网小水电，供电范围为阿坝州茂县、汶川县和都江堰部分地区，由自有电网调度机构负责调度管辖。此外，公司自有电网与国网大网有关口连接，能够根据不同时期电力供应需求，进行电网调度，如丰水期网内富余电力上国网大网，枯水期下国网大网电力供本地工业和民用电。由于电网调度独立性强，四川岷江水利电力股份有限公司为维护电网安全、稳定、经济、优质、可靠运行，遵循“统一调度、统一指挥、分级管理”原则，构建了自己的调度自动化系统。

四川岷江水利电力股份有限公司在建设调度主站时，与东方电子股份有限公司建立合作，引入了技术成熟的DF8003S SCADA/EMS系统。在项目组织开展过程中，总结积累了一定经验，在这里分享，供大家参考：

（1）电力调度通信网络，是电力调度自动化系统的重要基础保障，不仅需独立组网，专网专用，还需重点提高其通信可靠性。电力调度通信网络主要包含传输网和调度数据网。电力调度通信网络必须单独组网运行，不能综合数据网等其他网络混用。电力调度通信网络的建设需在主站、电力线路及子站的不同工程中协同完成。传输网设备与调度数据网设备的建设，随主站与子站的建设进行，对于不满足调度数据网的接入要求的老旧厂站，应对其进行升级改造。对于中小型地方电力公司而言，综合考虑技术成熟度、建设成本及自身需要，主要传输网设备宜选用2.5G的SDH设备，重要核心网络可根据需要选用10G的SDH设备。电力通信光缆的建设，随电力线路建设和改造进行，必要时择优选用其他通道的路由方式来满足通行光缆的不同路由双通道要求。在电力通信光缆的架设上，主要采用OPGW、ADSS、OPPC等缆线。为提高电力通信网络的可靠性，在具备条件时将传输网和调度数据网分为核心层、汇聚层和接入层进行建设，核心层和汇聚层建设成冗余的A、B网，各自具备独立运行能力，并根据发展需要不断优化与调整，以实现调度数据网的安全可靠性运行。

（2）电力调度自动化系统属于国家关键基础设施，应选用稳定性高的硬件和成熟套装软件，优先选用国产软硬件，并严格遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的安全防护原则进行建设。电力调度自动化主站的机房、电源等设备设施，应满足国家计算机等级保护三级（一般地方电力公司的电网规模仅相当于国家电网公司的县公司或地市公司）要求。电力调度自动化主站应考虑A、B双网，重要设备应双套配置，并能实现在线自动切换，并按国家相关要求分为安全Ⅰ区，安全Ⅱ区和安全Ⅲ，并配置入侵防御、安全审计等安全防护设备。

（3）电力调度自动化系统应选用“易学、易用、易维护”，具备跨平台运行能力，人机交互友好的软件系统。电力调度自动化系统面对的绝大部分用户都是电力公司的普通员工，他们中的大部分擅长的是电力系统的日常运行和维护工作，而不是计算机软件。地方电力公司的电网内一般都有几十条电力线路和几十座厂站，1座中等规模的普通110kV变电站的遥测、遥信、遥控、遥调数据一般有1000余条，电力调度自动化主站中的数据更是动辄上万条，厂站的“四遥”数据必须由主站和子站的维护人员协同配合，手工录入并逐条核对正确，后期还必须及时更新，保持数据与电网实际一致，数据维护工作量极大。因此，电力调度自动化系统，特别是主站端，选用对计算机专业知识和技能要求不高，具备跨平台运行能力，大量采用“所见即所得”的图形化运行维护界面的系统，可以大大提高工作效率，降低劳动强度，更有利于不同层次人员的掌握和使用，也更有利于系统的运用和推广。

（4）电力调度自动化系统本身是一件辅助电网运行管理的好工具，要很好地发挥其在电网运行管理中作用，还需要围绕调控一体化目标，理顺“人”的因素。地方电力公司在以往的发展过程中，基于自身组织机构、职责分工和人员素质等因素，已经形成了一套与传统电力生产相适应的分工协作机制，但以“调控融合”为目的的调控一体化目标，打破了原有的调度管理机构、生产管理部门、设备运维单位和设备检修单位之间的专业界限和职责界面，必须重新梳理完善调度管理机构、生产管理部门、设备运维单位和设备检修单位之间的职责界面和协作关系，制定完善相应的管理办法、制度和技术规程规范，调整配置专业技术力量，既要避免工作中出现无人负责的“真空地带”，又要避免职责界面重叠造成的管理混乱，才能更好地发挥调度自动化系统的功效。

3.2 应用趋势

目前国内市场上成熟的调度自动化系统基本都只适用于电网企业，虽然能很好地实现变电自动化信息采集、分析和运行管理辅助，但缺少发电机组油、水、气等辅助设施和发电机组经济能效等的自动化信息采集、分析和运行管理辅助功能，而成熟的发电集控系统又只适用于发电企业，缺少电网调度管理功能。因此，对于集发、输、变、配一体的地方电力公司，需要通过建立调度自动化系统和发电集控系统，来满足自身生产自动化的需要。四川岷江水利电力股份有限公司正在准备建设自己的发电集控系统，再结合企业一体化集成整合平台的建设，在调度自动化系统和发电集控系统之间做数据贯通，以形成自身所需的完整的生产自动化系統，下一步还将进一步与营销业务系统进行数据贯通，推动生产营销融合。

4 结语

加强电力系统调度自动化控制技术的研究与应用，已经成为电力企业现代化建设与发展的客观需求与必然趋势。地方电力企业一般规模和体量都较小，电网结构相对简单，电压等级不高，在建设生产自动化系统时，需立足实践，根据自身特点和需要，遵循“适用、实用”原则，进行系统简化设计。并在系统设计与构建时注重实用和安全防护，在系统运用中注重相关管理和保障单位间的协同配合，保障系统功效得以发挥，以提升公司对系统的管控能力，降低系统运行中信息安全事件的产生，保障电力供应的稳定与安全。

参考文献

[1] 王洪飞.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电气技术与经济，2019（01）：34-36.

[2] 郭宝.浅析厂站自动化及调度自动化的现状及技术发展[J].电子测试，2019（04）：99-100.

[3] 卫祥，杨浩，刘焜.电力系统自动化的计算机技术应用及设计[J].电子世界，2019（01）：203.