电网调度自动化现状及其发展

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摘 要 当前电网朝着特高压、大电网互联方向越走越远，给调度自动化系统带来了很多有待解决的问题。本文综述了目前电网调度自动化系统经历的几个发展阶段、具备的几点不足之处以及未来发展的趋势，指出在新的时期调度自动化所面临的挑战。

关键词 电网;调度自动化;现状;发展

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0226-01

1 调度自动化的发展

回顾电网调度自动化系统的发展，一般能够分为以下几个过程。系统的第一个阶段是20世纪70年代出现的用单机和专门的操作系统实现数据的监控和采集（SCADA），其功能简单且只可以在单机上运行。20世纪80年代，通用计算机的发展推动了系统技术水平的发展，出现了双机热备用系统，能量管理系统（EMS）逐渐在系统中实用化，此为第二阶段。90年代出现了分布式的系统，其开始具有强大的数据库以及显示图像的功能。发展到现在，自动化的第四个阶段以被广泛推广，系统能够支持EMS、配网智能管理（DMS）、监控预警（WAMS）以及信息平台，实现了系统的集成化。

2 传统系统的问题

自动化系统功能的最大优点就是帮助调度员对电网实行监控。然而在当今电网取得巨大发展的情况下，以前的自动化系统渐渐无法满足现场工作的需要。

1）传统接口的不足。由于调度要求较高的自动化水平，在调度自动化方向以及配网自动化方向出现了许多系统。然而在实际应用过程中，这些系统或功能间往往需要进行数据的交换互通，但当下的电网构建中这些系统的制造商往往是不同的厂家。所以，不同系统和不同产品之间的接口能够通讯非常关键。传统的接口可以分为以下几种，第一种接口方式是基于通讯协议，第二种接口方式是基于数据库，第三种接口方式是基于文件[1-2]。传统的系统接口有两个问题一直没有得到完全解决。①接口相互交换信息的模型不同，在通讯时需要彼此协商。②接口需要一一对应，不能形成统一的方式。处于此原因，后期建设的接口由于和前期投运的系统无法接口，导致系统的重复建设，并且难于维护。因此，调度的发展需要将接口形成统一的规范，实现标准化，使不同结构的系统能够做到无缝接口，不同的通信模块可以做到即插即用，大大简化维护和改建的

难度。

2）网络安全的威胁。网络化给当前信息的传输带来很大方便的同时也带来了信息安全的威胁，如黑客、电脑病毒等就能够严重威胁到系统的安全，甚至致使系统崩溃从而影响一次设备的运行[3-4]。传统的系统并没有特别针对网络的安全而建立完备的网络安全防护措施。不仅系统内没有足够的安全措施，系统之间由于对安全性的要求不尽相同，也没有必要的安全措施。网络安全已是系统需要考虑的重要问题之一，而传统的系统具有繁多的组网方式，其网络安全性非常差，是系统亟需解决的重点之一。

3）系统的开放性。传统的系统由于此前的技术限制，没有较高的开放性，其表现在以下几点。其一，数据的开放性差。在传统系统中的应用层没有采取统一的标准，接口不能通用，信息模型也没有实现标准化。其二，结构的开放性差。传统系统采用功能分布式的结构，不同的软件被安装在不同的计算机节点中，相同功能在软件内耦合紧密，难以实现系统结构的扩展以及延伸。其三，功能的开放性差。之前的系统的功能很难对外部系统进行操作，因此功能的不能重复使用。

3 调度自动化的发展趋势

为了适应上述的三个问题以及当前大电网以及特高压的发展趋势，系统具有以下几个发展趋势。

1）数字化。系统的发展，其重要的一方面就是实现数字化。其包含了信息、通信、决策以及管理等几个方面。信息数字化是将模拟信号转换为数字信号，再利用数据对所有的电力设备实现数字化[5-6]。通信数字化实现增强了系统的通信功能。决策数字化是指利用数字技术加强决策能力，能够将经济调度、紧急处理、维护稳定实现在线的闭环控制。管理数字化则是针对应用系统而言。数字化的系统能够加强信息控制，做到科学调度、快速决策。

2）集成化。集成化是将电网的二次系统实现互联，综合利用和处理大量的电网数据和信息。为做到集成化，应将系统中的数据和功能进行全面考虑，搭建服务体系，将数据和应用集成起来。打造数据平台和应用总线，将数据和应用整合起来，使集成环境能做到数据共享，功能增强的效果。

3）网格化。网格化是一种在无力网络互连基础上的应用和功能意义上的系统级联网。电力系统作为一个整体，虽然其每个时刻都在变化，对每一级的实时分析都必须考虑到相连电网以及上级电网的因素。在对本电网进行计算时，应当采取一定的预测，如对相邻电网的影响等，但在对电网进行分析时采用假设条件通常是不够精确的，因而其分析仿真具有一定的困难。

4）标准化。标准化包括两个方面的措施，分别是遵循标准和制定新标准。使用这一种技术，使得标准化可以做到实际开放。

5）市场化。市场化也给带来了一些新情况。例如：负荷和网络潮流的不可预知性增加，不合理的市场化机制将影响系统的稳定。所以，需要改良传统的自动化系统，令该系统可以与运营系统联系得更加紧密。

4 总结

调度自动化系统经过多年的发展，在技术上取得了巨大的进步，大大减轻了调度人员的工作强度，提高了系统的性能。电网的发展对系统提出了更高的要求。为了满足需求，系统朝着数字化、集成化、网格化、标准化以及市场化的趋势发展。技术的进步将使系统具备更加完备的功能，为电网运行提供更强大的保障。

参考文献

[1]翟明玉，雷宝龙.电网调度自动化系统消息中间件的特性和关键技术[J].电力系统自动化，2012（14）.

[2]汪际峰，沈国荣.大电网调度智能化的若干关键技术问题[J].电力系统自动化，2012（01）.

[3]赵普，瞿静文，马建华.江苏电网调度运行与生产管理系统的集成方案[J].电力系统自动化，2010（06）.

[4]王兰.电网能量管理系统（EMS）备用系统的研究[D].南京：东南大学，2009.

[5]姚建国，高宗和，杨志宏.EMS应用软件支撑环境设计与功能整合[J].电力系统自动化，2006（04）.

[6]高宗和，戴则梅，翟明玉.基于统一支撑平台的EMS和WAMS集成方案[J].电力系统自动化，2006（16）.