電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

1、.PAGE ：.；PAGE 27調(diào)度系統(tǒng)功能改造設(shè)計及調(diào)度自動化開展趨勢學生：許志遠 指點教師：滕歡 摘要電網(wǎng)朝著超/特高壓、互聯(lián)大電網(wǎng)的方向開展,而調(diào)度自動化系統(tǒng)那么朝著“數(shù)字化、集成化、網(wǎng)格化、規(guī)范化、市場化、智能化的方向開展。本文引見了調(diào)度自動化當?shù)毓δ芟到y(tǒng)的原理、網(wǎng)絡(luò)硬件平臺、系統(tǒng)軟件構(gòu)成以及運用軟件的功能，闡明了該系統(tǒng)設(shè)計在實踐運用中，不論在運用軟件的功能上、系統(tǒng)的平安性以及運用和維護上都表達了其優(yōu)越性。目錄摘要(1)1. 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀.(3)2. 對現(xiàn)有軟件源進展改造,提高系統(tǒng)平安性.(5)2.1改造前系統(tǒng)及存在的問題. .(5)2.2改造后的軟硬件平臺及主要功能.(

2、7)3. 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的新需求.(16)4. 調(diào)度自動化系統(tǒng)的開展趨勢.(18)4.1 數(shù)字化.(18)4.2 集成化.(19)4.3 網(wǎng)格化.(21)4.4 規(guī)范化. (22)4.5 市場化. (24)4.6 智能化. (24)5. 終了語.(26)6. 參考文獻.(27)1. 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀我國的調(diào)度自動化系統(tǒng)正處于由第三代產(chǎn)品向第四代產(chǎn)品過度的關(guān)鍵時期,第三代產(chǎn)品產(chǎn)生于二十世紀九十年代,它的硬件平臺采用基于RISC構(gòu)造的計算機和共享/交換以太網(wǎng),軟件平臺采用多用戶多義務(wù)操作系統(tǒng)Unix、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、軟總線等技術(shù),具備SCADA、EMS等功能。第三代產(chǎn)品需改良的主要問題

3、是:非層次設(shè)計,平臺通用性差;擴展性和移植性難;非規(guī)范模型,廠家專有;難以實現(xiàn)真正的開放;難以實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián);非構(gòu)件化,難以維護投資。為使EMS運用軟件之間的交互正確無誤,需求對交換的數(shù)據(jù)信息達成一致,即提供規(guī)范的元數(shù)據(jù)級的模型和規(guī)范運用程序接口(APIs)。國際電工委員會近十年逐漸完善了能量管理系統(tǒng)的運用程序接口規(guī)范和模型定義任務(wù),并號召EMS消費廠家積極采用(兼容)該規(guī)范。在IEC61970的CIM部分給出了電力對象確實切定義和域描畫。在如今電力企業(yè)運用系統(tǒng)中存在多島自動化景象,照實時系統(tǒng)有:EMS、DMS、TMS、TMR、GIS,非實時系統(tǒng)有:MIS、ERP。這些系統(tǒng)多是異構(gòu)系統(tǒng),如采

4、用多種計算機體系構(gòu)造:RISC、x86,多平臺:操作系統(tǒng)、多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),多言語;c/C+、Java、HMI/XMI,因此,存在系統(tǒng)互聯(lián)問題,及信息一體化問題,為達成企業(yè)運用系統(tǒng)互聯(lián)集成和企業(yè)資源共享,這就需求在電力企業(yè)運用系統(tǒng)中采取以下戰(zhàn)略。(1)運用集成平臺整合:一體化平臺,資源共享,降低本錢;數(shù)據(jù)整合:面向電力設(shè)備對象,一致數(shù)據(jù)規(guī)范;運用構(gòu)件:“即插即用,第三方軟件集成(2)信息集成統(tǒng)數(shù)據(jù)交換模型;一致數(shù)據(jù)訪問接口;(3)企業(yè)方式由管理方式向效力方式轉(zhuǎn)變;面向電力市場經(jīng)過調(diào)研,我們得知,隨著計算機新技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Internet技術(shù)的開展,以及電力企業(yè)電力市場化進程的不斷加快

5、,作為順應(yīng)電力企業(yè)新的業(yè)務(wù)(電力市場)和一體化建立需求的支撐平臺和EMS運用軟件必然采用如下新的技術(shù):(1)公用信息模型(CIM);(2)可視化技術(shù);(3)電力市場買賣與平安分析一體化的技術(shù);(4)Internet信息效力技術(shù);(5)網(wǎng)絡(luò)信息平安;(6)CORBA中間件平臺技術(shù);2. 對現(xiàn)有軟件源進展改造,提高系統(tǒng)平安性添加必要的效力器等硬件設(shè)備在晉級換代時間不長,目軟硬件功能仍能滿足要求的系統(tǒng)中,盡量利用當前系統(tǒng)資源,在保當前系統(tǒng)運轉(zhuǎn)根本不受影響的前提下,添加必要的效力器等硬件設(shè)備,經(jīng)過適當修正程序,重新建立一種任務(wù)方式,變一臺效力器為多分系統(tǒng)效力,變一臺效力器為特定的分系統(tǒng)效力,同時使各效

6、力器間構(gòu)成一種冗余關(guān)系,這就使雙機系統(tǒng)晉級成多機系統(tǒng),從而到達低系統(tǒng)風險的目的。以馬鞍山供發(fā)電廠遠動調(diào)度調(diào)自動化系統(tǒng)為例加以明。21改造前系統(tǒng)及存在的問題馬鞍山發(fā)電廠遠動調(diào)度自動化當?shù)毓δ芟到y(tǒng)開發(fā)時間較早，于1995年10月投入運轉(zhuǎn)。老系統(tǒng)在相當長的時期內(nèi)發(fā)揚了重要的作用，滿足了當時對于消費調(diào)度和方案考核、統(tǒng)計的需求。然而，隨著電力系統(tǒng)考核要求的變化、當?shù)毓δ芟到y(tǒng)業(yè)務(wù)范圍的擴展以及硬件平臺的晉級和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用，老系統(tǒng)無論在功能的完好性以及系統(tǒng)平安性等方面都存在著許多問題，難以順應(yīng)如今的開展需求，不能滿足運用和考核的變化。1原系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造比較簡單，主要由數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)庫效力器、任務(wù)站以及網(wǎng)

7、絡(luò)交換機等構(gòu)成，數(shù)據(jù)庫效力器采用雙網(wǎng)卡，用于銜接當?shù)毓δ軆?nèi)網(wǎng)和MIS網(wǎng)，一切設(shè)備都不是冗余構(gòu)造。2設(shè)備缺點率很高，有些設(shè)備的備品備件曾經(jīng)停產(chǎn)，如通道板、通道箱冗余電源曾經(jīng)購買不到備件，呵斥缺點無法及時排除，給平安消費帶來了隱患。3由于近幾年調(diào)度自動化系統(tǒng)開展迅速，目前的當?shù)毓δ芟到y(tǒng)在許多功能上已顯得落后，不能勝任如今對消費的實時監(jiān)控管理,如老系統(tǒng)沒有AGC、一次調(diào)頻統(tǒng)計功能，沒有發(fā)電考核匯總功能，沒有將FFC電量、AVC接進當?shù)毓δ芟到y(tǒng)，另外，老系統(tǒng)歷史記錄查詢功能、報表功能也很簡單，不可以滿足如今消費考核管理的需求。4由于技術(shù)等方面的局限性，原系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計方面存在平安上的隱患，如：前置系統(tǒng)

8、沒有采取冗余的構(gòu)造，只需1臺前置機擔任數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)計算任務(wù)，而且，前置系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用的是單網(wǎng)構(gòu)造，比較薄弱，一旦這臺前置機出現(xiàn)缺點，數(shù)據(jù)效力器將接納不到任何實時數(shù)據(jù)。5原系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫兼容性和開放性功能較弱，數(shù)據(jù)庫格式不是采用通用格式，而是采用開發(fā)公司本人定義的格式，所以，一些常用的數(shù)據(jù)庫如ACCESS、SQLSERVER等不能進展調(diào)用和二次開發(fā)。6老系統(tǒng)的前置機還是運用DOS操作系統(tǒng)，不能實現(xiàn)多義務(wù)的需求。隨著技術(shù)的不斷開展，將有更多的量要接入實時系統(tǒng)，而且參與計算的量也越來越多，DOS操作系統(tǒng)的前置平臺顯然滿足不了要求。7數(shù)據(jù)庫效力器同MIS網(wǎng)絡(luò)之間運用雙網(wǎng)卡相連，效力器同MIS網(wǎng)絡(luò)客戶機之

9、間采用C/S的數(shù)據(jù)訪問構(gòu)造，但沒有有效的防火墻和數(shù)據(jù)訪問機制，數(shù)據(jù)平安成了一個艱苦的問題，沒有方法阻止從外部管理系統(tǒng)對實時系統(tǒng)的非法侵入，不符合安徽電網(wǎng)二次防護規(guī)定的要求。8基于C/S網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造不易維護，需求閱讀當?shù)毓δ芟到y(tǒng)的客戶機必需安裝客戶端運用軟件，不同于基于IE的WEB閱讀方式。22改造后的軟硬件平臺及主要功能2.2.1方案選擇針對上述存在的問題，2007年下半年，發(fā)電廠啟動了遠動當?shù)毓δ芟到y(tǒng)的改造方案，分別組織了一些專業(yè)人員到安徽以及江蘇的幾家發(fā)電廠、消費研發(fā)調(diào)度自動化系統(tǒng)的公司進展了收資，了解各個公司不同產(chǎn)品的功能、系統(tǒng)構(gòu)成和用戶運用的效果，最終選擇了江蘇力導公司的產(chǎn)品，并于2021

10、年9月開場進展施工和調(diào)試。22.2改造后網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)造改造后網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)造見圖2-1。圖2-1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)造見2.2.3網(wǎng)絡(luò)硬件平臺功能網(wǎng)絡(luò)硬件平臺是整個遠動調(diào)度自動化當?shù)毓δ芟到y(tǒng)中的根底部分，主要包括：前置系統(tǒng)部分、數(shù)據(jù)庫效力器、WEB效力器、任務(wù)站、交換機、公用網(wǎng)絡(luò)物理隔離安裝、GPS時鐘設(shè)備等，網(wǎng)絡(luò)平臺基于以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)硬件平臺從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造上由3部分組成：數(shù)據(jù)采集和前置處置部分、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫效力器和任務(wù)站部分、WEB數(shù)據(jù)庫和客戶端部分，部分經(jīng)過計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，傳輸介質(zhì)為雙絞線或光纜。1數(shù)據(jù)采集和前置處置系統(tǒng)完成采集通訊和數(shù)據(jù)處置功能。由主備用的前置效力器、數(shù)據(jù)傳輸2臺終端效力器互為

11、冗余、調(diào)制解調(diào)器、光電隔離器等主要設(shè)備構(gòu)成，對各種CDT、POLLONG、IEC-870-5-101等規(guī)約進展解釋和數(shù)據(jù)予處置，同時，開放系統(tǒng)規(guī)約庫，可以方便接入新的規(guī)約。主備用的前置效力器選用DELL GX280機型，終端效力器采用MOXA(1:16口)。前置系統(tǒng)采用獨立的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和調(diào)度主網(wǎng)隔離，前置機上安裝2塊網(wǎng)卡，采用這種方式可以大大降低主網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)流量，減輕網(wǎng)絡(luò)負擔。2網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫效力器和任務(wù)站系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫效力器運用DELL公用高擋的2800效力器，該效力器是整個當?shù)毓δ芟到y(tǒng)的中心，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、圖形、表格、歷史數(shù)據(jù)、事件記錄信息都在效力器上，主要數(shù)據(jù)處置程序也在效力器上運轉(zhuǎn)，網(wǎng)上其它機

12、器的數(shù)據(jù)都取自于它。主要的實時和關(guān)系數(shù)據(jù)庫都安裝在其中，主要的數(shù)據(jù)處置程序也在效力器上運轉(zhuǎn)，因此，對效力器的配置要求比較高，才干保證整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處置、運轉(zhuǎn)在一個高效的系統(tǒng)之中。任務(wù)站分為值班員和維護兩種，維護任務(wù)站為遠動維護人員對系統(tǒng)進展例行維護，完成數(shù)據(jù)庫、圖形、表格等參數(shù)的生成和修正。而值班員任務(wù)站其實就是一個監(jiān)視平臺，它可以用各種方式顯示實時數(shù)據(jù)，如：畫面、表格、文件并根據(jù)不同的現(xiàn)場情況經(jīng)過軟件設(shè)定，用調(diào)度員所設(shè)的報警方式提示調(diào)度員，可以采用一機多屏的方式，數(shù)目根據(jù)需求確定。3WEB數(shù)據(jù)庫和客戶端部分：WEB效力器是運用DELL公用高擋的1800效力器，它用來銜接調(diào)度自動化系統(tǒng)和MIS

13、信息管理系統(tǒng)，WEB效力器上的一切數(shù)據(jù)和畫面都取自數(shù)據(jù)庫效力器，對于發(fā)電廠局域網(wǎng)而言，該效力器是一個實時數(shù)據(jù)的發(fā)布中心，系統(tǒng)的遠程入口也是經(jīng)過WEB效力器，在其上要安裝關(guān)系數(shù)據(jù)庫和防火墻，客戶端經(jīng)過輸入IE閱讀器相應(yīng)的IP地址，就能閱讀相關(guān)的時實數(shù)據(jù)。2.2.4系統(tǒng)軟件構(gòu)造系統(tǒng)軟件構(gòu)造見表1-1。2.2.5系統(tǒng)軟件功能特點改造后的調(diào)度自動化當?shù)毓δ芟到y(tǒng)以Windows2000操作系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)管理軟件為根底架構(gòu)平臺，在此平臺上，又產(chǎn)生了許多運用軟件模塊。1前置系統(tǒng)軟件提供了全圖形化的人機交互界面，整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)于Windows2000操作系統(tǒng)；可以處置各種規(guī)約；提供了開放的、可以修正的

14、動態(tài)規(guī)約庫；具有在線配置、修正參數(shù)的功能；可以向多個表2-1 系統(tǒng)軟件構(gòu)造見系統(tǒng)子系統(tǒng)軟件模塊調(diào)度自動化當?shù)毓δ芟到y(tǒng)前置機系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)采集軟件數(shù)據(jù)處置軟件網(wǎng)絡(luò)通訊及監(jiān)測軟件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)接口軟件雙機熱備及自動切換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫效力系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主控軟件數(shù)據(jù)庫管理軟件圖形處置軟件設(shè)備管理軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件報表系統(tǒng)軟件報警處置軟件遠程維護軟件系統(tǒng)維護、調(diào)試軟件WEB系統(tǒng)效力軟件實時WEB閱讀軟件WEB后臺管理軟件其它配套軟件數(shù)據(jù)單向遷移軟件GPS時鐘信號處置軟件地方進展數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；與后臺機相互獨立，以網(wǎng)絡(luò)的方式進展通訊，另外，具有雙機、雙通道切換功能。2系統(tǒng)主控軟件可以處置各種模擬量、形狀量和電能脈沖量，以圖形、

15、表格、文本的方式進展顯示，并保管所要求的信息；可以進展各種計算及統(tǒng)計，如電壓合格率、功率總加、周波和各種要求下的電量累計，計算公式可以本人描畫；對遙測斷路器和刀閘動作可以給出聲光報警、語音報警并記錄歸檔，具備事故反演功能；可以對各種采集量及計算量在線修正及打印。3圖形軟件系統(tǒng)包括圖元編輯器、圖元管理器、畫面編輯器和畫面編輯工具等；圖元編輯器可以編輯各種根本的圖素，如：變壓器、斷路器、刀閘等標志；圖元管理器和畫面編輯器可以對圖元進展復制、粘貼、拷貝等管理編輯任務(wù)，以便生成各種復雜的電力系統(tǒng)圖形，也可以編輯恣意的接線圖、工況圖、曲線、棒圖、動態(tài)潮流圖等。4數(shù)據(jù)庫管理軟件提供了一個友好的數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建及

16、錄入界面，用戶經(jīng)過這個界面可以方便地建立本人系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，在系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)后仍可以在線修正數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，不影響系統(tǒng)的實時運轉(zhuǎn)；可以支持SQL語句查詢，可以經(jīng)過系統(tǒng)提供的接口進展訪問。5報表系統(tǒng)軟件提供了靈敏的制表功能，可在線生成、修正各類報表，如日報、月報、年報等，報表可以圖、表一體；數(shù)據(jù)庫中的一切數(shù)據(jù)都可以在報表中顯示；支持定時打印和實時打印。6報警處置軟件對各種報警作了詳盡的處置，報警系統(tǒng)分多個級別，多個類別，采用復合判別，防止漏報和誤報；對每條報警信息可用語音加以提示，語音由語音告警引擎自動合成，無須人工錄音；提供了告警查詢工具，可以進展各種方式的組合查詢；一切的告警信息可以保管在效力器的

17、數(shù)據(jù)庫中，普通可以存放5年以上的數(shù)據(jù)。7系統(tǒng)維護調(diào)試軟件為用戶提供了對系統(tǒng)的管理及維護功能；提供了在線文檔和技術(shù)資料；還提供了系統(tǒng)管理界面，用戶可以完成系統(tǒng)配置、權(quán)限管理、程序屏蔽以及桌面定制等各種功能。8設(shè)備管理軟件將一些設(shè)備如：斷路器、刀閘、電容器、變壓器、線路等建立相關(guān)檔案，并和實時系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，便于管理、檢修和消缺，運用人員可以在接線圖上直接調(diào)用設(shè)備的運轉(zhuǎn)檔案和缺陷記錄。2.2.6運用軟件系統(tǒng)功能1主控運用軟件界面，圖2-2圖2-2 主控運用軟件界面2實時考核數(shù)據(jù)監(jiān)測：該運用系統(tǒng)分為有功實時顯示、無功實時顯示、省調(diào)前往值實時顯示以及機組相關(guān)投切顯示等，其中：有功實時顯示包括全廠機組的有功

18、實踐值、超短期方案、以及AGC有功指令；無功實時顯示包括全廠機組的無功實踐值、AVC無功指令、機端電壓、母線電壓、功率因數(shù)等；省調(diào)前往值實時顯示包括機組有無功前往數(shù)據(jù)、母線電壓數(shù)據(jù)前往、功率因數(shù)數(shù)據(jù)前往等；機組相關(guān)投切顯示包括機組AGC、AVC以及一次調(diào)頻投切形狀等。3實時圖形監(jiān)測：該運用系統(tǒng)分為負荷平衡圖、電能平衡圖以及一次系統(tǒng)潮流圖等，其中，負荷平衡圖分為110 kV系統(tǒng)平衡、220 kV系統(tǒng)平衡以及機組主變壓器以下簡稱主變系統(tǒng)平衡，經(jīng)過監(jiān)測得出系統(tǒng)主變以及110 kV和220 kV系統(tǒng)的有功損耗實時情況；電能平衡圖同樣也分為110kV系統(tǒng)不平衡率、220 kV系統(tǒng)不平衡率以及機組主變系統(tǒng)

19、不平衡率，經(jīng)過監(jiān)測可以知道全日、全月對電網(wǎng)奉獻電量或者吸收電量的大小，同時也可以知道經(jīng)過機組主變的日、月累計電量以及每臺機組、每條線路以及廠用變壓器以下簡稱廠變的日、月累計電量。4實時電量統(tǒng)計監(jiān)控：該運用系統(tǒng)分為對FFC和953 2套電能記費安裝的監(jiān)測，主要的功能包括：每臺機組、每班次的方案、實踐以及超發(fā)電量統(tǒng)計，同時，該運用系統(tǒng)還具有每臺機組的日電量累計、月電量累計以及年電量累計和同類機組累計值的實時統(tǒng)計量等功能。5電量統(tǒng)計考核管理：該運用系統(tǒng)主要是對于電量的一些相關(guān)報表，主要有：FFC有功電能表指示數(shù)、FFC無功電能表指示數(shù)、FFC和953電量日報、FFC和953綜合電量日報、機組分時段電

20、量日報表、機組分時段方案日報表、關(guān)口峰腰谷電量統(tǒng)計報表、全廠發(fā)電量綜合統(tǒng)計報表等。一切這些不同功能的報表，都具有按日期查詢及打印功能，同時還具有數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能，為消費運轉(zhuǎn)分析以及管理考核提供了非常方便的手段。6方案考核管理：該運用系統(tǒng)主要是對一些相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)生成一些相關(guān)報表，主要有：有功曲線考核日報、電壓考核日報、全廠電壓質(zhì)量報表、機組分時段運轉(zhuǎn)日志、廠變分時段運轉(zhuǎn)日志、110kV電氣運轉(zhuǎn)日志、220 kV電氣運轉(zhuǎn)日志、機組分時段方案日報等。7運轉(zhuǎn)考核管理：該運用系統(tǒng)主要有1到5值電量統(tǒng)計月報表、分班次電量統(tǒng)計綜合報表、1到5值有功曲線考核月報、1到5值電壓統(tǒng)計考核月報、1到5值A(chǔ)GC考核統(tǒng)

21、計月報、1到5值A(chǔ)VC考核統(tǒng)計月報、1到5值一次調(diào)頻考核統(tǒng)計月報、分班次AGC考核統(tǒng)計報表、分班次AVC考核統(tǒng)計報表、分班次一次調(diào)頻考核統(tǒng)計報表等。8歷史曲線考核管理：該運用系統(tǒng)主要有機組有功曲線、機組無功曲線、省調(diào)前往機組有功曲線、省調(diào)前往機組無功曲線、同類機組有功總加曲線、同類機組無功總加曲線、全廠有功總加曲線、全廠無功總加曲線、35 kV母線電壓曲線、110 kV母線電壓曲線、220 kV母線電壓曲線、全廠功率因數(shù)曲線、省調(diào)前往功率因數(shù)曲線、各出線的負荷曲線、周波曲線、各機組機端電壓曲線等。9報警提示管理：該運用系統(tǒng)主要有遙信變位歷史查詢、遙測越限歷史查詢、事故變位歷史查詢以及事件順序記

22、錄查詢等，對一切的報警提示都能查詢到報警設(shè)備的廠站序號、設(shè)備稱號、動作事件以及動作值，另外，根據(jù)需求還能進展語音提示。(10)系統(tǒng)維護管理：該運用系統(tǒng)主要有用戶權(quán)限管理、信息編碼管理、數(shù)據(jù)庫管理、考核設(shè)置維護管理以及數(shù)據(jù)設(shè)置維護管理等。(11)客戶端WEB運用：為了使全廠有關(guān)部門都能看到本系統(tǒng)的有關(guān)畫面，采用了WEB效力器，將系統(tǒng)的有關(guān)畫面以網(wǎng)頁的方式發(fā)布，在客戶端只需安裝IE閱讀軟件，從WEB效力器下載相應(yīng)的Active X和Java插件，無需任何其它的運用軟件。提供閱讀的WEB內(nèi)容主要是：實時圖形畫面、實時參數(shù)表、各種統(tǒng)計查詢、各種報表考核對詢、各種歷史告警查詢。WEB閱讀界面如圖2-3。

23、圖2-3 WEB閱讀界面圖3. 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的新需求中國電網(wǎng)將構(gòu)成跨區(qū)域、遠間隔 傳輸?shù)某?特高壓交直流混合輸電系統(tǒng),如何保證該系統(tǒng)的平安穩(wěn)定運轉(zhuǎn)是一個艱苦而迫切的研討課題。詳細表如今以下4個方面：西電東送、全國聯(lián)網(wǎng)、電力市場化對電力系統(tǒng)的平安穩(wěn)定運轉(zhuǎn)和根底研討提出了新的挑戰(zhàn);世界上大電力系統(tǒng)相繼發(fā)生的大面積停電事故已暴顯露電力系統(tǒng)平安防御問題的嚴重患;大電網(wǎng)的大面積停電不僅呵斥宏大經(jīng)濟損失,同時呵斥嚴重的社會混亂;電力系統(tǒng)的平安性已納入國家的平安防御體系。從調(diào)度自動化監(jiān)控和分析的角度來看,現(xiàn)代電網(wǎng)是多層次、多尺度、多對象的復雜一致體,對調(diào)度自動化系統(tǒng)提出了以下需求:1)大容量調(diào)度自動化

24、需求從全局的角度來思索,需求處置海量的信息。表如今以下4個方面:隨著電網(wǎng)規(guī)模的快速擴展和電網(wǎng)互聯(lián)的加強,對電網(wǎng)大模型的一致分析越來越成為需求;傳統(tǒng)EMS中只需求處置一次系統(tǒng)的信息,但未來調(diào)度自動化系統(tǒng)需求實現(xiàn)一、二次系統(tǒng)的同步建模、采集與分析;傳統(tǒng)EMS是電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)程度上的監(jiān)控分析,未來需求擴展到靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體的信息處置與分析;未來調(diào)度自動化系統(tǒng)需求綜合處置電網(wǎng)、市場和電量信息。2)高實時性為了實現(xiàn)閉環(huán)控制,高密度采集的相量丈量單元(PMU)對高速實時通訊提出了更高的要求,對分析和決策軟件的實時性要求也更為苛刻。3)一致性未來的電力系統(tǒng)需求加強監(jiān)控和分析的一致性。在時間尺度上,需求靜態(tài)

25、、動態(tài)、暫態(tài)相結(jié)合;在空間尺度上,需求各級調(diào)度的一致協(xié)調(diào);從對象上講,既要思索輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)相結(jié)合,又要思索經(jīng)濟穩(wěn)定性(電力市場的影響)與物理穩(wěn)定性的交錯作用。4)綜合性隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴展,電力系統(tǒng)的動態(tài)行為更加復雜,掌握系統(tǒng)各種運轉(zhuǎn)動態(tài)、實施先進的維護和控制,對確保電力系統(tǒng)的平安穩(wěn)定運轉(zhuǎn)越來越重要。作為承當電網(wǎng)靜態(tài)監(jiān)測、分析和控制功能的傳統(tǒng)EMS曾經(jīng)不能完全滿足電網(wǎng)開展和平安運轉(zhuǎn)的要求。例如,在電力系統(tǒng)遭到擾動的動態(tài)過程中,特別是發(fā)生低頻振蕩等長周期動態(tài)過程時,EMS通常無法做出反響。因此,需求將功能從傳統(tǒng)的監(jiān)視、分析和控制進一步延伸到廣域維護和平安協(xié)調(diào)防御。此外,綜合性還包括信息的綜合和運

26、用的綜合。因此,未來調(diào)度自動化系統(tǒng)將不再是EMS,WAMS等具備單一功能的系統(tǒng),而是綜合型平臺化的復合大系統(tǒng)。4. 調(diào)度自動化系統(tǒng)的開展趨勢為了順應(yīng)特高壓和全國互聯(lián)大電網(wǎng)的開展需求,新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)的根底上,應(yīng)具備以下特征:數(shù)字化、集成化、網(wǎng)格化、規(guī)范化、智能化和市場化。數(shù)字化的本質(zhì)就是電力信息化,是未來開展的主流方向;集成化針對的是調(diào)度中心內(nèi)部不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)、功能的共享和整合;網(wǎng)格化是為了調(diào)度中心之間信息的“需那么可知;規(guī)范化包括執(zhí)行規(guī)范和制定新規(guī)范;實現(xiàn)調(diào)度智能化是調(diào)度自動化系統(tǒng)的最終目的;市場化是電力體制改革的必然選擇。4.1數(shù)字化隨著信息化的普及和深化,越來越多的目光投

27、向了數(shù)字化變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的研討開發(fā)。電網(wǎng)的數(shù)字化包括信息數(shù)字化、通訊數(shù)字化、決策數(shù)字化和管理數(shù)字化4個方面。1)信息數(shù)字化:是指電網(wǎng)信息源的數(shù)字化,實現(xiàn)一切信息(包括丈量信息、管理信息、控制信息和市場信息等)從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換,以及對一切電網(wǎng)設(shè)備(包括一次設(shè)備、二次維護及自動安裝以及采集、監(jiān)視、控制及自動化設(shè)備)的智能化和數(shù)字化。電網(wǎng)具有很強的時空特性,需求采集、監(jiān)視和控制設(shè)備的二維及三維時變信息。信息數(shù)字化的目的是數(shù)據(jù)集成、信息共享,主要以數(shù)字化變電站為主體。2)通訊數(shù)字化:是指數(shù)字化變電站與調(diào)度自動化主站或集控中心之間通訊的數(shù)字化。暢通、快速、平安的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和實時、準確、有效運

28、轉(zhuǎn)信息的無阻塞傳送是數(shù)字化電網(wǎng)監(jiān)控分析決策的重要前提。3)決策數(shù)字化:電網(wǎng)平安、穩(wěn)定、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)運轉(zhuǎn)是電網(wǎng)數(shù)字化的根本目的,必需具備強大的分析和決策功能,實施經(jīng)濟調(diào)度、穩(wěn)定控制和緊急控制的在線閉環(huán),到達平安、穩(wěn)定、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)運轉(zhuǎn)的目的。4)管理數(shù)字化:包括設(shè)備消費、運轉(zhuǎn)等大量根底數(shù)據(jù)在內(nèi)的各種運用系統(tǒng)的建立,實現(xiàn)從電網(wǎng)規(guī)劃、勘測、設(shè)計、管理、運轉(zhuǎn)、維護等各個環(huán)節(jié)的全流程的信息化。調(diào)度自動化系統(tǒng)是數(shù)字電網(wǎng)的重要組成部分。自1998年1月戈爾提出數(shù)字地球的概念以來,在各個國家和專家學者中引起了劇烈反響,掀起了全球數(shù)字化浪潮。2000年,盧強院士提出了數(shù)字電力系統(tǒng)的概念11。數(shù)字化電網(wǎng)的中心是電力信

29、息化。電力調(diào)度自動化的數(shù)字化將會給調(diào)度的視角帶來新的變化,許多新興技術(shù),如遙視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、可視化技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)將會在未來調(diào)度自動化系統(tǒng)中得到廣泛深化的運用。數(shù)字化的目的是利用電網(wǎng)運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采集、處置、通訊和信息綜合利用的框架建立分區(qū)、分層和分類的數(shù)字化電網(wǎng)調(diào)度體系,實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控分析的數(shù)據(jù)一致和規(guī)范化管理以及信息發(fā)掘和信息增值利用,實現(xiàn)電力信息化和可視化、智能化調(diào)度,提高決策效率和電力系統(tǒng)的平安、穩(wěn)定、經(jīng)濟運轉(zhuǎn)程度。4.2集成化集成化是指要構(gòu)成互聯(lián)大電網(wǎng)調(diào)度大二次系統(tǒng),這種系統(tǒng)需求綜合利用多角度、多尺度、廣域大范圍的電網(wǎng)信息以及目前分

30、別的各系統(tǒng)內(nèi)存在的各種數(shù)據(jù)。調(diào)度數(shù)據(jù)集成化就是要實現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)的整合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)和運用的規(guī)范化,實現(xiàn)相關(guān)運用系統(tǒng)的資源整合和數(shù)據(jù)共享,實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度信息化和管理現(xiàn)代化,從而為實現(xiàn)調(diào)度智能化效力。因此,調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)籌思索電力調(diào)度中心各自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及運用需求,以面向效力的體系構(gòu)造12,按照運用和數(shù)據(jù)集成的理念,構(gòu)造一致支撐的數(shù)據(jù)平臺和運用效力總線,實現(xiàn)數(shù)據(jù)整合和運用功能整合,到達數(shù)據(jù)一致、數(shù)據(jù)共享、運用功能增值的目的,并為調(diào)度自動化的運轉(zhuǎn)和開發(fā)提供功能強大、方便易用的集成支撐環(huán)境。采用數(shù)據(jù)通用集成總線(UIB)和CORBA、企業(yè)Java級(EJB)、分布式組件對象模型(DCOM)和Web Se

31、rvices等組件模型構(gòu)造集成總線13。經(jīng)過UIB將各種信息有機地整合在一同,如圖4-1所示。圖4-1信息的集成整合因此,不論是什么運用,都可以很方便地對數(shù)據(jù)進展各種操作,屏蔽了數(shù)據(jù)的分布性。經(jīng)過UIB將各種運用系統(tǒng)整合在一同,如圖4-2所示。圖4-2運用系統(tǒng)的集成整合詳細說來,支撐平臺需求研討面向效力的體系架構(gòu)、數(shù)字化電網(wǎng)建模技術(shù)、廣義數(shù)據(jù)集成、信息共享技術(shù)、面向主題的數(shù)據(jù)發(fā)掘與展現(xiàn)技術(shù)、大信息量和高速數(shù)字實時通訊以及實時數(shù)據(jù)處置技術(shù);從運用的角度需求研討傳統(tǒng)運用的集成和增值、交叉型和邊緣型的新運用功能創(chuàng)新以及大規(guī)模電網(wǎng)分布式建模和靜態(tài)、動態(tài)在線一體化協(xié)同仿真分析與計算等,從而到達在集成的根

32、底上進一步創(chuàng)新。4.3網(wǎng)格化網(wǎng)格化是實現(xiàn)調(diào)度中心之間廣域資源共享和協(xié)作,是一種在物理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)根底上的運用和功能意義上的系統(tǒng)級聯(lián)網(wǎng)。包括數(shù)據(jù)網(wǎng)格和計算網(wǎng)格。長期以來,中國電網(wǎng)構(gòu)成了分級分布的調(diào)度管理體系。電網(wǎng)是互聯(lián)的,但卻按照分級分塊調(diào)度運轉(zhuǎn)。雖然電力系統(tǒng)是一個瞬息萬變的整體,每級電網(wǎng)實時分析時都需求涉及互聯(lián)的相鄰電網(wǎng)和上級電網(wǎng)的影響,但由于資源的公用,在進展本電網(wǎng)的分析計算時只能對其他電網(wǎng)的影響采用假設(shè)條件或者等值方式,這顯然是不準確的。因此,互聯(lián)大電網(wǎng)對傳統(tǒng)的分析仿真方法帶來了挑戰(zhàn)。 網(wǎng)格技術(shù)是近年來國際上興起的一種重要信息技術(shù)。網(wǎng)格技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)上各種資源具有宏大的整合才干,假設(shè)將其運用到電

33、力系統(tǒng)中,可以為不同調(diào)度系統(tǒng)之間信息和資源的共享帶來方便,并最終成為支撐廣域電網(wǎng)分布式電力系統(tǒng)計算和仿真的支撐平臺。將網(wǎng)格技術(shù)作為技術(shù)支撐平臺,并在此根底上構(gòu)建未來互聯(lián)大電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)廣域分布式EMS,實現(xiàn)各級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)和調(diào)度員培訓仿真(DTS)系統(tǒng)動態(tài)構(gòu)成虛擬的大EMS,共享資源和協(xié)同分析,保證電網(wǎng)的平安穩(wěn)定運轉(zhuǎn)和控制。引入網(wǎng)格技術(shù)作為處理電力系統(tǒng)分析問題的工具,對于處理中國電力系統(tǒng)超大規(guī)模電網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享和計算分析問題具有非常重要的意義。 調(diào)度數(shù)據(jù)綜合平臺、電網(wǎng)運轉(zhuǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)交換和分布式建模及模型拼接是目前所采取的信息共享方案,雖然獲得了很好的效果,但是在系統(tǒng)平臺底層缺乏有效的支撐,對維

34、護的任務(wù)要求很高,是一種“需那么共享的方式14。利用網(wǎng)格技術(shù)可以動態(tài)地建立包括計算、數(shù)據(jù)、存儲等在內(nèi)的廣泛的資源共享,而無需事先定義和維護需求共享的數(shù)據(jù),將會使目前的信息“需那么共享的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶枘敲纯芍姆绞?大大加強電力信息化的程度,從而使信息共享的嚴密耦合走向松散耦合。4.4規(guī)范化 規(guī)范化包括遵照規(guī)范和制定新規(guī)范2個方面的含義。遵照規(guī)范并不是目的,而是一種技術(shù)手段,只需規(guī)范化才干實現(xiàn)真正意義上的開放。目前與調(diào)度自動化系統(tǒng)相關(guān)的最重要的國際規(guī)范包括IEC61970,IEC 61968和IEC 61850等,在國調(diào)中心的指點與組織下,國內(nèi)相關(guān)廠家均對這些規(guī)范給予了高度的注重15。隨著對這些

35、規(guī)范的研討了解、互操作實驗及實踐運用的不斷深化,規(guī)范化的目的曾經(jīng)漸行漸近了。 然而,規(guī)范化也不是一蹴而就的事情,目前的運用還主要以接口規(guī)范為主,主要是為理處理異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作問題。國內(nèi)主要相關(guān)廠家的自動化產(chǎn)品都曾經(jīng)不同程度地支持這樣的接口規(guī)范。值得一提的是,基于規(guī)范化平臺的電網(wǎng)調(diào)度自動化集成系統(tǒng)OPEN-3000那么是率先將IEC 61970規(guī)范作為系統(tǒng)內(nèi)規(guī)范來實施,從而到達不僅系統(tǒng)接口遵照規(guī)范,而且系統(tǒng)內(nèi)部也遵照規(guī)范13,16。從規(guī)范化的開展進程來看,這種從內(nèi)到外的規(guī)范化是大勢所趨。 規(guī)范化的終極目的是實現(xiàn)運用軟件的即插即用,從而實現(xiàn)完全的開放。對于這一目的的探求曾經(jīng)獲得了一些進展,在O

36、PEN-3000系統(tǒng)上曾經(jīng)勝利地實現(xiàn)了對于第三方運用模塊的接入,相關(guān)廠家在運用軟件的即插即用上也積累了不少閱歷。雖然從實踐運用的程度來看,實現(xiàn)即插即用這一目的還有一段很長的路要走,但未來隨著組件技術(shù)和相關(guān)計算機技術(shù)的成熟,對于運用軟件可以向硬件那樣即插即用將不是夢想。 規(guī)范化的另一個方面就是要制定新的規(guī)范,例如,針對數(shù)字化所帶來的各種信息的采集、處置要制定新的規(guī)范和規(guī)范,針對廠站端和主站端的電網(wǎng)模型共享也需求制定新規(guī)范等。4.5市場化 電力市場化改革也給電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)和控制帶來一系列新問題。例如:電網(wǎng)的傳輸容量逐漸逼近極限容量;電網(wǎng)堵塞景象日趨嚴重;負荷和網(wǎng)絡(luò)潮流的不可預知性添加;大區(qū)電網(wǎng)運轉(zhuǎn)相對嚴密,相關(guān)電網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)缺乏;廠網(wǎng)分開后的調(diào)度權(quán)遭到限制,以平安性為獨一目的的調(diào)度方法轉(zhuǎn)向以平安性和經(jīng)濟性為綜合目的的調(diào)度方法;市場機制不合理能夠降低系統(tǒng)的平安性等。因此,需求未來的調(diào)度自動化系統(tǒng)和電力市場的運營系統(tǒng)更加嚴密地結(jié)合在一同,在傳統(tǒng)的EMS和WAMS運用中更多地融入市場的要素,包括研討電力市場環(huán)境下電網(wǎng)平安風險分析實