洪 葉

（國網(wǎng)湖北省電力有限公司檢修公司）

0 引言

隨著國家電力的發(fā)展和電網(wǎng)多次改造的完成，我國電力網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)了全覆蓋，2020年全社會用電量75110億千瓦時，同比增長3.1%，根據(jù)國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用電量一直呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。要滿足如此龐大的用戶群體需求，電力生產(chǎn)和調(diào)度的平衡是一項龐大的工程，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用很好地解決了這一問題。

1 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用價值

當前的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是由人機聯(lián)系系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)三類系統(tǒng)組成綜合系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對復雜的電力網(wǎng)絡(luò)進行實時的動態(tài)監(jiān)測，最為重要的是可以收集到電力網(wǎng)絡(luò)運行過程中的即時數(shù)據(jù)，讓控制人員科學合理地進行電力控制和遠程調(diào)度，同時還能對運行的安全狀態(tài)進行檢測，提高電力應(yīng)用的安全性，在保證電力網(wǎng)絡(luò)高效運行的同時節(jié)省大量的人力物力，具有較大的應(yīng)用價值。

2 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷程

在電力應(yīng)用的起步階段，部分區(qū)域才有條件使用電。直到發(fā)電技術(shù)相對成熟，傳統(tǒng)的控制模式已經(jīng)滿足不了電力調(diào)度的需求。自動化的起步階段，計算機技術(shù)還未成熟，通過特定的通道收集電力運行的信息，并可以進行簡單的開關(guān)控制，是電力調(diào)度自動化的起步階段。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和進步，電力調(diào)度自動化進入了計算機應(yīng)用階段，可以掌握大范圍的電力運行數(shù)據(jù)信息，但是需要人工對數(shù)據(jù)進行計算然后制定調(diào)度方案，無法滿足日益增長的用電群體需求。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展和用戶量的爆炸式增長，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)進入了現(xiàn)代應(yīng)用階段，高自動化的遠程控制系統(tǒng)投入大規(guī)模使用，設(shè)備不斷更新，科技投入的力度持續(xù)加大，管理理念也在進步，推動了電力系統(tǒng)和設(shè)備的軟硬件同步發(fā)展。

3 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)從最初的電力生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用已經(jīng)逐漸擴展到電力生產(chǎn)、電力網(wǎng)絡(luò)運行和維護、大型電力使用客戶群體中，為電力的合理高效利用提供了極大的便利。

3.1 應(yīng)用范圍進一步擴大

國家電網(wǎng)注重建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)，在綠色發(fā)展方面推動新型電力的構(gòu)建和轉(zhuǎn)型；在強化安全保障上，構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)安全防御體系，提升信息安全態(tài)勢感知能力和智能化、動態(tài)化網(wǎng)絡(luò)安全防護水平；在統(tǒng)籌調(diào)度上，全面提升信息采集、傳輸、處理、應(yīng)用等能力，推動傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和新型數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施融合，促進電網(wǎng)調(diào)度運行智能化和運營管理智慧化，實現(xiàn)以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為主線的智慧賦能。由于國家電網(wǎng)等大型電力傳輸企業(yè)牽頭應(yīng)用電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍在進一步擴大，通過幾次電力改革，已經(jīng)從城市延伸到了廣闊的農(nóng)村區(qū)域，智能電表的繳費、斷電、查詢等功能已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，為電力企業(yè)和用戶提供了極大的方便，節(jié)省了大量的人力資源成本，促進了電力自動化系統(tǒng)和設(shè)備的完善。

3.2 核心技術(shù)進一步成熟

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用主要在于其中的幾項關(guān)鍵技術(shù)的成熟和發(fā)展。一是電力數(shù)據(jù)的記錄與提取。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)無論是對區(qū)域內(nèi)用電情況還是個體的用電情況數(shù)據(jù)都可以實現(xiàn)實時的監(jiān)測和數(shù)據(jù)的提取。例如在電力生產(chǎn)緊張時期，通過對不同區(qū)域內(nèi)用電數(shù)據(jù)的對比，可以合理分配居民用電、農(nóng)業(yè)用電和工業(yè)用電，優(yōu)先保障居民正常生活用電。在數(shù)據(jù)監(jiān)測上還有一個應(yīng)用就是提取數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析決定區(qū)域內(nèi)是否需要進行電力設(shè)施的更新?lián)Q代，而非人工檢測線路和變壓器等設(shè)施的方式。數(shù)據(jù)記錄提供了準確而有效的第一手數(shù)據(jù)資料。二是電力故障分析與修復。傳統(tǒng)的電力故障需要采取人工的方式，通過儀器手動監(jiān)測，效率和安全性都極低。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)通過對反饋回來的數(shù)據(jù)進行分析，可以準確定位出故障的部位和發(fā)生故障的原因，在超過負荷電壓的情況下，對區(qū)域內(nèi)用電自動切斷，對于部分因為系統(tǒng)原因造成的問題或者漏洞，可以實現(xiàn)自我修復，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)還通過安裝審計系統(tǒng)和入侵檢測裝置來保證整個用電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的安全性，避免黑客等不法分子的惡意攻擊，全面減輕了管理人員的壓力。三是電力系統(tǒng)運行與管理。借助先進的計算機技術(shù)和通信技術(shù)，開發(fā)不同的系統(tǒng)快速地對供電系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)全自動化的監(jiān)管和遠程控制。例如SD－6000系統(tǒng)就能通過模塊化處理的方式，借助通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，確保電力調(diào)度中心能對系統(tǒng)的具體功能環(huán)節(jié)進行有效的控制；SCADA系統(tǒng)進行自動化調(diào)度，可通過與上下級調(diào)度構(gòu)成廣域網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞，實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程調(diào)試功能。自動化系統(tǒng)的應(yīng)用保障了電力資源的利用和分配更加合理與高效。

3.3 科技創(chuàng)新進一步增加

在電力發(fā)展方面，國家為了保持競爭力，每年在科技創(chuàng)新上的投入很大，還有針對性地培養(yǎng)了大批的高素質(zhì)人才，尤其是精通計算機技術(shù)和自動化系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用方面的人才，在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)上不斷取得了新突破，為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在市場上的應(yīng)用和推廣提供了助力，對促進電力企業(yè)的發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用。

4 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

由于電力用戶數(shù)量的增長和技術(shù)的進步，用戶群體對用電的質(zhì)量要求也越來越高，電力生產(chǎn)和管理企業(yè)的管理壓力也越來越大，自動化系統(tǒng)的應(yīng)用也成為不可阻擋的趨勢，其應(yīng)用范圍正在不斷擴大。

4.1 智能化

智能化是計算機技術(shù)發(fā)展的一個總體趨勢，且已經(jīng)逐步應(yīng)用到了各個不同的行業(yè)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)也必然朝著智能化的方向發(fā)展，在越來越多的電力運行和管理過程中代替人力資源進行管理，同時能極大地提高管理效率，為電力調(diào)度向著更深層次的發(fā)展提供可能。電力調(diào)度智能化并非單純的自動化系統(tǒng)的智能化，還包括與之相配套的智能電站、智能電表、智能設(shè)備與技術(shù)等一整套的智能化控制與調(diào)度系統(tǒng)。智能化的系統(tǒng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，執(zhí)行電力系統(tǒng)的命令，實現(xiàn)電路的分閘與合閘操作；對電力故障在診斷與分析基礎(chǔ)上，進行有效排除；對網(wǎng)絡(luò)信息安全和調(diào)度人員的人身安全等提供更為堅實的保障。目前，受到智能化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用的限制，仍然在相對緩慢的探索和實驗階段，應(yīng)用的范圍比較有限。

4.2 可視化

自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，由于目前技術(shù)相對復雜，對使用人員的綜合技能和素質(zhì)要求較高，需要專業(yè)的人員才能進行操作和分析。未來自動化系統(tǒng)的推廣應(yīng)用必將面臨各種各樣的用戶，大多非專業(yè)人員，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)要在市場上推廣應(yīng)用，必定朝著簡單化的方向發(fā)展，也就是經(jīng)常提到的可視化，系統(tǒng)能將采集到的數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)化為通俗易懂的圖表或者簡單的結(jié)論。結(jié)合定位技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等，進而可以將故障定位和產(chǎn)生故障的原因以動態(tài)圖的形式展示出來，提供科學的調(diào)度和修復方案?？梢暬哪康闹饕峭苿与娏φ{(diào)度自動化系統(tǒng)在一般客戶群體中的廣泛應(yīng)用，在小范圍內(nèi)實現(xiàn)對電力的自我調(diào)度和管理，避免了因臨時問題等求助電力專業(yè)技術(shù)人員，減輕用戶群體的維修壓力和電力公司的人員調(diào)度壓力。

4.3 市場化

當前，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主要在國家電力生產(chǎn)和管理運營企業(yè)中應(yīng)用，主要是適應(yīng)大范圍電力調(diào)度應(yīng)用的需求。隨著計算機技術(shù)的不斷進步和系統(tǒng)的完善，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)必將推廣到企用和民用的領(lǐng)域，比如大型的工業(yè)企業(yè)，一年用電費用數(shù)額比較大，通過智能化的自動調(diào)度系統(tǒng)對全企業(yè)的用電進行合理的分配和控制，能夠在保證企業(yè)正常用電的情況下大量節(jié)約用電量。當前在美國等西方發(fā)達國家，智能化的辦公樓已經(jīng)投入了使用，能通過自動控制和識別技術(shù)，當辦公區(qū)域無人辦公時，自動切斷不需要的電源等，智能化的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可以與之結(jié)合，對用電進行精準控制，建立節(jié)約型和安全型的辦公環(huán)境。其他在大型農(nóng)場、商場、醫(yī)院等行業(yè)都可以推廣應(yīng)用，為整個國家建立節(jié)約型的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

4.4 個性化

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在實現(xiàn)了市場化和智能化之后，進一步向著個性化的方向發(fā)展，滿足不同類型客戶的需求。例如針對家庭用戶，有簡單易操作的自動化控制系統(tǒng)；針對國家電網(wǎng)等電力運營管理企業(yè)，有運算速度快、執(zhí)行效率高、功能性復雜的專業(yè)系統(tǒng)；針對中小型的企業(yè)，有與企業(yè)發(fā)展用電控制相契合的自動化系統(tǒng)。在主要電力網(wǎng)絡(luò)與分層電力網(wǎng)絡(luò)的連接之間，結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，電力供應(yīng)企業(yè)和用戶實現(xiàn)一對一個性化服務(wù)和維修，可以通過數(shù)據(jù)和用戶需要為用戶提供相應(yīng)的電力改革和應(yīng)用的個性化服務(wù)。個性化與市場化是相輔相成的，個性化為市場化提供基礎(chǔ)，市場化需要個性化的自動化系統(tǒng)，這也是不同行業(yè)技術(shù)發(fā)展和進步的目標。

5 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的思考

由于全球人口持續(xù)性的增長和資源消耗的持續(xù)增加，石油天然氣等可再生資源的儲存量也在快速消耗，世界對電力的需求也在進一步增大，尤其是賴以強國的工業(yè)用電量巨大，必須采取多種渠道合理利用電力資源，除了開發(fā)利用新能源，要在電力調(diào)度自動化上進行技術(shù)和理念上的革新。

一是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。國家電網(wǎng)在其電力覆蓋的范圍內(nèi)設(shè)置了多個調(diào)度中心，前期為了滿足用戶需求，一般按照地域范圍設(shè)置，電力資源的分配并不合理，隨著部分區(qū)域的人口集中和大量外流，要重新優(yōu)化電力資源配置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，按照用電需求和市場需要劃定合理的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域塊。二是進行技術(shù)攻關(guān)。電力調(diào)度系統(tǒng)自動化的進步，要依賴于技術(shù)的進步，尤其是與之緊密相關(guān)的信息獲取技術(shù)和遠程監(jiān)測感應(yīng)技術(shù)，要在信息技術(shù)的獲取速度和精度，以及信息傳播和共享及數(shù)據(jù)分析上進行技術(shù)攻關(guān)，當前已經(jīng)有部分企業(yè)應(yīng)用了新型的感應(yīng)器，在信息傳遞和數(shù)據(jù)分析上優(yōu)勢顯著。三是設(shè)施設(shè)備的制造。與電力調(diào)度自動化系統(tǒng)相適應(yīng)的，需要智能電表、智能變壓器、智能線路和各種儀器設(shè)備等，只有與電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的所有配套設(shè)施全部完善后，才構(gòu)成有效運行的系統(tǒng)，保障電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高效運行。

6 結(jié)束語

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為一個社會發(fā)展的要求和趨勢，其未來的應(yīng)用前景也必然是廣闊的，具有較大的市場價值和實際應(yīng)用價值。在技術(shù)上進行攻關(guān)，在設(shè)備上進行優(yōu)化，在人員上進行有針對性的培養(yǎng)，實現(xiàn)對電力調(diào)度的精準控制、診斷、修復與安全保障，對于電力資源的合理分配具有重要意義。