浅谈调控一体化在电力系统自动化中的应用

浅谈调控一体化在电力系统自动化中的应用

战玉霞梁伟周子超刘长锋

国网日照供电公司山东省日照市276826

摘要：电力系统过去在系统管理上，需要由调度中心安排大量人员分别负责系统监控、调度和运维等工作，容易出现分工不明、配合不佳等问题，不利于各项工作的高效开展。而引入调控一体化，则能使调度中心管理工作得以集中化，实现对系统各种资源的有效整合，所以能够更好的进行系统的一体化管理，满足电力事业的发展需求。

关键词：调控一体化；电力系统；自动化；应用

1导言

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产和应用过程，主要功能是将自然界的水能、风能等能源通过发电装置转化为可用的电能，从而提高人们的生活质量水平。随着人们需求的提高，传统的电力系统管理模式已经满足不了人们的生活需求。而电力系统在发电和供电过程中容易因机器元件的损坏和其他事故而阻碍电力系统的正常运行，在维修和保护方面给电力企业造成了很大的困扰，因此改善电力系统电网管理模式措施是企业稳定供电的保障，能有效保证人们生活生产用电。调控一体化在电力系统自动化应用中能提高电力系统的安全性和稳定性，同时也能保证电力系统运行的效率，保障电力系统平稳运行并提升电力系统运行的效率，全面推动电力企业的发展。

2调控一体化在电力系统自动化应用中的意义

随着我国社会的发展和人们生活水平的不断提高，人们越来越依赖于电力设备，如电脑、手机、电视、通信网络等都需要依赖电能的输出供应。当电力系统发生故障时，都能在不同程度上影响人们在生活上对用电设备的使用，给人们生活造成很大的不便。另外，供电企业在电力系统出现故障后常常要排除电机故障或者要更换新的装置设备，但是这个过程对人力和物力的需求较大，给电力企业造成很大的困扰。为了保证电力系统在实际应用中能够合理高效率进行电网管理，实施调控一体化在电力系统的有效管理应用，调控一体化在电力系统应用中实现了电力系统的网络化，进而清晰地对电力装置进行准确的判断，在提高电力系统稳定性和安全性的同时，也能高效的做出指令，比之传统的电网管理模式有着快捷、高效、智能的优势，在电力企业实际应用中有着重要的意义。

3调控一体化技术介绍

调控一体化技术是广泛应用于电网运行的一种管理体系,即通过对变电站监控和电网调度进行一体化设置,同时执行运行维护操作,进而完成电力系统电网监控、维护等管理。调控一体化管理模式与传统电网管理在基础工作职责方面无太大差异,但传统电网管理主要由电网调度中心全面负责执行电网运行的调度、监控和维护,工作内容繁杂且繁重,流程缺乏清晰规定,实际操作中工作人员往往会出现分工不明确、不均匀等现象,消耗较多的人力资源却难以获得良好的工作效果[1];随着电网规模的不断扩大和结构的不断升级,这些问题更加突出,电力系统服务质量难以保障。相比之下,调控一体化技术更注重电网调度分工明确性,将电网调度、变电站监控与电力系统运行维护有机结合,实现一体化自动管理,有利于各个环节和部门工作衔接,管理更集中、有效,充分整合、利用了有限资源,推动了电力系统自动化管理模式的建设。

4调控一体化系统设计

调控一体化技术在电力系统中的实际应用离不开基础的硬件平台设施以及有效的功能集成构架,前者是系统可靠性的保障,后者是加强各部分管理的必要条件。先进的技术和应用软件为实现电网调度、监控和维护提供了强有力的系统支持。

4.1基础的硬件平台设施

硬件平台的建设是调控一体化系统的基础,运用服务器群计算等先进技术在一定程度上满足了电网调度和变电站监控的共同需求;此外,硬件平台还可以配置冗余设施,以提高调控一体化系统的安全可靠性。作为系统的基础平台,同时运行电网调度和变电站监控,采用分层和分区的方式能有效实现应有的功能,对不同范围的电网管理都可进行全程优化配置,而前置服务器与系统可进行资源共享,保持数据一致。历史服务器、网络服务器、前置服务器以及SCADA服务器共同对冗余进行配置,更加保证了系统的可靠性。

4.2有效的功能集成构架

功能集成构架是调控一体化系统中的软件构架部分,建立将软件先进性与实用性结合实施的统一的技术平台,可优化系统整体配置,加强对功能模块化的设计,从而体现出调控一体化系统的智能化、开放性、灵活度。功能集成软件构架除了一体化的调度与监控图模库,还包括一体化的图形服务、数据服务、报警服务、报表服务及曲线服务等。建设有效的功能集成构架,有机结合了电网调度、运行控制和维护操作三方面管理工作,实用性功能得以灵活配置,同时有效实现了不同业务的不同信息发布功能。

5电力系统自动化中调控一体化应用的方案

结合对目前科技水平的思考，建构调控一体化系统难度、复杂性相对较高，需借助传统固有平台的运用，依据模型参数，在保证电力调度集成功能的同时，再次运转扩充。对此，笔者将调控一体化系统方案总结如下：首先，硬件平台。调控一体化系统主要用于变电监控、电网调度等工作。同时，借助计算机技术的运用，完成硬件平台的架构调整。再者，该硬件平台还可对多元化配置实施管理，用以保证系统运行的安全及稳定。而若要建构完善的硬件平台，应以分层、分区设计的原则为导向，通过对异样范围的监视管理，便于后续电网调度工作的开展。另外，前置服务器、数据处理间的一体化配置，是实现资源共享的前提。其次，软件平台。依据系统平台的一致性支撑，以此彰显系统先进性及实用性优势。若要更好保证电网系统的智能化、开放化，则有助于系统模块设计工作的开展。同时，在软件平台建构中，应对报警服务、数据服务何图模库等事项予以高度关注，依据全方位调度和监控的原理，促进系统功能灵活度的提高，不仅可实现向业务对象信息的发布，还可切实电力系统调控一体化管理的意义。

6电力系统自动化中的调控一体化应用

6.1自动化调控一体化系统

在电力系统自动化设计中应用调控一体化技术，重点需要对系统的调度和监控需求进行考虑，实现二者有效融合，为各种公共服务的实现提供平台。结合这些需求，可以完成由硬件层、操作系统层、系统平台层和应用层构成的系统设计。如图1所示，为系统结构图。系统硬件层为调控一体化实现的基础，由数据传感器、电网安全防护装置、通信设备等构成，能够为调控功能的实现提供保障。操作系统层负责进行人机交互界面的提供，需要采用UNIX等操作系统实现界面开发，为用户提供了良好的信息交互平台。平台层相当于计算机主机总线和进程，能够进行各类服务的提供，遵循IEC61970等准则，采用CIM/CIS总线，能够为用户进行实时信息处理提供报表、图形等工具，并且能够提供安全服务、预警告警等功能。系统应用层可以提供电网调度、监控等各种功能，具体包含电力调度自动化应用软件PAS、自动发电控制AGC等。针对该层面，通过完成新算法和应用开发，则能满足电力系统自动化控制设计的新功能需求。

图1系统结构图

6.2系统设备模型的建立

针对电力系统，在自动化管理实现中，可以应用调控一体化技术实现设备模型建立，确保新设备监控业务能够得到全方位开展。伴随着电力技术的发展，不断有新设备被引入到电力系统中。采用调控一体化技术实现二次设备描述，才能使设备模型得到不断优化，满足系统自动化控制需求。在实际建立设备模型时，还要实现对建模技术的科学引用，加强对系统全部设备的分析研究，将设备模型划分为设备层、站控层和间隔层三类。针对设备层模型，需要完成一次设备和二次设备的建模分析。针对一次设备，考虑到设备在间隔层、站控层等应用广泛，设备控制体系相对完善，无需进行再次建模。针对二次设备，则要进行重点分析，结合设备信号点和周围测量点位置实现二次建模。在对设备进行控制时，利用模型获得设备相关信息，则能确保设备得到较好的管理。

6.3系统数据信息采集分析

在电力系统自动化控制方面，还应加强数据信息采集分析，才能为系统控制功能实现奠定基础。而在信息采集方面，应用调控一体化技术可以借助前置服务器完成接收信息的传递和处理。采用主站SCADA服务器，通过与工作站连接，则能与遥控站点实现端信息的传递，并对传回的软报文等数据信息进行过滤处理，实现对业务信息的集中和调度。采取过去的监控方式，仅能得到系统合并处理后的虚拟信号，需要对下层原始信息进行科学处理才能得到详尽信息。而采用调控一体化技术，可以实现信息分层分析，完成信号间差异性的处理，获得完整、正确的信息。所以在电力系统中，采用调控一体化技术能够为数据信息采集、整合、处理和传递提供技术支撑，完成有价值信息的保留，为系统突发事件的应对提供数据依据。联合采用SCADA、PAS等模块，则能实现电力系统信息的全面分析，在系统出现异常时做好数据分类和排序，为系统管理提供数据支撑。因此在系统运维管理方面，对SDADA功能进行发挥，实现设备信息的处理分析，则能及时发现系统故障位置，通过解决问题为系统安全、稳定运行提供保障。

6.4系统调控一体化实现

在系统调控一体化实现上，还要结合系统架构模型完成相应数据平台的建设，然后通过集成调度自动化功能满足系统应用需求。在系统硬件平台建构时，还应对系统监控和调度需求进行同时兼顾，采用计算机技术等现代信息技术完成系统硬件架构调整，利用平台实现系统多余配置的管理，促使系统稳定性得到提升。现阶段，通常采用ORACLE关系数据库进行电网模型数据和历史数据信息的存储，难以满足电网海量动态数据信息存储需求。针对这一情况，还要采用动态数据库技术完成ORACLE+PI数据库的构建，借助标准化的数据模型进行不同内容、结构数据信息的整合调度和监控。在数据调度方面，还要完成系统前置服务器的一体化配置，借助分区设计手段有效实施调度，为数据资源共享提供高效运行的硬件平台。在系统软件建设方面，还要为平台的一致性提供保障。采用模块化设计手段，则能完成提供报警服务、图形工具等各种应用的软件开发，实现对数据、图模库的统一调度和管理。采用该种软件架构，则能实现系统应用的灵活配置，保证系统软件的先进性和实用性，因此能够为电力系统的智能化发展带奠定良好基础

7结语

总而言之，由于电力行业的特殊性，致使电力生产、消费活动同时施行，而电力系统更是以基础设施的角色，和国民生活及工作存在关联。同时，基于电能质量、供电安全性标准的提出，传统电网管理模式捉襟见肘，而调控一体化技术以电力调度、设备维护和电网监控等多功能融合的优势，成为电力企业电网管理的新趋势。

参考文献:

[1]陈培勇.调控一体化在电力系统自动化中的应用[J].低碳世界,2017(34):49-50.

[2]元卫华.调控一体化在电力系统自动化中的应用分析[J].低碳世界,2017(33):156-157.

[3]曹履薪.电力系统自动化中调控一体化的应用[J].中国高新区,2017(21):98.

[4]徐伟敏.调控一体化在电力系统自动化中的应用[J].科技视界,2017(30):182-183.