对调度自动化技术的设计与发展问题的探讨

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摘要：本文主要是从电力系统调度自动化技术的基本特征，对某电网调度自动化系统进行设计，并对电力系统调度自动化技术的发展趋势做出了探讨。

关键词：电力系统；调度自动化技术；发展趋势

Abstract: This paper is mainly from the basic characteristics of dispatching automation of power system technology, the design of a power grid dispatching automation system, and the trend of development of dispatching automation technology in power system is discussed.

Keywords: power system; dispatching automation technology; development trend

中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：

电力系统调度自动化系统对整个电网进行实时监控并采集整个电力系统运行的实时信息，对电网的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等，从而保证电力系统安全、可靠、经济运行，提高工作效率。随着电力系统技术和电网规模的不断发展，电力系统的设计、运行、管理、维护的要求也越来越高，要保证电力系统的安全、可靠、有序、经济的运行。

1、电力系统调度自动化技术的基本特征

（1）该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息；

（2）能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求，为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据；

（3）能实现整个电力系统的综合协调，使电力系统安全、可靠、经济地运行，并提供优质的供电；

（4）电力系统自动化技术能提高工作效率，降低电力系统事故发生概率，延长设备使用寿命，能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行，尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。

2、某电网调度自动化系统的设计

（1）安全性

A、利用Windows NT 的安全机制

Windows NT的安全性设计符合美国国防部C2级标准,可以有效的防止用户对系统资源和其它用户资源的非授权访问[2]。Windows NT的可靠性设计可以有效的保护系统不受应用程序的破坏,同时也防止了应用程序之间的相互干扰.Windows NT提供了异常处理机制,当系统运行出现错误甚至硬件故障时,能够作出预计的反应,可以保证应用软件系统的可靠运行[2]。

B、利用SQL Server 的安全机制

SQL Server 系统管理员、数据库拥有者、数据库对象拥有者可以分别设置不同的操作权限和操作口令,有效限制数据库系统的越权使用。SQL Server 具有安全时务处理能力,当系统发生故障时保护数据不致丢失[2]。

C、后备数据库方法

采用了后备数据库方法,当系统数据库因某种原因导致损坏时,可用后备数据库来恢复当前数据库。

D、应用程序安全机制

所有与数据库操作有关的应用程序(包括数据库录入、修改程序,前置处理程序,人机对话

程序,报表程序等)均采用严格的用户验证和口令登录机制,设定多种操作权限以及拥有操作

权限的时间限定, 并有临时锁定操作权限的机制,这样可有效限制系统的非法操作和越权操作。所有应用程序的关键操作步骤和对系统的关键部件的操作均采用严格的用户验证和口令

登录机制以及重复询问机制,这样可有效避免误操作的发生。

E、 硬件安全保证

系统硬件设计采用双网、双机、双电源冗余结构,可以自动或手动切换,保证系统的不间断可靠运行[2]。

（2）一致性

因实时数据库与描述数据库是一种映射关系,当描述库修改后利用Windows NT 的永久或临时管道机制同时修改主备机服务器内存数据，以保证数据的一致性。对于历史数据的修改则利用SQL Server 的触发器功能以保证相关数据库(表)数据的相应修改.

（3）实时性

A、 系统运行硬件平台实时性保证

Windows NT 是抢占式优先级、多任务多线程操作系统,它通过对进程和线程的优先级抢

占式调度实现多任务,保证重要任务的优先处理,以满足实时系统的要求。

B、数据库设计保证

采用多数据库设计方法,设计了描述数据库、实时数据库、历史数据库以及用户需要的其

它面向商业化应用的数据库. 其中实时数据库与描述数据库是一种映射关系,它通过描述数据库映射在计算机内存中以满足系统实时性的要求。各数据库都采用了多数据表的方法,例如描述数据库以全新的面向电网的方式分别设计了电网、电压等级、线路、开关、刀闸等24 个部件表并相应建立索引,以加快读写速度, 满足系统实时性的要求。

（4）数据库和数据备份

数据库备份采用同时保存后备数据库的办法。用SQL Server 提供的BCP 实用程序将数据

库表备份成文本格式和内在固有格式两种,以利于数据库数据的导出、特殊修改及数据修改

后的重导入,同时也起到了用文本方式保存数据库表的作用。历史数据的保存则是在系统中创建一转储设备(硬盘、可读写磁光盘等),定期自动或随时将历史数据库保存到转储设备上。

3、电力系统调度自动化技术的发展趋势

随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展，电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。

模块化与分布式。

电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础，能够实现真正的分布式体系结构，基于平台层解决数据交换的异构问题，是一种重要的电力系统调度自动化技术。

B．面向对象技术。

电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面

向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循CIM的技术，但它的实现有一定的难度。

C．智能化。

智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术，能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息，实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等，最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理，已达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。

D．无人化值守管理模式。

建立无人值班综合监控系统，能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等，当系统出现故障时自动报警，以便调度人员及时处理事故，从而保证电力系统安全、可靠、经济运行，实现无人值守调度管理方式，减少值守人员，提高工作效率。

E．电力系统调度综合自动化。

全面建立调度数据库系统，提高电力系统调度自动化的综合管理水平，使电力系统运行达到最优化，避免电力系统崩溃或大面积停电事故，提高电力系统的安全性和可靠性；建立并完善电气事故处理体系，使事故停电时间降到最短，降低各种不必要的影响。

4、结论：

电力系统调度自动化系统是整个电网的控制核心，是保障电力系统安全、可靠和经济运行的重要支柱手段之一。电力系统自动化系统软件系统的核心是其数据库，数据库的设计合理、简洁、全面是其软件系统安全、可靠运行的基础和保证，为此必须要选用可伸缩的、安全性好、实时性强、数据一致性好及整体性能高的数据库设计工具和运行环境来设计其数据库。作为电力系统设计人员必须及时学习并掌握先进的电力系统调度自动化技术以适应电力系统的发展。

参考文献

[1] 王诤．电力调度自动化系统应用现状与发展趋势[J]．中国高新技术企业，2008，（5）．

[2] IES- S500 电力调度自动化主站系统简介. 济南: 济南积成电子系统实验所. 1997

[3] 杨涛．电力系统自动化技术的应用综述[J]．电力与能源，2010，（23）