浅析县级电网调度自动化系统技术发展趋势
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【摘要】文章结合国家电网公司农电工作部“十二五”科技发展规划纲要，紧扣调配集一体化技术发展方向，阐述了“十二五”期间县级电网调度自动化发展的技术趋势。涉及系统体系结构和支撑平台、硬件支撑平台、数据采集系统、公共通信网络租用、安全数据交互机制、动态DSCADA功能、实用化功能、电网分析软件、配网自动化实现模式、信息的分层和责任区域机制等，为新一轮县级电网调度自动化系统的改造和建设提供指导意见和建议。
【关键词】配电网;县级电网;调度自动化;调配集一体化
为推动县级电网调度自动化改造与建设力度，国家电网公司农电工作部先后制定与颁布了《国家电网公司农网“十二五”科技发展规划纲要》和《国家电网公司农村电网自动化及通信系统技术导则》，进一步明确在“十二五”期间，县级电网调度自动化的新建或改造，必须遵循调配集一体化设计和建设原则，实现调度、配网、集控、电量、管理等多种应用功能的无缝集成，加强信息资源数据整合和数据共享，全面提升县级电网调度自动化系统建设的应用水平。
1.技术发展沿革
电网调度自动化系统对电力系统的安全经济运行起着不可或缺的作用。到目前为止，电网调度自动化系统的发展已经历了4代。第1代系统为2O世纪70年代基于专用机和专用操作系统的监控与数据采集（SCADA）系统，全部功能在单机上实现。8O年代，出现了调度主机双机热备用系统，即第2代系统，特点是基于通用计算机和集中式的SCADA/能量管理系统（EMS），部分EMS应用软件开始实用化。90年代，基于精简指令集计算机（RISC）/UNIX的开放分布式EMS属于第3代产品，采用商用关系型数据库和先进的图形显示技术，EMS应用软件更加丰富和完善，其主要特征是基于RISC图形工作站的统一支持平台的功能分布式系统。目前已开发出第4代电网调度自动化系统，它是一套支持EMS、配电网管理系统（DMS）、广域监测预警系统（WAMS）和公共信息平台等应用的电网调度集成系统，为调度自动化提供了一揽子的集成方案。第4代系统满足安全分区和安全防护的要求，按照基于公共对象请求体系结构（CORBA）开放分布式的设计思想，遵循IEC 61970的公共信息模型（CIM）/组件接口规范（CIS）和可缩放矢量图形（SVG）标准，面向电力市场进行了应用软件功能的扩展，并满足EMS网上浏览、操作和远程要求，为电力市场环境下的网省级EMS用户和其他自动化系统提供了一套先进、开放、可扩展、稳定可靠、面向对象的电力企业自动化系统支撑平台和丰富的电网分析应用软件运行平台。
总结电网调度自动化系统的发展历程，每一次升级换代无不伴随着信息技术的日新月异，并且有以下3个特点：（1）硬件从专用型向通用型方向发展;（2）功能从数据采集和监视控制向EMS方向发展;（3）系统结构从集中式向分布式方向发展。毫无疑问，每前进一步都与计算机及其操作系统的升级有着紧密联系，但每一代的进步都有其各自的目标。可以这样说：第一代解决了调度员“一双眼睛”，也就是说调度员可以借助调度自动化工具对电网运行监视和获取一般的现象及信息;第二代解决了调度员“一双手”的问题，便于调度员对电网的一般性控制和获取安全运行的决策依据;第三代解决了调度员“一个大脑”问题，系统通过高级应用软件的快速计算和实时智能，帮助调度员对电网深层把握，及时处理电网可能发生的潜在问题，提供电网改造、扩展的技术依据。
2.新技术的展望
2.1 组件化技术的发展
随着计算机技术和通信技术的飞速发展，电力系统自动化软件正在兴起网络化、组件化浪潮，从厂站侧间隔级的过程总线到主站侧的电力企业集成总线将全面组网和互联，IT界流行的公共对象请求体系结构（简称CORBA）、企业级Java组件（简称EJB）、分布式组件对象模型（简称DCOM）和基于简单对象访问协议（简称SOAP）的XML（可扩展标记语言）WebServices等组件模型开始用于电力系统自动化的解决方案。特别是IEC61970标准的出台使分布式、组件式的调度自动化系统必将成为未来发展的方向。
2.2 Linux操作系统的兴起
自由软件的蓬勃造就了Linux这一操作系统的诞生，它的出现削弱了微软Windows操作系统的霸主地位。Linux具有良好的开发性和稳定性，它采用的是Unix操作系统的内核，而且它的源代码是公开的。从安全角度讲Linux比Windows更具安全性，因此资深的系统安全家肯定地认为Linux是乃至未来5年最安全的操作系统，这可能也是我国政府加大发展有自主知识产权的Linux操作系统的出发点之一。电网调度自动化系统是一个实时系统，Linux的运用无疑为系统的稳定性下了一个定心丸。
2.3 Java的优点
Java优秀的平台有无关特性。Java的平台无关性，是指在某种操作系统（如Windows）中书写编译得到的Java字节码文件可以不加修改地在其它操作系统（如Linux、Unix）中运行。这一特性无论对于开发者还是用户都具有非同寻常的意义。
Java不同于C++等其它面向对象的语言特色。从数据结构中取消了C++语言指针结构;在多线程支持和安全性等方面已优于C++，大大降低了系统发生异常的可能性，有效地保证了电力调度自动化系统的可靠性;其内置的内存垃圾自动回收机制有效地解决了曾令程序员头疼的系统内存泄漏;Java以其优秀的类似于CORBA的RMI接口，使得开发分布式系统变得十分简单，从而为实时性要求较高的任务分摊在几个Java虚拟机上运行提供了较为简单的方案，并对未来实现国际电工委员会的IEC61970系列规约标准提供了实现的开放接口;有专门的类库支持通讯;Java强大的Internet功能，带来的好处是通用性、标准化、低成本、低维护费和高度的可移植性。使得许多以往常规电力调度自动化系统的许多功能在用户端的Web浏览器中实现，既简化了操作、延伸了电力调度自动化系统的管理范围，又大大减少了软件的升级维护费用。
3.县级电网调度自动化系统的发展前景
新一代县级电网调度自动化系统的发展，应以IT技术的发展为基础，满足国际标准，兼具开发性与扩展性。从以上的技术角度分析，以Java作为开发工具的县级调度自动化系统已成为可能，同时也符合未来县级电网调度自动化系统的需求。结合国家电网公司农电工作部“十二五”科技发展规划纲要，紧扣调配集一体化技术发展方向，从系统体系结构和支撑平台、硬件支撑平台、数据采集系统、公共通信网络租用、安全数据交互机制、动态DSCADA功能、实用化功能、电网分析软件、配网自动化实现模式、信息的分层和责任区域机制等方面阐述了“十二五”期间县级电网调度自动化发展的技术趋势，意在为新一轮县级电网调度自动化系统的改造和建设提供参考建议和意见。
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作者简介：（1981―），女，河北唐山人，大学本科，现供职于河北省唐山市乐亭县电力公司，主要从事电力工程工作。