电力调度自动化系统工程的改造措施探讨

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摘要：电力调度化自动化系统在改造后运转才会更加安全、更加可靠，对于整个电网的安全运行来讲，有助于改善和提升安全运行的水平，提高对相关事故的处理解决能力。基于此，主要结合实例对电力调度自动化系统工程的改造措施进行了探讨。

关键词：电力调度；自动化系统；改造措施

作者简介：汪一波（1978-），男，四川安岳人，四川安岳供电有限责任公司，工程师，技师；左宇航（1967-），男，重庆人，四川安岳供电有限责任公司，工程师。（四川 安岳 642350）

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0205-02

安岳县电力调度自动化系统改造后按照国际标准进行设计，并且引进先进的技术，确保了系统运行过程中的稳定性，提高了功能的实用性，成本也较为合理；按照厂站的总数以及电网的总容量有效进行电网调度自动化系统的配置和安排，提高系统的实用性；此外，SCADA功能较为完善，系统具有良好的可靠性。

一、系统硬件的构成

调度自动化及其管理系统的主要功能是监测并有效控制电力系统的实际运行状况，需要具有精确的实时性以及良好的可靠性。在主站系统中，要求其服务器和工作站具有较高的性能，另外数据服务器以及调度工作站这些关键地方应引进先进的冗余热备用技术，尽可能满足电力系统提出的要求。

在设计和规划局域网的时候要求以太网的速度尽可能迅速，并采用星型拓扑结构。此外，要求双网不仅能够热备用，还能进行分流，有效提高网络运行的可靠性。

调度自动化主站可以进行如下配置：要求设置2台前置服务器、1台WEB服务器、1台维护工作站、1台通信集控工作站、1台远程维护工作站，另外再分别设置2台SCADA兼PAS服务器和调度员工作站，实时数据采集子系统1套、A3喷墨和激光打印机各1台以及其他相关设备和附件1套。

二、系统软件平台

1.数据库管理系统的构建

在设计数据库管理系统时一定要尽可能满足电力自动化系统自动进行数据访问和处理，及时响应各种要求，在处理数据的过程中应该具有较高的安全性，在设置SQL语言数据库的过程中还应该尽可能的标准化，并将数据库开放。[1]数据库主要由两部分构成，一方面是历史数据库，另一方面是实时数据库，要求这两个数据库都能够支持冗余热备用。此外，在定义数据时能进行在线操作。

卖方提供的系统具备定时（时间可设）自动备份SCADA系统（含参数数据库、图形、曲线、报表、历史数据库、运行程序，可以对备份项目进行选择）、一键备份功能，同时可以进行人工干预，备份的文件名称及属性应一目了然。

2.图形及人机界面系统

（1）用户在登录时必须验证身份信息。在登录时自动弹出相应的登录信息对话框。该对话框的主要目的是需要得到管理人员的认证。对于不同的用户如果使用不一样的机器，那么权限也可以指定不一样的，这时系统就需要验证用户身份对其设置相应的权限。

（2）用户不论进行什么操作，系统都能够形成一定的记录，包括具体的时间以及内容，还可以按照用户的实际需求将这些记录储存起来。

（3）系统具备远程维护方案，PC机、便携式PC机可以通过拨号MODEM远程维护主站系统。

（4）系统具备画面拷贝的功能，屏幕上的所有画面可以从打印机上打印出来。

（5）系统能够为用户提供一个反应迅速的报警系统，并且该报警系统能够让用户根据实际需要进行自定义，通过启动固定的程序发出声音警报等，用户予以确认即可。

（6）系统提供对所有事件的顺序记录和分类事件的顺序记录。系统对事件的顺序记录包括系统的运行信息（遥信变位、遥测越限、RTU的状态变化、通讯设备的状态变化、工作站的运行状态变化）、系统设备的操作信息（遥控操作、人工变位、人工置数、工作站的切机、启动、关闭操作）、系统的维护信息（数据库生成、增删、修改及验证装库操作及画面生成及修改、报表的生成与修改）。不同的事项可以根据用户的定义用不同的颜色显示，用户可通过过滤条件任意的组合显示并打印各种记录。[2]

（7）系统通过接收GPS时钟信号并实现全系统对钟。

（8）系统还可以识别用户的级别，设置相应的口令进行严格的权限控制，系统管理员根据实际情况修改口令，按照具体的操作席和电压等级等进行适当的划分。

3.用户权限管理

SCADA系统应具有针对每一用户、每一图形、曲线、报表以及各种应用功能进行各种权限设置。对一个操作对象可有三种权限分配：允许/不允许读、允许/不允许写、允许/不允许执行。

在一定的权限下，能在画面（包括接线图、表格等）上在线修改任一被测对象的记录属性（如该对象的名称、类型、容量、限值、告警级别等）。相同的人员在不同的责任区可以设置拥有不同的权限。

4.系统功能：前置机数据采集和处理

采集接入变电站的遥测遥信数据及电厂的模拟量状态量信息，进行误码检查和统计、报文分类并转换、数据可信性检验、工程量变换等处理并向上位机发送。采集电网频率和GPS时钟信号。主站配置一套GPS时钟以统一系统时间，前置通信服务器以此为标准，对各类RTU进行时间校准。采集变电站保护等智能装置报文信息：保护开关状态量、保护测量值、保护定值信息、保护故障动作信息、保护装置自检信息、信号复归等。具有与上级和下级调度自动化系统通信的功能。可以向上下级调度自动化系统转发，并接收上下级调度自动化系统转发的遥测、遥信、电度等数据。

三、基本的SCADA功能

1.数据采集

（1）在采集模拟量的时候可以采取两个方式。扫描方式：每个周期都要对所有模拟量进行彻底扫描，然后将扫描信息存入到数据库当中；阈值方式：该方法主要是通过扫描每个模拟量，将超出阈值的值找出来并发送到控制系统中。

（2）在采集状态量的时候可以采取两个方式。状态变化检出：通过对状态进行检测和驱动，一旦出现变化可以及时读出相应的响应；扫描方式：根据每个周期将RTU实时遥信状态读入到系统当中，及时更新数据库信息。

（3）在采集脉冲量的时候可以采取两个方式：定时扫描、周期采集。

2.数据处理

（1）对模拟量进行数据处理：检验数据具有的合理性；通过限值来检测数据具有的合理性；在检查的过程中可以进行多级限值检查，可以适当调整限值；根据数据处理结果及时进行更新。[3]

（2）对状态量进行数据处理：按照事故总信号的动作情况，将开关出现的事故跳闸现象以及人工操作原因区分开来，判断是否是事故问题；可以通过人工方式设置开关的状态以及刀闸的状态，并对这些状态设置对应的标志；在线实时检测并统计出开关的跳闸次数和合闸次数，在达到极限次数之后要及时发出报警。

3.曲线管理

指定的计划数据、当前实时数据、历史数据和负荷预计数据，以及安全限值等应能以趋势曲线方式在显示器上显示，趋势曲线的采样周期应能由调度员整定，实时趋势曲线能随时间的变化自动刷新。

用户应可根据运行要求，定义曲线的显示方式（坐标的灵活定义、曲线的种类和色彩、数据的起始点和时间间隔、坐标的拖动显示等）。

计划数据曲线的条数可任意定义，且系统应能方便地将用户的自定义格式曲线数据导入数据库中，自动生成各类计划曲线，并能实时更新全系统。

4.功能

（1）网络拓扑。在整个调度自动化系统的所有功能当中，网络拓扑是其最基本的一个功能。该功能可以按照电网中断路器等显示出来的遥信状态、根据每个电气元件之间的关系自动生成相应的母线以及对应的网络模型，最后将物理模型有效地转换成通用的数学模型，这样就可以进行自动估计状态，安全有效地进行分析以及模拟调度员的培训工作等。

（2）短期负荷预测。

1）首先可以全面地分析和处理电网的实时数据以及历史数据，并通过选择合适的预测手段对未来一天甚至一周的负荷变化进行有效预测。该预测方法速度快，预测的精确程度高。[4]

2）由于负荷会受到各种因素的影响，例如气温、计划考核等，所以需要充分考虑这些因素准确地预报预测结果。

3）根据相关数据资料可以每天在24个整点内进行负荷预报，也可以采取96点或者更密的点进行预报。

四、结论

本电力调度自动化主站系统改造后采用WINDOWS操作系统作为基本平台。在进行系统方案设计时严格按照先进性、开放性以及可以进一步扩充性等几个原则，并充分考虑电网的具体分布情况对电网未来一段时间内的发展规划等进行预测和设计，确保系统能够安全可靠运行，尽可能满足电网的发展需求。

参考文献：

[1]吴昊琛.探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009，（6）.

[2]王伟佳.电网调度自动化系统的发展方向探析[J].科技信息，2009，（19）.

[3]余世兵.地区性电力调度自动化系统方案研究[J].科技资讯，2009，（5）.

[4]石俊杰，孟碧波，顾镜汶.电网调度自动化专业综述[J].电力系统自动化，2004，（8）.