配电网调度自动化技术的研究与分析

2014-03-04苏建成

中国科技纵横 2014年20期

关键词：配电网调度电网

苏建成

(内蒙古电力集团有限责任公司鄂尔多斯电业局,内蒙古鄂尔多斯 017000)

配电网调度自动化技术的研究与分析

苏建成

(内蒙古电力集团有限责任公司鄂尔多斯电业局,内蒙古鄂尔多斯 017000)

随着电力体制改革工作的不断深入、全国联网进程的加快及调度机构达标创一流工作的深入开展,我国配电网调度自动化专业及技术取得了重大进展。将调度自动化技术应用于配电网,能够减轻调度人员的工作难度,对配电网进行科学调度,合理安排配电网负荷,使有限的电力发挥更大的经济效益,并且达到配电网安全、实时、准确和可靠的运行,因此本文将就配电网调度自动化技术展开探讨。

配电网调度自动化技术基本特征具体应用发展趋势

1 配电网调度自动化技术的基本特征

作为一项比较复杂的新兴技术，调度自动化技术将数字技术、计算机技术和自动控制技术等结合起来，服务于配电网系统，使之实现离线/在线情况下的智能化管理。通过调度自动化技术的监测与控制功能，用户能够获得配电网运行的各项数据，并对配电网存在的异常问题和事故进行自动识别，调度人员则可以通过数据信息的分析来查看配电网运行状态参数，从而技术处理异常状况，确保配电网的安全稳定运行。

众多工程实践表明，配电网调度自动化技术具有如下特征：(1)配电网调度自动化技术能实时并准确采集、检测和处理配电网中各元件、局部或整个系统运行的状态参数;(2)配电网调度自动化技术能够结合当时的运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求，为调度人员作出准确的控制和调节决策提供科学依据;(3)配电网调度自动化技术能够实现配电网的综合协调，确保配电网的安全、经济和可靠运行，同时还能够提供优质的供电;(4)配电网调度自动化技术能够就提高工作效率，降低电力系统事故的发生概率，延长设备的使用寿命，尤其可以避免配电网系统的崩溃和大面积停电等连锁事故的发生，实现配电网运行的综合效益。

2 配电网调度自动化技术的具体应用

2.1 电力SCADA系统

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。SCADA系统可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

传统电力SCADA系统主要包括远程终端设备RTU、通信网络以及控制中心三大部分，其中RTU负责进行数据采集及本地控制、远程数据通信单元通信和执行控制功能等任务;通信网络主要用于从站与控制中心或从站与其它从站的通信;控制中心通过控制中心软件管理系统数据库，可以通过主控软件监测远端现场的工作状态和参数，下发控制命令进行控制，并完成报表显示及打印等功能。

随着电力系统信息化建设的发展，传统电力SCADA系统暴露出了扩展新功能难、不同系统和应用之间数据交换难、不同厂家的产品协调工作难等诸多问题;特别是无法实现Internet如此方便条件下的远程监控;专门的数据采集设计限制了第三方的访问，使得很难在现有系统上开发新的应用，或是将第三方软件集成到已有的系统。另外，由于各电力软件生产厂商推出的基于电力系统的应用都是自主设计并开发的，存在信息模型私有、访问接口私有、协议私有和互操作性差的不足，导致各个系统之间的数据共享程度和集成度都很低，甚至自己开发的产品自我扩展性也很差，阻碍了传统SCADA系统被广泛利用的可能。

2.2 AGC/AVC系统

AGC/AVC系统，其中AGC指的是自动发电控制系统，AVC指的是最低电压控制系统。AGC/AVC系统主要应用在输电网中。随着配电网规模的发展及主动配网、微电网、分布式发电等新概念、新技术的提出及应用，AGC/AVC系统也将在配电网中得到用武之地。在闭环控制中，AGC/AVC系统影响着配电网运行的安全性及经济性。

据统计，目前全国省级及以上电网中，有超过30家投入了AGC功能，在确保跨大区电网和网省电网安全、优质运行方面发挥了重要的作用;另外，AVC功能在安徽、福建等省级电网中获得了初步应用，取得了较好的效果。由此表明，我国省级及以上电网调度已初步实现了由经验型向分析型的过渡，电网调度自动化系统的总体应用水平已接近国际先进水平。

2.3 能量管理系统

OPEN-2000能量管理系统是集监控和数据采集、电力系统应用软件、自动发电控制、配电管理系统以及调度员培训仿真系统等应用于一体，具有开放型、分布式等特点，适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。它作为国内外技术先进、维护方便、适用面广、性能完善、稳定性高以及具有丰富工程经验的系统已成功应用于国调、广西区调、江苏省调、云南省调、重庆市调、上海市调以及南京、哈尔滨等省会城市在内的几十个大中地调中。

SD-6000能量管理系统具有统一支撑平台的开放式能力管理功能，采用了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号和气象卫星云图等新技术，具有信息实时性、开放式、分布式和友好的人机界面等特点。它是当前国内技术先进、功能强大、成熟、可靠的分布式SCADA/EMS/DMS系统，该技术主要应用在广东省调、北京地调、南京地调、郑州市供电局、海南省供电局等地。

3 配电网调度自动化技术的发展趋势

第一，大容量。配电网调度自动化技术需要从全局的角度来考虑，处理海量的信息，具体表现在如下三个方面：随着配电网规模的快速扩充和配电网互联的增强，对配电网大模型的统一分析越来越成为需要;目前配电网调度自动化技术是针对配电网稳态水平的监控分析，未来需要扩展到静态、动态、稳态三位一体的信息处理与分析;未来配电网调度自动化技术需要综合处理配电网、市场和电量信息。第二，统一性。未来配电网调度自动化技术需要加强监控和分析的统一性。在时间维度上，需要静态、动态、暂态相结合;在空间维度上，需要各级调度的统一协调;在对象维度上，需要考虑经济稳定性和物理稳定性的交织作用。第三，高实时性。为了实现闭环控制，高密度采集的相量测量单元对高速实时通信提出了更高的要求，对分析和决策软件的实时性要求也更为苛刻，因此未来配电网调度自动化技术需要向高实时性的方向发展。第四，综合性。随着配电网规模的不断扩大，配电网的动态行为更为复杂，而传统配电网调度自动化技术已经不能完全满足配电网发展和安全运行的要求，因此配电网调度自动化技需要将功能从传统的监视、分析和控制进一步延伸到广域保护和安全协调防御。