电力系统调控一体化系统及技术分析

电力系统调控一体化系统及技术分析

孙艳茹

（内蒙古鄂尔多斯电业局物资处内蒙古鄂尔多斯017000）

摘要：电能是我国运用最为广泛的能源之一，涉及全国各个行业，遍布全国各地。互联网+的迅速发展掀起了各个行业的改革浪潮，应时代要求，电力行业发展也提出了新的需求。传统电网的运营模式，已经不能适应社会的需求。因此电力行业必须加快科学技术的引进，并且要对电网管理制度进行完善，以保证电力系统的安全运行。调控一体化基于当前背景应运而生，在电力系统中应用非常广泛，它在调度电网的同时，与变电站的监控相结合，最后实现三者一体化的管理模式。鉴于此，本文是对电力系统调控一体化系统及技术进行研究，仅供参考。

关键词：调控一体化；电力系统；自动化

一、电网调控一体化建设现状

电力调控一体化是将现有的电网调度系统和电网运行遥测遥控功能实施整合，致力于构建以电网调控中心为“大脑”的集中性高效化电力系统管理体系。调控一体化建成后，系统调度将会步入新一代电网管理模式，从而促进和加快电力系统朝自动化、智能化、集约化、互联互补方向转变。

电网自动化系统建设现状如图1所示。第5代电网调度自动化系统D5000是目前我国电网最为先进、功能最丰富的系统级平台，是面向服务、基于国产软硬件、具有自主知识产权、持续投入研发力量升级改造的智能电网调度控制系统基础平台。在电力系统调度管理方面，调度模式可以分为集中调度和分层调度。我国的调度属于分层（多级）调度控制，“分层控制系统”是指从硬件上或从系统功能应用上进行分层，由分层而来的各子系统相互联系、相互合作，从而达到整个系统的最佳控制效果，并能被统一协调控制。目前在我国，由国调、网调、省调、地调、县调组成的全国分层电网调度模式已经被广为采用。而随着经济发展和电力系统技术水平不断提高、规模不断扩大，传统调度工作已经越来越不能满足现代电网运行中对安全性、经济性和运行质量等多目标趋优控制的要求。

在面向电力系统监测监控的运行与管理方式方面，不同地区由于历史事件、经济、地理、电网发展等因素采取了不同的建设模式。以往国内大型的地调电网多釆用调度与监控分别建设方式，监控采用集中监视与控制，如大连、天津电网；个别先进地区釆用调控一体化建设模式，调度与监控整合为一个技术支撑系统，如杭州、北京电网，采用架构模式是服务器群、并且双套互为冗余。而变电运行目前主要存在3种模式：①传统模式；②集控站模式；③集中控制模式。集控中心模式又可分为：①调度与监控分离；②调度与监控一体化模式，简称调控一体化。

目前，国家电网系统41.1%的变电站采用传统模式和集控站模式，这2种运行模式存在投资大、运行成本高、利用率低等问题，难以适应当前系统网架规模不断扩大和复杂深化、电网快速发展的要求，与当前电网集约化管理模式的矛盾日益突出。

二、电力系统中调控一体化技术基本科学内涵

较新兴的调控一体化技术来说，传统的电力系统管理模式存在某些缺陷。传统的电力系统监控由调度监控班完成，电网的调度工作由调度班来完成，运维管理由运维班来完成。这样，造成工作量非常大，浪费人力的现象，且还存在分工不均匀、不明确等问题，导致部分工作环节不能实现完美的衔接。调控一体化实质上是由调控班进行设备监控、调度指挥工作，最终实现一体化，进而实现对电力系统监控、调度以及运维的管理。调控一体化技术的运用不仅明确、细化了电力系统的分工，而且实现了各个部分之间能够相互良好的配合和衔接，从而减轻工作人员的工作强度，节约了人力资源，提高了工作效率。因此，电力系统中应用调控一体化，不仅会有效的提高资源的利用率，节约了成本。最终也可保证电力系统安全有效的运行。

三、调控一体化系统顶层规划设计

电网系统本身是一个非常复杂而庞大的系统，调控一体化技术在电网系统中起着非常大的作用。为保证整个电网有效的运营，对调控一体化技术进行顶层规划设计必不可少。对调控一体化技术进行顶层规划设计应首先对实现什么的功能，怎样实现功能，包含哪几个流程、需要哪些硬件设备及软件设施等关键环节问题进行重要技术进行回答。形成完整的调控一体化系统的运营体系，进而保证电网调控一体化技术安全有效的落地。

调度控制中心、运行维护操作是电力调控一体化系统中不可缺少的两个部分。在进行顶层规划设计中，调控一体化系统的总体方案关键之一是要保证这两个部分安全有效的实施，离不开搭建硬件平台和配置相应软件系统。调度硬件平台的建设是指利用硬件平台接收传输信息、数据，对运行维护操作下达调度指令。因此，硬件配置必须备有SCADA服务器、历史服务器、网络服务器、PSA服务器、前置服务器等设备，形成收集数据、分析数据、整合数据及调整传输数据一体化功能。硬件设备的配置对整个调控一体化后期运营有着密切的关系，是调控一体化的基础，只有保证硬件设备性能良好的情况下，才会使电能系统运营稳定，进而实现资源共享、数据采集整合及其他功能。最后不仅可以成为搭建软件系统的良好基础，还保证了调控一体化稳定高效的运营。

除此硬件配置外，调控一体化也离不开软件系统。软件系统是调控一体系统的支撑。要想实现数据分析，报表服务，软件构架必须具备以下设备才能满足以下功能。主要由图模库、图形服务、数据服务、报警服务、曲线服务、报表服务等组成。硬件是承载软件的基础，软件则是作为实现调控一体化功能的支撑。在总体规划设计中，软件调控一体化系统应当是重中之重，要保证电能系统调控一体化，软件系统必须具备智能化、开放化以及灵活化的特征才可实现电能系统智能化。

四、智能监控技术在调控一体化中的应用

1、高清视频监控技术

在传统视频监控系统中，由于录像设备、监控技术等的限制，视频监控画面模糊不清，很多时候并不能实现对异常和故障的有效识别。而高清视频监控技术的出现，提升了视频画面的清晰度，也为电力系统的监控管理提供了便利。在电力系统调控一体化中，运用高清视频监控技术，可以得到电力系统运行关键环节的高清视频，提供更加清晰的监控画面，为技术人员对视频内容的分析以及故障的判断提供了便利，也为电力系统的稳定可靠运行奠定了坚实的基础。

2、智能视频分析技术

在信息化技术飞速发展的带动下，智能监控技术取得了相当显著的成果，同时也使得传统监控系统的弊端越发凸显，传统的视频监控系统面临着前所未有的发展困境。从这个角度出分析，智能视频分析技术可以说是视频监控系统打破桎梏、获得长远发展的一条必由之路。高清视频监控技术在电力系统调控一体化中发挥着至关重要的作用，但是凭借电力系统中现有的管理人员，无法实现对所有监控画面的全面分析，一般情况下，监控录像仅仅是用作事后的故障分析和调查取证。在这种情况下，无法实现对事故的有效预防和控制，事后处理的方式也无法在真正意义上降低事故引发的经济效益和社会效益的损失。与之相比，智能视频分析技术具备持久性和有效性的特点，其本身的智能化程度较高，能够自动完成对异常点的分析和报警，在减轻监管人员工作压力的同时，也可以最大限度地减少漏报和误报的情况，提升事故的应对和处理速度。

结束语

电力系统调控一体化建设在技术支撑系统与组织运行管理两方面仍需开展更加积极地深入相关研究与实践。调控一体化建设对于电网发展和运行是大有裨益的，将会提高系统自动化水平和运行管理水平，提升供电服务质量。但构建调控一体化技术系统是一项庞大复杂的系统性工程，设计技术领域和学科交叉多，并且面临着来自内外多种因素影响系统运行的风险。因此，对于大型或者超大型地区电网的调控一体化改造和建设，必须从方案设计开始进行科学严谨的技术研究和验证。

参考文献：

[1]闫卫国，蒋菱，徐青山.电力系统调控一体化系统及技术分析[J].电力系统及其自动化学报，2018，30（02）：144-150.

[2]苏玉霞.浅析电力系统调控一体化的智能监控技术[J].科技与创新，2017（15）：156+159.

[3]陈玉洁.电力系统调控一体化监控信号管理[J].通讯世界，2016（21）：179-180.

[4]吴小瑛.电力系统调控一体化的智能监控技术[J].河南科技，2014（10）：136.