智能電網(wǎng)中調(diào)控一體化技術(shù)初探

魏東梅（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司巴彥淖爾電業(yè)局杭錦后旗供電分局，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015400）

智能電網(wǎng)中調(diào)控一體化技術(shù)初探

魏東梅
（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司巴彥淖爾電業(yè)局杭錦后旗供電分局，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015400）

在對(duì)我國(guó)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行過程中存在的主要問題進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，分析了基于調(diào)控一體化技術(shù)的智能電網(wǎng)的主要特征。以提高調(diào)控一體化技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用范圍和應(yīng)用水平為目的，提出了調(diào)控一體化技術(shù)的應(yīng)用策略，為智能電網(wǎng)調(diào)控一體化系統(tǒng)建設(shè)和后期的運(yùn)行維護(hù)工作提供對(duì)應(yīng)的參考。

智能電網(wǎng) 調(diào)控一體化 配網(wǎng)管理

在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，人們的用電需求也在一定程度上提高，給我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)帶來(lái)了對(duì)應(yīng)的挑戰(zhàn)。但與此同時(shí)，當(dāng)前的信息通信技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)得到了快速發(fā)展，智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展有了更多的選擇，給智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，合理的選擇相應(yīng)的技術(shù)，使得電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)符合可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容?；谡{(diào)控一體化技術(shù)體系的智能電網(wǎng)管理模式及框架體系的構(gòu)建，能夠?qū)φ{(diào)控過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的整理和分析，從而實(shí)現(xiàn)管理信息的傳遞和控制，提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率和可靠性。

1 我國(guó)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行存在的主要問題

1.1 電網(wǎng)管理模式相對(duì)單一

當(dāng)前我國(guó)配電網(wǎng)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是混用單條線路，而且在管理的過程中不止一個(gè)部門對(duì)輸電線路進(jìn)行管理，導(dǎo)致管理部門之間難以進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，導(dǎo)致其管理效率和管理質(zhì)量受到影響，在一定程度上限制了配電網(wǎng)效能的提高。尤其是在當(dāng)前信息時(shí)代，多頭管理容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等問題，不利于智能電網(wǎng)的建設(shè)。

1.2 調(diào)控工作人員管理不到位

當(dāng)前，我國(guó)部分電站管理部門缺乏優(yōu)秀的工作人員，導(dǎo)致大量的電網(wǎng)設(shè)備都沒有合適的人員進(jìn)行操作。其中，首先是工作人員的數(shù)量沒有達(dá)到要求。其次，由于部分電網(wǎng)設(shè)備操作難度較大，而且任務(wù)繁重，在人員緊缺的情況下難以良好勝任，使得電網(wǎng)調(diào)控工作效率低下。

1.3 調(diào)控工作的盲目性較大

當(dāng)前，我國(guó)部分電力部門所采用的電網(wǎng)調(diào)控方式依然十分傳統(tǒng)，尤其是在當(dāng)前智能化時(shí)代，這種傳統(tǒng)的調(diào)控方式不但質(zhì)量較低，而且效率不高，限制了電網(wǎng)規(guī)模和可靠性的提高。同時(shí)，在對(duì)配網(wǎng)架空線進(jìn)行管理時(shí)，一旦對(duì)開關(guān)變更不合理時(shí)，會(huì)導(dǎo)致意外情況出現(xiàn)。

2 電力調(diào)控一體化技術(shù)及其技術(shù)特點(diǎn)

作為智能電網(wǎng)的試點(diǎn)項(xiàng)目，電力調(diào)控一體化技術(shù)通過對(duì)電力體系的調(diào)控和監(jiān)測(cè)，能夠提高電力調(diào)控一體化的項(xiàng)目建設(shè)水平，使得電力調(diào)控智能化和信息程度得以加深，是構(gòu)建和完善電網(wǎng)監(jiān)控和維護(hù)管理體系的重要方式。在傳統(tǒng)的管理模式中，電網(wǎng)調(diào)度負(fù)責(zé)中心主要是開展電網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行、監(jiān)控 以及維護(hù)等工作，工作內(nèi)容項(xiàng)目繁多，使得工作人員在工過程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤率高的問題，從而一定程度上使得其功效積極性下降。隨著當(dāng)前電網(wǎng)改建、擴(kuò)建項(xiàng)目的開展，現(xiàn)代電力配網(wǎng)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)得到了調(diào)整和優(yōu)化，但是也在一定程度上使得電力調(diào)度工作難度增加。為了滿足當(dāng)前日益提高的客戶對(duì)用電服務(wù)水平要求，供電企業(yè)必須提高服務(wù)質(zhì)量，通過合理分工來(lái)提高電網(wǎng)調(diào)度工作的效率。例如，建立起以電網(wǎng)調(diào)度為核心的管理模式，通過同步運(yùn)行維護(hù)站點(diǎn)、做好調(diào)度指令的分解與執(zhí)行工作，各個(gè)部門相互協(xié)同，使得調(diào)度中心的管理趨于集中化、智能化，促進(jìn)各項(xiàng)資源的充分利用，提高電力調(diào)度工作的整體效率，在減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，促進(jìn)供電水平的提高。

電力調(diào)控一體化技術(shù)具有如下技術(shù)特征：較高的安全性。電力調(diào)控一體化設(shè)計(jì)科學(xué)黑，信息化、智能化程度更高，能夠保證電網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更加安全，從而實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度、集控、配電和計(jì)量的一體化，使得調(diào)度工作效率得到提高，為后續(xù)智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)提供翔實(shí)的數(shù)據(jù)資料。

3 基于調(diào)控一體化技術(shù)的智能電網(wǎng)的主要特征

3.1 故障分析能力

基于調(diào)控一體化技術(shù)的智能電網(wǎng)平臺(tái)能夠?qū)⒈O(jiān)控、通信、故障分析和事故信息收集功能集中起來(lái)，而且能夠進(jìn)行有效的信息傳遞。一旦出現(xiàn)配網(wǎng)事故、調(diào)控設(shè)備異常、電網(wǎng)裝置故障、電氣警告等問題時(shí)，可以及時(shí)的針對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，找到輸配電過程中存在的主要故障因素，并將故障分析結(jié)果直觀顯示出來(lái)。

3.2 智能告警能力

在智能電網(wǎng)中，一旦變電站出現(xiàn)故障時(shí)，智能電網(wǎng)設(shè)備會(huì)將大量的實(shí)時(shí)信息傳遞給調(diào)控中心，這時(shí)合理的對(duì)這些信息進(jìn)行過濾，并選擇其中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析尤為重要?；谡{(diào)控一體化技術(shù)的智能電網(wǎng)可以過濾分析獲得其中的主要事故，并及時(shí)的進(jìn)行故障定位，盡快解決其中存在的設(shè)備故障。

3.3 在線可視化監(jiān)測(cè)能力

智能電網(wǎng)可以對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測(cè)，能夠?qū)ψ⑷胱儔浩?、斷路器等相關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)、工作情況等進(jìn)行檢測(cè)，并及時(shí)的收集獲得其運(yùn)行信息，將之傳遞給調(diào)控中心，實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值守。

3.4 二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)能力

基于調(diào)控一體化技術(shù)的智能電網(wǎng)管理平臺(tái)對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控是智能電網(wǎng)的重大優(yōu)勢(shì)。利用該功能可以對(duì)配電網(wǎng)各個(gè)主要二次設(shè)備的工作運(yùn)行情況和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精確分析和整理，通過對(duì)這些信息設(shè)備的有效整理和搜集，為工作人員的分析和管理提供有效的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。

4 智能電網(wǎng)中調(diào)控一體化技術(shù)的應(yīng)用策略

4.1 加強(qiáng)電網(wǎng)管理模式的改革工作

良好的管理模式是智能電網(wǎng)電力調(diào)控一體化的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也是影響電力調(diào)控整體水平的決定性因素。在具體的實(shí)施過程中，應(yīng)該使用先進(jìn)的調(diào)控體系，例如GIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的在線監(jiān)控。通過應(yīng)用數(shù)字化的配網(wǎng)技術(shù)，與自動(dòng)化配電技術(shù)有效的銜接，在實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)，還可以對(duì)電力進(jìn)行調(diào)度。另外，電力部門在應(yīng)用先進(jìn)的管理技術(shù)對(duì)管理模式進(jìn)行改革的同時(shí)，還應(yīng)該重視調(diào)控和調(diào)度人員技術(shù)水平的培訓(xùn)，提高其操作能力，為智能化設(shè)備的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

4.2 基于GIS系統(tǒng)構(gòu)建配網(wǎng)調(diào)控一體化體系

配網(wǎng)調(diào)控一體化體系是SCADA系統(tǒng)的智能化升級(jí)，在既有的配網(wǎng)調(diào)度、監(jiān)控隔離的情況下，雖然能夠在線對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，但是對(duì)于其他沒有設(shè)置自動(dòng)化設(shè)施的設(shè)備依然使用的是手工圖冊(cè)的調(diào)控管理方式。因此，構(gòu)建起基于既有GIS系統(tǒng)的配網(wǎng)調(diào)控一體化系統(tǒng)，能夠有效的解決這種傳統(tǒng)模式存在的困境，在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化配網(wǎng)管理的基礎(chǔ)上，使得信息技術(shù)能夠介入到配網(wǎng)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)控一體化的整體調(diào)度和管理。例如，在既有的電網(wǎng)GIS平臺(tái)上構(gòu)建電子地圖，將地理位置與配網(wǎng)線路緊密結(jié)合起來(lái)，通過分層、分類對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行管理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)當(dāng)前配網(wǎng)現(xiàn)狀實(shí)時(shí)再現(xiàn)，能夠?yàn)榭梢暬渚W(wǎng)管理提供有效的工具。

4.3 9實(shí)現(xiàn)SCADA與GIS系統(tǒng)的良好互容

目前，配網(wǎng)調(diào)度工作的重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)管理水平的提高，對(duì)傳統(tǒng)配網(wǎng)調(diào)度過程中存在額盲目調(diào)度等問題予以解決，并將監(jiān)控作為輔助性措施，提高調(diào)控工作水平。因此，要根據(jù)配網(wǎng)的實(shí)際情況，在系統(tǒng)構(gòu)建和設(shè)置的過程中可以將SCADA系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)互容，通過功能互補(bǔ)的方式將SCADA的部分功能移植到GIS系統(tǒng)上，從而實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)控技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如，根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的相關(guān)建設(shè)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐呐渚W(wǎng)實(shí)際情況，為了保證配網(wǎng)數(shù)據(jù)的完整性，為后續(xù)GIS電網(wǎng)平臺(tái)與用電營(yíng)銷、生產(chǎn)管理等相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換需求，這時(shí)可以將GIS平臺(tái)與其他系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成的方式為數(shù)據(jù)中心提供集成支持，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換可靠性和穩(wěn)定性的提高。

主要的建設(shè)工作包括：由于路走徑、配網(wǎng)實(shí)際環(huán)境等會(huì)對(duì)配網(wǎng)產(chǎn)生重要影響，因此在建設(shè)工作中要以配網(wǎng)調(diào)度為核心，將已經(jīng)完成自動(dòng)化改造的設(shè)備接入實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一致性維護(hù)。同時(shí)，還可以對(duì)設(shè)備臺(tái)賬、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行優(yōu)化，可將設(shè)備的運(yùn)行信息、地理位置信息、靜態(tài)參數(shù)、空間關(guān)系等接入到系統(tǒng)中，為設(shè)備運(yùn)行提供實(shí)時(shí)的管理支撐體系。另外，還應(yīng)該構(gòu)建科學(xué)合理的集成機(jī)制，充分的挖掘GIS系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，減少數(shù)據(jù)維護(hù)中不必要的工作，使得調(diào)控工作效率得到提高。這時(shí)，可以利用GIS電網(wǎng)平臺(tái)采取圖形方式建立數(shù)據(jù)和圖像一體化的模型，利用本地設(shè)備存儲(chǔ)的公用數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)控和實(shí)時(shí)查詢。

4.4 提高調(diào)控管理的合理化

當(dāng)前電力調(diào)控的盲目性在配網(wǎng)管理過程中較為普遍。針對(duì)該問題，可以在電網(wǎng)的自動(dòng)化設(shè)備上使用先進(jìn)的SCADA管理系統(tǒng)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的智能化管理，而且能夠?qū)崿F(xiàn)管理系統(tǒng)的智能化升級(jí)，真正實(shí)現(xiàn)電力調(diào)控一體化。雖然當(dāng)前傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，但是并沒有對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行了自動(dòng)化改造，因此需要使用SCADA 系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。同時(shí)，配網(wǎng)的各個(gè)系統(tǒng)和調(diào)控?cái)?shù)據(jù)必須以數(shù)據(jù)為核心，保證數(shù)據(jù)傳輸與交換的安全性與穩(wěn)定性。另外，還應(yīng)該做好配網(wǎng)設(shè)備的管理和維護(hù)公正性，利用大修、技術(shù)改造等方式，開展調(diào)控系統(tǒng)的通訊、遠(yuǎn)動(dòng)、一次設(shè)備、繼電保護(hù)、變電站安防、視頻、門禁改造等系統(tǒng)升級(jí)和優(yōu)化公正性，保證在站內(nèi)的一、二次設(shè)備運(yùn)行可靠性和安全性得到提高。

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