隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活用電的不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)供電的電能質(zhì)量和可靠性的要求不斷提高，在此形勢(shì)下供電企業(yè)發(fā)展電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化顯得尤為重要。本文重點(diǎn)探討了電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的任務(wù)、功能和基本結(jié)構(gòu)。

　　《電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)》(月刊)創(chuàng)刊于1989年，由全國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)年會(huì)和天津大學(xué)共同主辦，向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的學(xué)術(shù)刊物。在國(guó)內(nèi)32所高等學(xué)校教授組成的編委會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下工作。學(xué)報(bào)刊登電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究、重要設(shè)備研究開(kāi)發(fā)方面的學(xué)術(shù)論文和研究成果報(bào)告，也發(fā)表高校教學(xué)和科研方面的經(jīng)驗(yàn)交流和國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)報(bào)道及相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)和研究工作的介紹等。

　　一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化和電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化

　　電力系統(tǒng)自動(dòng)化是指應(yīng)用各種具有自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能的裝置、通過(guò)信號(hào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方的自動(dòng)監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行和具有合格的電量質(zhì)量。電力系統(tǒng)自動(dòng)化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)最核心內(nèi)容。而電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的一部分，分為發(fā)電和輸電調(diào)度自動(dòng)化(通常稱(chēng)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化)和配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化(通常稱(chēng)配網(wǎng)自動(dòng)化)。

　　二、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)

　　電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)就是在電力系統(tǒng)調(diào)度中心對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)方監(jiān)視與控制。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括控制站、被控站和遠(yuǎn)動(dòng)通道。狹義遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)只包括兩端遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備和遠(yuǎn)動(dòng)通道;而廣義的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括控制站的人機(jī)設(shè)備和被控站的過(guò)程設(shè)備在內(nèi)。電力系統(tǒng)的安全監(jiān)控功能由各級(jí)調(diào)度共同承擔(dān)，而自動(dòng)發(fā)電控制與經(jīng)濟(jì)調(diào)度則由大區(qū)網(wǎng)調(diào)或省調(diào)負(fù)責(zé)，網(wǎng)調(diào)和省調(diào)還應(yīng)具有安全分析和校正控制等功能。

　　三 、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的功能

　　(一)電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制

　　通過(guò)電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制為自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、安全分析等高層次功能提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。其中監(jiān)視主要是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行信息的采集、處理、顯示、告警和打印，以及對(duì)電力系統(tǒng)異常或事故的自動(dòng)識(shí)別，向調(diào)度員反映電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和電氣參數(shù)。而控制主要是指通過(guò)人機(jī)聯(lián)系設(shè)備執(zhí)行對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、靜電電容器組、變壓器分接頭等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方操作的開(kāi)環(huán)控制。

　　(二)電力系統(tǒng)安全分析

　　電力系統(tǒng)安全分析主要內(nèi)容是利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)生一條線路、或一臺(tái)發(fā)電機(jī)、變壓器跳閘的假想事故進(jìn)行在線模擬計(jì)算，以便隨時(shí)發(fā)現(xiàn)每一種假想事故是否可以造成設(shè)備過(guò)負(fù)荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況，是一系列以單一設(shè)備故障為目標(biāo)而進(jìn)行的在線潮流計(jì)算。

　　(三)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度

　　電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度是在滿(mǎn)足安全、電能質(zhì)量和備用容量要求的前提下，基于系統(tǒng)有功功率平衡的約束條件和考慮網(wǎng)絡(luò)損失的影響，以最低的發(fā)電(運(yùn)行)成本或燃料費(fèi)用，達(dá)到機(jī)組間發(fā)電負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配且保證對(duì)用戶(hù)可靠供電的一種調(diào)度方法。在調(diào)度過(guò)程中按照電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的約束條件，在給定的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式中，在保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量的條件下，以全系統(tǒng)的運(yùn)行成本最低為原則，將系統(tǒng)的有功負(fù)荷分配到各可控的發(fā)電機(jī)組。經(jīng)濟(jì)調(diào)度一般只按靜態(tài)優(yōu)化來(lái)考慮，不計(jì)算其動(dòng)態(tài)過(guò)程。

　　四、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在國(guó)外的應(yīng)用

　　國(guó)外的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)均是采用了RISc工作者，UNIX操作系統(tǒng)和國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，主要有以下幾種：

　　(一)西門(mén)子SPECTRUM系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由德國(guó)西門(mén)子公司基于32比特SUN點(diǎn)的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺(tái)，引入軟總線概念，服務(wù)器之間及內(nèi)部各進(jìn)程與實(shí)用程序問(wèn)的信息交換實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)的。采用了分布式組件、面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)，廣泛應(yīng)用于配電公司、城市電力公司和工業(yè)用戶(hù)。

　　(二)CAE系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用64比特ALPHAI作站、客戶(hù)I服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和雙以太網(wǎng)構(gòu)成的EMS硬件平臺(tái)，選用分布式應(yīng)用環(huán)境開(kāi)發(fā)研制的，集DAC、SYS、uI、APP、COM于一體。該系統(tǒng)功能分布于各節(jié)點(diǎn)，能有效地減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，防止通信瓶頸問(wèn)題。

　　(三)VALMET系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于多種硬件平臺(tái)，可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件三個(gè)服務(wù)器。

　　(四)SPIDER系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由ABB公司開(kāi)發(fā)的，采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需求配置系統(tǒng)。它具有雙位的遙信處理功能，使?fàn)顟B(tài)信號(hào)穩(wěn)定性好，并有一套完整的維護(hù)工具。

　　五、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的基本特征

　　電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)具有以下基本特征：

　　(一)該技術(shù)應(yīng)該能夠及時(shí)并準(zhǔn)確地采集、檢測(cè)和處理電，網(wǎng)中各元件、局部或整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息;

　　(二)能根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)要求，為調(diào)度人員做出準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)和控制的決策提供依據(jù);

　　(三)能實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)，使電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，并提供優(yōu)質(zhì)的供電;

　　(四)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)能提高工作效率，降低電力系統(tǒng)事故發(fā)生概率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，能夠保障電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，尤其是能避免整個(gè)電力系統(tǒng)的崩潰和大面積停電等連鎖性事故發(fā)生。

　　六、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)朝著模塊化、面向?qū)ο蟆㈤_(kāi)放化、只能化合可視化等方面發(fā)展。

　　(一)模塊化與分布式。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術(shù)是一種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構(gòu)，基于平臺(tái)層解決數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問(wèn)題，是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)。

　　(二)面向?qū)ο蠹夹g(shù)。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的目的就是為了能夠及時(shí)準(zhǔn)確地獲得電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種能很好的解決這個(gè)問(wèn)題的技術(shù)先進(jìn)且能很好地遵循ClM的技術(shù)，但它的實(shí)現(xiàn)有一定的難度。

　　(三)電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動(dòng)化。全面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的綜合管理水平，使電力系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化，避免電力系統(tǒng)崩潰或大面積停電事故，提高電力系統(tǒng)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(shí)間降到最短，降低各種不必要的影響。

　　(四)無(wú)人化值守管理模式。建立無(wú)人值班綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全性分析、狀態(tài)估計(jì)、負(fù)荷預(yù)測(cè)及遠(yuǎn)程調(diào)控等，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警，以便調(diào)度人員及時(shí)處理事故，從而保證電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守調(diào)度管理方式，減少值守人員，提高工作效率。

　　(五)智能化。智能化調(diào)度是未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，能夠及時(shí)、有效地獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)正常運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化、預(yù)警和預(yù)防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢復(fù)等，最大限度實(shí)現(xiàn)全面、精細(xì)、及時(shí)、最優(yōu)的電力系統(tǒng)運(yùn)行與管理，以達(dá)到電力系統(tǒng)的調(diào)度、運(yùn)行和管理的智能化。

　　結(jié)語(yǔ)

　　本文首先簡(jiǎn)要地?cái)⑹隽穗娏ο到y(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要性及電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員掌握相關(guān)技術(shù)的必要性。根據(jù)幾種電力系統(tǒng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，概述了電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用狀況。從電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的基本特征出發(fā)，對(duì)幾種電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。最后，對(duì)今后電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。