SCADA系統(tǒng)在崇左電網(wǎng)調(diào)度上的應(yīng)用

蔣炳光

摘要：在電力供應(yīng)要求越來越高的今天，對(duì)電力調(diào)度的要求不僅僅停留在輸送負(fù)荷那么簡(jiǎn)單，更追求的是對(duì)電網(wǎng)電能穩(wěn)定、供電質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)。由于SCADA系統(tǒng)能實(shí)時(shí)、正確地把變電站遙測(cè)、遙信信號(hào)上送，使調(diào)度員能更同步的了解電網(wǎng)運(yùn)行情況。筆者由淺入深的分析，闡述了SCADA系統(tǒng)在崇左電網(wǎng)調(diào)度上的重要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：崇左電網(wǎng);電力調(diào)度;SCADA系統(tǒng)

前言

在電力應(yīng)用高度發(fā)展的今天，人們的生活離不開電力，對(duì)電力的可靠性、穩(wěn)定性都提出了較高的要求。崇左電網(wǎng)電力調(diào)度把“服務(wù)崇左電網(wǎng)”作為工作的目標(biāo)。如何才能更好的做到，就需要做到實(shí)時(shí)了解電網(wǎng)動(dòng)態(tài)變化。

SCADA系統(tǒng)的誕生保證電力調(diào)度人員能實(shí)時(shí)、正確的把握電網(wǎng)運(yùn)行情況。借助SACAD系統(tǒng)上傳信息實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)區(qū)潮流、設(shè)備負(fù)載情況、異常及事故信息的監(jiān)視；通過在SACAD上設(shè)置設(shè)備電流、各母線電壓越限告警值，編制母線電壓、變電站功率因數(shù)監(jiān)視界面，直觀的反應(yīng)全網(wǎng)各站運(yùn)行情況；利用SACAD語(yǔ)音告警提醒快速對(duì)全網(wǎng)異常及事故進(jìn)行檢查處理。

一、實(shí)施SCADA系統(tǒng)的必要性

隨著電網(wǎng)改造的不斷深入和用電負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，地區(qū)電網(wǎng)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性考核要求的不斷提高，手拿一次接線圖、筆記本全憑電話了解電網(wǎng)情況的情況已難以適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的要求。在使用SCADA系統(tǒng)之前，調(diào)度人員所有操作下令處理電網(wǎng)異常、事故時(shí)憑圖紙、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，勞動(dòng)強(qiáng)度大，處理不及時(shí)，而且信息實(shí)時(shí)性不高，存在以下缺點(diǎn)：①調(diào)度人員需24h進(jìn)行實(shí)時(shí)信息收集，工作量很大，給其他業(yè)務(wù)的處理帶來壓力;②運(yùn)行人員憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理事故，不能準(zhǔn)確判斷最為合理的調(diào)節(jié)方式，致使調(diào)節(jié)設(shè)備不能充分合理的利用;③由于信息傳輸滯后，導(dǎo)致調(diào)度員存在考慮不周全、調(diào)控不及時(shí)的情況，會(huì)導(dǎo)致電壓、功率的短時(shí)越限;④人工調(diào)節(jié)一般都是在某些時(shí)段進(jìn)行集中調(diào)節(jié)，會(huì)引起全網(wǎng)功率因數(shù)的跳變和無功曲線的劇變。

綜上所述，傳統(tǒng)的電力調(diào)度方式增加了運(yùn)行人員的工作勞動(dòng)強(qiáng)度，也不適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展需求。因此利用科技手段實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的監(jiān)視、控制，從根本上保證電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已成為必然趨勢(shì)。為了解決上述缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度管理的科學(xué)化，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，減輕調(diào)度人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使用SCADA系統(tǒng)十分必要。

二、實(shí)施SCADA系統(tǒng)的基本構(gòu)想

實(shí)施SCADA系統(tǒng)的基本構(gòu)想是：該系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。

三、SCADA系統(tǒng)的功能

1.SCADA系統(tǒng)，從用戶的角度來講，主要解決三個(gè)問題：

1.1設(shè)備各種參數(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和控制信息的發(fā)送:采集設(shè)備參數(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)通常由智能設(shè)備生產(chǎn)廠家解決，及作為下位機(jī)在市場(chǎng)中出售，并提供可編程的通訊協(xié)議和協(xié)議處理芯片；二是設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)傳遞到上位機(jī)系統(tǒng)處理，目前上位機(jī)通常通過標(biāo)準(zhǔn)串口或IO卡運(yùn)行專用的上層采集模塊，從下位機(jī)中實(shí)時(shí)地采集設(shè)備各種參數(shù)的數(shù)據(jù)和發(fā)送控制信息；解決問題效率的高低表現(xiàn)在采集周期的長(zhǎng)短上，這也是衡量一個(gè)系統(tǒng)是否適合于某個(gè)行業(yè)的一個(gè)重要指標(biāo)。目前上位機(jī)系統(tǒng)可以達(dá)到平均毫秒級(jí)的采集周期。

1.2各種參數(shù)狀態(tài)表達(dá)和報(bào)警處理:報(bào)警作為監(jiān)控的一個(gè)重要目的，是所有上位機(jī)系統(tǒng)必須解決的問題。如果說各種圖形、圖象、動(dòng)畫、聲音等方式用于表達(dá)設(shè)備的各種參數(shù)運(yùn)行狀態(tài)是必不少的話，那么若上位機(jī)系統(tǒng)不能有效的處理設(shè)備的報(bào)警狀態(tài)，所有的表現(xiàn)形式都是多余的。評(píng)價(jià)上位機(jī)系統(tǒng)可靠性和高效性的一個(gè)重要指標(biāo)是看它能否不遺漏地處理多點(diǎn)同時(shí)報(bào)警。

1.3事故追憶和趨勢(shì)分析:監(jiān)控的另外一個(gè)目的是評(píng)價(jià)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和預(yù)測(cè)系統(tǒng)可能發(fā)生的事故。在發(fā)生事故時(shí)能快速地找到事故的原因，并找到恢復(fù)生產(chǎn)的最佳方法。從這個(gè)意義出發(fā)，實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)的保留和系統(tǒng)操作情況記錄變得非常重要。因而評(píng)價(jià)一個(gè)SCADA系統(tǒng)，其功能強(qiáng)弱最為重要的指標(biāo)之一就是對(duì)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)記錄和查詢的準(zhǔn)確和高效上面。

2.SCADA系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境

SCADA系統(tǒng)的運(yùn)行要求被監(jiān)控的變電站有信號(hào)收集傳輸系統(tǒng)，能做到遙測(cè)、遙信實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確上傳。

3.SCADA系統(tǒng)的軟硬件要求

崇左電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的硬件配置為一臺(tái)歷史服務(wù)器，一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，一臺(tái)前置服務(wù)器，以模擬信號(hào)傳輸、數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆绞揭赃_(dá)到保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。軟件所需的圖形畫面和電網(wǎng)參數(shù)通過SCADA數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口和圖形轉(zhuǎn)換接口直接轉(zhuǎn)換。

四、SCADA系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)

崇左電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)是依據(jù)《電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)程》、《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》及《中國(guó)南方電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化管理規(guī)定》等上級(jí)頒發(fā)的各種規(guī)程、規(guī)范及有關(guān)規(guī)章制度，同時(shí)結(jié)合崇左電網(wǎng)的實(shí)際情況，與山東積成電子股份有限公司合作共同開發(fā)的一套SCADA系統(tǒng)的實(shí)施方案。

五、SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用情況

SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)崇左地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度直轄的18座變電所的母線電壓和有功、無功的監(jiān)視、控制，包括自動(dòng)投切電容器和調(diào)節(jié)變壓器的分接頭。

崇左電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的投運(yùn)，從根本上解決了人工監(jiān)控的弊病，不僅保證了電壓、功率水平，還能夠統(tǒng)籌考慮網(wǎng)損的降低，達(dá)到了預(yù)期的控制目標(biāo)，以下為該系統(tǒng)的應(yīng)用情況分析：

1.減輕了調(diào)度員的工作量，電網(wǎng)調(diào)控都由當(dāng)值調(diào)度人員24h監(jiān)視控制。使用該系統(tǒng)后，通過直觀的畫面和語(yǔ)言提示，電網(wǎng)中出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示。極大地減輕了調(diào)度員的工作量，提高了生產(chǎn)率。尤其在電網(wǎng)運(yùn)行方式改變需進(jìn)行正常操作時(shí)，可以使調(diào)度員集中精力處理主業(yè)務(wù)，減輕負(fù)擔(dān)，對(duì)安全生產(chǎn)極為重要。

2.操作方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、界面友好。將所有相關(guān)資料保存，供調(diào)度員查詢。當(dāng)電網(wǎng)中相關(guān)設(shè)備檢修時(shí)，只要在SCADA系統(tǒng)中，掛上檢修標(biāo)牌，SCADA軟件就不對(duì)該設(shè)備遙信、越限遙測(cè)進(jìn)行彈出，或語(yǔ)音告警。圖形化的界面，無需閱讀冗長(zhǎng)的說明書，就能方便使用。

3.語(yǔ)音提示，解放調(diào)度員的雙眼。系統(tǒng)在提出命令或建議時(shí)，不但會(huì)顯示文字的提示，而且有真人語(yǔ)音報(bào)告，以提醒運(yùn)行人員注意并做出適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

綜上所述，實(shí)施SCADA系統(tǒng)以后，電網(wǎng)控制得到了可靠的技術(shù)保證，電網(wǎng)調(diào)度管理工作真正由傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型向智能化管理型轉(zhuǎn)變，并取得了很好的效果。崇左供電局還要繼續(xù)加強(qiáng)SCADA系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和管理，完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集工作，保證各種數(shù)據(jù)采集的正確，為電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用軟件的日常工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

SCADA系統(tǒng)作為能量管理系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)）的一個(gè)最主要的子系統(tǒng)，有著信息完整、提高效率、正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已經(jīng)成為電力調(diào)度不可缺少的工具。它對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益，減輕調(diào)度員的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化，提高調(diào)度的效率和水平中方面有著不可替代的作用。