阐述电力调度自动化系统的应用现状及发展

阐述电力调度自动化系统的应用现状及发展

作者：吴俊飞

来源：《中国科技博览》2013年第38期

【 摘 要 】 电力调度自动化系统是电网安全和经济可靠运行的保障 ， 在电力调度中具有主导作用 。本文通过分析电力调度自动化各个历史的时代特征和其功能，解析了我国采用的几个有代表性的电力调度自动化系统，分析了其现状，最终概括了电力调度的自动化系统的发展方向。

【关键词】关键词：电力调度；自动化系统；趋势 1. 电力调度的自动化系统的发展进程

电力调度系统的自动化发展过程主要概述为从没有标准统一的单机系统逐渐发展为分布式的应用系统就已有了统一标准，从单一方面的监视信息项逐渐发展成集稳态、动态和暂态等海量信息为一体的综合信息监视。每一次电力技术的革新，每一步电力的发展都是经过无数工作者的工作实践以及不断的努力而做到的。在最初的 20 世纪的 70 年代，单机的管理采用的（ScADA）系统主要是以专用的操作系统与专用机子为基础的；之后在 80 年代时是基于调度主机的双机热的备用（SCAD、EMS） 系统；在 90 年代出现的指令集计算机系统（RISC）/uNIx 是使用先进图形技术显示与关系型的数据库，这也是电力调度系统的第三代的代表；现在，根据公共信息的组件模型的规范接口与缩放型矢量的图形标准建立的结构（CORBA），是具有开放分布式的设计理念的请求代理方向的公共对象体系，从而研究出了电力调度的自动化系统，其更具开放、稳定、先进等特点。 2. 电力调度的自动化功能

电力调度的自动化系统采用的技术要达到国际上的工业标准，像通讯方面的技术、计算机方面的技术和网络方面的技术等，它的主要功能有：统计的计算、报警的处理、数据的采集、数据库的管理、信息的处理、事故和追忆、历史的趋势、事件的顺序记录、web 浏览、报表的生成和打印、多媒体的语音报警、画面的编辑和显示以及调度员的培训模拟等方面。重点还是采用双机热的备用上，从而提高电力系统的稳定可靠性，只要有一台服务器出现故障，整个在该服务器上运行的数据就会自动的切换到另一台正常运行的服务器，就可以保证该系统运行得以正常。

3. 现在电力调度的自动化系统的应用情况

在我国的当前电力调度自动化系统中，存在几家研发大企业拥有不同设计理念，其功能特点也各有特色。第一家是采用OPEN3000 系统的南瑞公司，此系统在具有常规 SCADA、EMS 的功能和支持平台之外，还遵循 IEC61970 建模的标准、技术集成、混合应用平台、数据的保

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险箱技术、AGC 依据 CPS 标准控制下的策略、AGC 和约束调度下的安全闭环控制、SCADA 网络技术在电网未来可能性运行方式的预测和未来电网模型的培训分析等特点。第二家是采用 CC-2000A 系统的科东公司，此系统除具备电网常规的功能外还具备数据方面的整合共享，一体化的面向服务、高效的数据集成环境是基于 SOA 的电力服务总线、多应用集成并发实时序列控制、集成平台上新型的将多种应用集成一起、多应用的集成环境并列存在、满足了 AGC 在 CPS 标准下的分区控制策略等特点。第三家是 ABB 公司拥有的 EMS 系统，ABB 公司的系统是一个解决问题的控制中心方案，即 NetworkManager（网络大管家），其能够保证系统的安全、有效的运行。这里的 NetworkManager 是一个给决策者提供可靠信息的能量信息系统，其采用数据引擎的 GDE 图形方式、数据的交换与外部适配器、数据信息的采集前置机、SCADA 类的应用软件、EMS 类的应用软件、图形界面、培训调度员的系统模拟、GMS 应用软件、资产管理的应用软件等各种应用模块。除了这些公司自行研发的电力调度自动化系统以外还有采用 EMS 中 e-terravision 系统的 AREVAT&D 公司和西门子公司的 EMS 系统等。以上这些系统的功能是通过下发的渠道或者供电企业自行选择的途径发挥着本身特有的功能。 3.1 国内采用的 CC-2000 系统

该系统是开放式的设计结构，运用的技术是面向对象化，利用封装思维和事件的驱动提供给应用软件透明的接口。其中引入的对象概念是为了满足继承性和封闭性等事件驱动的要求，该系统支撑把通用性与专用性有效结合能够适应电力调度的发展变化，也能够顾及到相关行业的现实应用需求。在遵行软件工程开发规律时完成产品化的软件需求，经过技术鉴定，按照面向对象的开放式系统技术，将电自院、东北电力公司、电科院、北京科东公司在一致协调后，共同实现系统平台上支持 CC-2000 应用软件的完整 EMS 系统。 3.2 国内采用的 OPEN-2000 系统

该系统是江苏省科技立项中的重大项目之一 ，是自南瑞电网控制公司之后研发出的新型的 EMS 系统。南瑞公司在 1998 年开发的 OPEN-2000 系统非常成 功 的将 SCADA、PAS、DTS、AGC、DMS、DMIS 集成一体，其功能适用在网省调与大中型地调，是新一代的电力能量管理系统。在国内外的适用面很广、可靠性又高、性能健全、成熟度强，是个发展速度很快的能量管理系统，亦是国内首次将IEC870-6 系列 TASE.2 协议联结成一个应用软件平台的系统。OPEN-2000 系统采用面向对象技术系统 ，把电力设备作为模拟对象建立信息数据的存取模式和电力模型系统 ，其中的软件设计是全部运用 面向对象技术的对象语言。该系统采用双网机制中的100M 平衡负荷，流量比之前更大，可靠性也更高，是一个完全商用的数据库研发，采有客户 / 服务器新型模式的电力管理系统。 3.3 国内采用的 SD-6000 系统

该系统是由淄博电业局和电自院系统南瑞控制公司一起研发的开放式能量分布管理系统，作为电力部的重点科技项目，其在1994 年正常投运，并在 1996 年鉴定通过测试。SD-6000 系统综合了分布式和开放式的特点，集成了气象的卫星云图、调度投影屏的超大规模、自动拨号

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的调度电话等新型技术。这种人机管理系统面向对象系统，最突出的是电网元件模型、同期生成数据库的技术、单线图的场站、电网的拓扑架构。管理系统的商用化数据库和 EMS 的支撑软件运用的 SQL 标准接口方便第三方的自行开发与应用。其前置机的应用软件实用且合理，并有着较高程度的稳定可靠性。 4. 电力调度自动化的未来发展

电力调度系统的自动化发展以及电力的不断深化改革，为了保证电网 的安全稳定运行，电力调度中心将会采用多个应用系统并列运行的模式，比如点能量的系统计费、配电方面的管理系统、调度生产方面的管理系统等。这其中的每一个系统可能同时包含着多个应用，其要求有：①能够互相分享信息，交换彼此的数据；②能够集成更多的应用系统，扩展出新的软件功能，降低标准接口的成本和应用难度，从而将更多的系统集成在一起；③为实现异构系统的互相操作，可以运用不同厂家的特色产品。为了达到以上的标准，要求电力调度的动化系统是满足这些应用 IEC61970 系统，其是以 CIS 作为访问电网系统的公用数据，该系统目标是为了解决电力系统问题中的异构和互联。数据信息的共享和各种资源的共享能帮助电力企业得到更高的效率与和经济效益，这将是未来电力调度的自动化系统的发展趋势。我国的电力调度的自动化系统已经逐步完成了从“经验型的调度”到“分析型的调度”的转变，相信在不久的将来一定能发展成“ 智能方面的电力调度”阶段。 结语

随着电力市场的不断发展，越来越多的市场参与者要求其采用的电力调度自动化系统能够进行数据信息的查询与上报等应用操作，这也要求电力调度自动化系统在智能调度上有些较高的安全防护能力。虽然国家电监会与经贸委已经出台了电力相关技术方面的规定，但是能够预测出电力在二次系统安全防护问题上将面对更多方面存在的挑战，同时智能调度系统在信息安全防护问题上能够满足用户的更多、更高要求。