電力系統調度自動化系統技術

時間：2025-12-05 18:41:26 電氣自動化畢業論文

電力系統調度自動化系統技術

　　電力系統調度自動化系統技術【1】

　　[摘要]電力調度自動化系統是保證電網正常運行的一個非常重要的環節，這種系統在實際的過程中會展現出非常大的優勢，而這種技術在未來的發展中會有更好的發展條件，因為自動化設備是當前非常常見的，這種設備的使用使得電力系統的運行質量也更高，能夠很好的促進電力系統的健康發展。

　　[關鍵詞]電力系統;遙控系統;監控;調度;管理

　　社會經濟的發展水平不斷的提高，同時人們對電能的需求也大大的增加，在這樣的情況下電能的可靠性和安全性也提出了更高的要求，最近幾年，計算機技術也在不斷的發展和完善，所以電力調度工作的質量和水平也在不斷的提升，如何提高電力系統調度自動化的水平也成為了當前非常重要的內容之一。

　　一、電力調度自動化概述

　　電網調度自動化通常就是指借助電網運動化和數字化會發展，在市場經濟發展的條件下，電網的規模也不斷的增大，人們的在用電量上有更高需求的同時也使得用電的可靠性和安全性都提出了更高的要求，在這樣的情況下，如果一個部件出現了問題就很有可能會使得整個電網有癱瘓的風險，這樣就會出現大范圍停電現象。

　　因為人民生活水平都在不斷的提升，為了保證工作的過程中不能產生停電現象，所以就必須要對電力的供應進行嚴格的控制，同時還要在停電之前貼出通知，電力企業在這樣的情況下就要面臨非常嚴峻的考驗，所以在這一過程中必須要對電力調度自動化系統進行嚴格的控制。

　　1、電力調度系統的發展

　　在電力系統最早起源于20世紀中期，最早是為了解決電網在工作中很難控制的一些問題，在那個階段主要的目的就是對系統信號進行及時的控制，在實施控制的過程中采用的技術主要有接點遙控或者是其他裝置對其進行有效的控制，在當時主要是為了可以更好的對電網頻率予以適當的調整和控制。

　　通常我們所說的電力系統自動化通常就是指在實際的工作中采用現代化先進技術對設備的運行情況進行實時的監測和控制，這樣就可以很好的體現出其自身的安全性和穩定性，這樣才能更加充分的體現出其自身的優勢，保證人們正常生產和生活上的電力供應。

　　2、電力調度自動化分析

　　在很長時間的社會實踐和研究之后，相關人員得出了如下結論。

　　在電力系統的運行和發展中，要想有效的提高電力調度控制和管理的工作質量一定要在實際的工作中采用適當的方法對其進行有效的控制，而只有這項工作的質量能夠得到保證，才能更好的確保電網的正常運行。

　　在實際的工作中，它一方面可以有效的提高電網的工作質量，同時也能夠提高電力企業在發展中所獲得的經濟效益，在節能方面也越來越成熟，在這樣的情況下電力行業的發展就成為了社會發展中一個非常重要的問題。

　　而電力調度方面的研究也更加的深入。

　　通常所指的電力調度是在電力企業的發展中以計算機作技術作為主要的依托，以現代化的信息技術作為發展的條件，將電力調度作為調度工作中采用的主要方法，在應用的過程中，它的運行方式也是有著自身獨到特點的。

　　2.1、信息采集與命令系統

　　該系統是電力調度自動化系統中一個非常重要的組成部分，這一系統的出現也是當今系統發展過程中一個剛剛起步的時期，在運行的過程中它主要是通過電廠、發電終端以及相關的設備對運行中相關的信息予以有效的整理，這樣就可以將這些信息傳遞給計算機集控平臺，從而可以對系統進行有效的遠程控制。

　　2.2、信息傳輸環節

　　信息傳輸是整個工作中最為關鍵的一部分，在過去的信息傳輸工作中，因為信息傳輸技術的不科學而引發了許多的工作控制失誤，給工作的開展造成嚴重的損失，甚至是給人們生活帶來一定的影響。

　　近年來，隨著無線電通信技術、電磁波通信等新方式的產生，信息傳輸控制工作逐漸得到改善與優化，為整個電網調度系統工作的開展打下了堅實的指導基礎。

　　2.3、信息收集、處理和控制環節

　　為了實現對電力系統調度自動化的管理和控制工作，在目前的管理工作中我們可以通過從技術標準、管理策略方面入手，為實現對整個電網進行監測和控制功能，需要在工作中收集分散在各個發電廠和變電站的實時信息，并對這些信息及時的加以歸納和總結，并將結構顯示給調度員，產生相關的系統控制方法。

　　二、電力系統調度自動化技術在國外的應用

　　1、西門子SPECTRUM系統。

　　該系統是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺，引入軟總線概念，服務器之間及內部各進程與實用程序問的信息交換實現標準化開發的。

　　采用了分布式組件、面向對象等技術，廣泛應用于配電公司、城市電力司和工業用戶。

　　2、CAE系統。

　　該系統采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務器體系結構和雙以太網構成的EMS硬件平臺，選用分布式應用環境開發研制的，集DAC、SYS、APP、COM于一體。

　　該系統功能分布于各節點，能有效地減少網絡數據流，防止通信瓶頸問題。

　　3、VALMET系統。

　　該系統適用于多種硬件平臺，可連接SUN、IBM、PHA工作站該系統包括實時數據、歷史數據和應用軟件三個服務器。

　　三、自動化系統技術的產生背景

　　隨著我國電力系統的不斷發展，網絡分布也越來越廣。

　　電力系統網絡的運營與維護同樣需要大量的人力、物力與財力。

　　傳統的人工抄表、監測技術已經不再滿足目前日益發達的電力系統現狀。

　　自動化系統能夠對目前應用的電力系統進行全面監測，對在系統運營過程中出現的故障進行記錄與處理，大大提升了電力系統運行的穩定性。

　　四、電力系統應用互聯現狀

　　目前，我國應用的電力調度自動化系統在應用中主要有以下幾種：首先是CC一2000型電力調度自動化系統，它由部分高等院校與研究機構合作而成，充分利用了標準化技術為軟件提供接口，此電力調度自動化系統采用實時數據采集的方式，在不同的服務器分布相對的應用功能，即使在某一區域發生故障，也不會對整個系統的正常運行造成干擾。

　　現代電力系統的自動化技術已經體現出更多的成熟的特點，開始廣泛應用于我國電力系統的建設與運行中。

　　SD一6000～量管理系統具有統一的支持平臺，具有較大屏幕與調度自動撥號功能，在信息的傳遞時具有高實時性與超高質量的人機界面，是目前國內相對先進的的EMS系統，在我國的南方地區已經得到應用。

　　OPEN一2000，量管理系統能夠實現監控與數據采集功能、自動發電控制技術功能等軟件，把調度與管理等應用于一體，具有開放型與分布式的特點，適合于省高調等新一代管理系統。

　　此系統維護方便，已經在我國部分的市調項目上得以應用，并取得了不錯的效果。

　　五、電力系統調度自動化技術的發展趨勢

　　1、模塊化與分布式。

　　電力系統調度自動化系統軟件設計的重要思想就是模塊化和分布式。

　　組件技術是一種標準實施的基礎，能夠實現真正的分布式體系結構，基于平臺層解決數據交換的異構問題，是一種重要的電力系統調度自動化技術。

　　2、電力系統調度綜合自動化。

　　全面建立調度數據庫系統，提高電力系統調度自動化的綜合管理水平，使電力系統運行達到最優化，避免電力系統崩潰或大面積停電事故，提高電力系統的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系，使事故停電時間降到最短，降低各種不必要的影響。

　　六、結束語

　　電力企業逐漸涌入了市場化的發展大潮當中，在這樣的情況下，市場參與者和競爭者都在實際的工作中引入了調度自動化系統，這樣就可以對信息進行查詢等操作，雖然國家相關部門已經出臺了相應的規定，但是我國電力調度自動化系統還是需要不斷的改進和完善。

　　參考文獻

　　[11楊濤.電力系統自動化技術的應用綜述[J].科技信息.2010(23)

　　[2]吳吳琛.探究電力調度自動化系統應用現狀與發展趨勢Ⅲ.中小企業管理與科技(上旬刊).2009(06)

　　電力系統調度自動化技術【2】

　　【摘要】主要針對電網調度自動化系統技術中的現狀及未來發展前景進行探討，且對新一代電網調度自動化系統的以后需求及發展方向進行了有益的分析。

　　【關鍵詞】能量管理系統電力系統技術調度自動化

　　1、引言

　　能量管理系統(EMS)是一套為電力系統控制中心提供數據采集監視、控制和優化，以及為電力市場提供交易計劃安全分析服務的計算機軟硬件系統的總稱，它包括為上層電力應用提供服務的支撐軟件平臺和為發電和輸電設備安全監視和控制、經濟運行提供支持的電力應用軟件，其目的是用最小成本保證電網的供電安全性。

　　目前為止，電網能量管理系統的發展已經歷經三代，第一代系統為70年代基于專用機和專用操作系統的SCADA系統，第二代系統為80年代基于通用計算機和集中式的SCADA/EMS系統，部分EMS應用軟件開始進入實用化，第三代系統為90年代基于RISC/UNIS的開放分布式EMS系統(含SCADA應用)，采用的是商用關系型數據庫和先進的圖形顯示技術，EMS應用軟件更加豐富和完善。

　　2、電力企業應用系統互連現狀

　　電力企業應用系統互連、數據共享、軟件互操作是開放性系統發展和建設的趨勢。

　　隨著計算機軟硬件技術的發展和電力企業自動化需求的不斷提高，電力企業自動化系統產品不斷更新換代，電力企業自動化水平有了顯著提高，大多數電力企業或多或少的配備正在建設以下實時或非實時系統(R/NR，如EMS系統(R/NR)TMR系統(R/NR)、TMS系統(R/NR)、DMS系統(R/NR)、企業資源規劃(ERP)系統(NR)、AM/FM/GIS系統(NR)、MIS系統(NR)等，這些系統分別承擔著電力企業的輸配電網運行和控制、維護、管理、計劃編制等任務，根據建設時間和服務的領域不同，目前這些系統具有以下共同的異構特征：

　　圖1 電力企業自動化應用系統互連現狀

　　(1)多種計算機硬件平臺，包括SUN、COMPAQ、IBM、HP等公司的UNIX服務器、UNIX工作站和一系列的PC機等;(2)多種操作系統平臺，包括Solaris UNIX、Tru64UNIX、AIXUNIX、NT、LIUNX等;(3)多種商用數據庫平臺，包括Oracle、Sybase、DB2、SQLServer等;(4)多種構件技術，包括公用對象請求代理體系結構(CORBA)技術、分布式公用對象管理(DCOM)技術、企業JavaBean(EJB)技術;(5)大型主機模式、客戶/服務器(C/S)模式、Web瀏覽器/服務器(B/S)模式;(6)多種開發語言，如C、C++、Java、PowerBuilder等。

　　為了使不同廠家及時期建設的電力企業自動化應用系統能夠做到數據共享、軟件互連，國內系統通常的做法是：1)跨部門收集各個應用系統的數據;2)根據需要開發點對點的系統接口(如圖1所示)。

　　以上方法缺點是缺乏一種標準的數據庫訪問接口，同時新建的系統雖然暫時避免了成為“自動化系統孤島”，但不會建立一種企業自動化系統共享的、高效的分布式數據平臺，其結果是給未來的電力市場或數據倉庫的建立，創建了更多的“自動化孤島”。

　　圖2 一體化應用系統的互連趨勢

　　隨著CORBA/DCOM標準和技術的不斷發展，以及IEC61970CIM/CIS標準的不斷豐富完善，新一代電力企業自動化系統(EMS、TMR、TMS、DMS、RDS、AM/FM/GIS等)的建設必須考慮到系統一體化平臺建設的需求。

　　(如圖2)將是今后電力企業自動化系統發展的趨勢。

　　3、EMS新技術和發展趨勢

　　隨著計算機領域計算機硬件技術、通信技術、數據庫技術、Interent技術的發展，以及電力企業電力市場化進程的不斷加快，作為適應電力企業新的業務(電力市場)和一體化建設(EMS/TMR/TMS或EMS/TMS/DMS)需求的EMS系統支撐平臺和EMS應用軟件必然采用如下新的技術：

　　3.1CORBA中間件平臺技術

　　CORBA技術作為對象管理組織(OMG)推出的軟件系統開發標準，目前已經被眾多的廠家和用戶所接受，并成為新一代EMS系統應用軟件互操作和與其它系統進行透明操作和數據共享的軟件平臺標準。

　　3.2公用信息模型(CIM)

　　為使EMS應用軟件之間的交互正確無誤，需要對交換的數據信息達成一致，即提供標準的元數據級的模型和標準應用程序接口(APIs)。

　　在電力行業，CIM定義了電力工業標準對象模型，用于電力系統的數據工程、規劃、管理、運行和商務等應用的開發和集成，它提供了描述電力對象及其關系的標準。

　　CCAPI的CIM部分提交給IEC形成了IEC 61970的三個部分。

　　在IEC 61970中，CIM用統一建模語言(UML)描述，對象用公共類、屬性及對象間的關系來描述，對象之間的靜態關系有：聚集、歸一化和關聯。

　　3.3可視化技術

　　可視化的在線監控軟件已經成為調度員和電力市場交易員的迫切需求，其可以將傳統的用數字、表格等方式表達的離線信息，轉換為通過先進的圖形技術、顯示技術表達的圖形信息，例如潮流的可視化技術、電壓穩定的可視化技術、暫態穩定安全域的可視化技術、負荷預測的可視化技術、電力市場電量競價計劃的可視化安全分析技術等。

　　3.4電力市場交易與安全分析

　　一體化的技術隨著電力市場的發展，EMS作為電力市場技術支持系統的一個有機組成部分，除了承擔傳統的電網數據采集、監視和控制任務外，EMS應用軟件作為電力市場技術支持系統的有機組成部分將更多的承擔電力市場交易的電網安全分析任務，從而改變了傳統EMS的工作領域，要求對眾多的EMS應用軟件的接口和分析技術進行重新設計，即EMS/電力市場應用軟件的統一設計，分別實施。

　　3.5Interent信息服務技術

　　Interent不但為遠程維護提供了全新的手段，而且將傳統的電網參數和實時SCADA的數據瀏覽擴展到AGC功能、EMS應用功能(狀態估計、安全分析、最優潮流等)的瀏覽，使得EMS應用軟件的實用化水平的提高得到了進一步的保證，延伸了EMS系統的對外窗口，進一步提高了EMS系統的服務水平。

　　4、結語

　　隨著計算機硬件技術、通信技術、數據庫技術、Interent技術的發展，電網調度系統涌現了大量應用新技術，新一代電網調度自動化系統應滿足國際標準，兼具開發性與擴展性，并符合未來電網調度自動化系統安全生產和經濟調度的需求。

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