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浅析电网调度自动化的管理及未来发展趋势摘要:随着电力工业体制改革的进一步深化,电力市场的进步探索,我国电力体制改革的发展深入进行对电网调度自动化提出了更高的要求。
电力自动化在发展的过程中也不断的面临着新的形式和问题，只有在对新的问题有一个全局上和整体上的把握，才能更好的解决发展中遇到的问题。
本文针对电网调度自动化系统运行中出现的一些安全问题进行了分析探讨。
关键词:电网调度自动化系统对策中图分类号：u665.12 文献标识码：a 文章编号：电网调度自动化的主要作用在于最大限度的保障当地电网运行的安全，优质和经济便利。
同时作为电力生产以及电力管理的前奏程序，电力调度的自动化为后两者的发展奠定了重要的基础和发展的铺垫。
尤其是随着最近几年电子计算机技术，数据库技术，网络技术等等现代化技术的飞速发展，为电网调度自动化的发展注入了新的活力和动力，此间，很多新的理论方法的出现，管理理念的革新等等为电网调度自动化的进步提供了物质和技术的支持。
一、电网调度管理和自动化系统的组成与作用电网调度管理和自动化系统,基本的机构包括了自动化主站系统、通信通道与厂站端。
而根据其功能的区别,又可以将系统进一步划分为采集信息执行系统、传输信息系统、处理信息系统以及人机交互系统。
在采用电网自动化手段以前,电力系统自动化的监视控制及运行管理范围仅限于发电厂、变电站围墙内的设备,亦即调度员的眼睛只能看到围墙内的设备及运行数据,对于出了围墙以外到实际用电的电力用户之间的大量系统设备实际运行情况,对调度员来说则无法知晓;采用电网自动化后,可以将调度员的眼睛从围墙内延伸到用户、到城市的各个角落,可随时了解整个系经发、输、配、用各个环节的实际运行情况,可进一步提高系统运行管理效率,迅速处理各种事件,充分保证对电网的有效管理。
采用自动化系统可完成:自动采集开关、配变等配电网设备运行的实时数据,对设备运行状况进行实时监测;对开关实施远方控制操作,减少现场工作,提高工作效率;实现事故报警并记录,报表统计和打印,提供系统分析应用;通过将配电网运行实时图与实际地理位置准确对应,快速、准确地寻找和提供分散在城市各个角落的配电设备的具体位置和各种运行数据,便于维护和事故抢修。
电力系统自动化发展历程及趋势一、引言电力系统自动化是指利用先进的计算机技术、通信技术和控制技术，实现电力系统的自动化运行、监控和管理。
随着科技的不断进步和电力行业的发展，电力系统自动化在过去几十年中取得了巨大的发展。
本文将详细介绍电力系统自动化的发展历程以及未来的趋势。
二、电力系统自动化的发展历程1. 初期阶段（20世纪50年代-60年代）电力系统自动化最初起源于20世纪50年代，当时主要应用于电力系统的监控和保护。
通过安装传感器和测量设备，实现对电力系统各个部份的监测，并通过自动化装置实现对电力系统的保护。
这一阶段的自动化程度较低，主要依靠机械和电气设备。
2. 中期阶段（70年代-80年代）在20世纪70年代和80年代，随着计算机和通信技术的快速发展，电力系统自动化进入了中期阶段。
电力系统开始引入计算机控制和通信技术，实现了对电力系统的远程监控和远程操作。
此外，还引入了自动化调度系统和自动化设备管理系统，提高了电力系统的运行效率和可靠性。
3. 现代化阶段（90年代至今）在20世纪90年代以及近年来，电力系统自动化进入了现代化阶段。
随着信息技术的快速发展，电力系统自动化的应用范围不断扩大。
现代化的电力系统自动化包括以下几个方面的发展：（1）智能电网：智能电网是电力系统自动化的重要领域之一。
通过引入先进的传感器、通信和控制技术，实现对电力系统各个环节的智能化管理和控制，提高电力系统的可靠性、安全性和可持续性。
（2）分布式能源管理：随着可再生能源的快速发展，电力系统越来越多地引入了分布式能源，如太阳能和风能等。
分布式能源管理系统通过自动化技术，实现对分布式能源的集成管理和优化调度，提高能源利用效率。
（3）电力市场化：电力市场化是电力系统自动化的另一个重要方向。
通过引入自动化的电力市场交易系统，实现电力供需的平衡和电力价格的合理调节，提高电力市场的竞争性和透明度。
三、电力系统自动化的未来趋势1. 智能化和数字化未来的电力系统自动化将更加智能化和数字化。
电力系统自动化发展趋势及新技术的应用近年来，随着技术的进步和社会的发展，电力系统自动化已经发展到一定的高度，在电力系统的运行管理和调度中发挥着重要作用。
自动化系统为电力系统优化调度和节约能源带来了诸多方面的好处，其发展和应用也是未来几年电力系统研究的热点话题。
一、电力系统自动化的发展趋势1、技术向智能化发展。
智能电网、智能变电站、智能变压器、智能电表、智能电力系统等技术的发展，将使网供电的效率得到极大的提升，有利于优化调度和节约能源。
2、应用开源软件及系统平台。
现代自动化系统已经由传统的封闭型软件升级为开源软件，已经实现了全面的数字技术应用，从而使得系统的可靠性和可维护性大大提高，使电力公司的管理更加高效灵活。
3、实现系统的可靠性提升。
自动化系统越来越智能，已经达到了对电网布置及运行状况建模，快速响应，客户自我受理等效果，使电力系统的可靠性大大提高，实现了“安全”、“高效”、“方便”等形式。
4、实现远程管控。
自动化系统可以通过远程管控实现复杂电力系统资源的及时调整和维护，实现电力系统的有效管理及高效运行。
二、新技术的应用及其实施1、采用物联网技术。
物联网技术可以实现电力系统的节能安全监控，通过传感器及其他数据采集技术，实现对电力系统运行状态的实时监测，进行节能安全管理。
2、智能控制系统的应用。
采用智能控制系统，可以通过系统的自动调整，实现负荷的稳定，提高设备的使用率，节省能源，降低运行成本。
3、人工智能技术的应用。
可以采用深度学习算法、多层安全授权等技术，实现电力系统的精准分析，以了解电力系统的运行状态，提高电力系统的安全性和可靠性。
4、采用大数据分析技术。
大数据技术可以根据电力系统实时运行情况及历史数据，对电力系统进行统计分析和预测，进一步提升电力系统的精准性和可靠性。
三、应用步骤1、建立智能电网系统。
建立新一代智能电网系统，根据电力系统实际运行情况，科学设置控制参数，以满足系统的安全性要求。
电力系统自动化现状及发展趋势
一、电力系统自动化的现状
电力系统自动化工程是一项具有技术性、复杂性和全球性特点的技术发展。
它涉及到现代化的电力设备、变压器、线路、电力系统控制与保护系统、自动化系统、监测系统和自动控制系统的研发与应用。
它破除了传统电力系统管理与控制的技术壁垒，极大提高了电力系统的安全性、可靠性和经济性，以及电力系统运行与管理的智能性。
1、网络自动化技术发展迅速，目前网络自动化技术主要有现代通信技术、物联网技术、云计算技术等，网络自动化技术主要用于电力系统的信息采集、信息数据库管理、远程监控和故障诊断等。
2、自动调度技术发展趋势明显，已经被广泛应用于电力系统各个层面，主要用于电力系统实时调度、调度决策、容量优化、运行监控、负荷预测等应用领域。
3、现代智能监控技术发展迅猛，主要包括自动故障诊断系统、状态估计系统、自动控制系统、自动发电调度系统、负荷预测系统、智能电网等。
4、智能电网技术的发展势头良好，目前已成为电力系统可持续发展的亮点。
电网调度自动化系统随着科技的不断进步和电力行业的发展，电网调度自动化系统在电力行业中扮演着重要的角色。
本文将探讨电网调度自动化系统的定义、作用、发展现状以及未来的发展趋势。
一、定义电网调度自动化系统是指利用先进的计算机技术和通信技术，对电力系统进行实时监测、控制和管理的系统。
它通过数据采集、传输和处理，实现对电网运行状态的实时监测，并能够自动化地进行调度和控制。
二、作用1. 提高电网运行效率：电网调度自动化系统能够实时监测电网的运行状态，及时发现故障和异常情况，并通过自动化调度和控制，快速恢复电网的正常运行，提高电网的可靠性和稳定性。
2. 优化电力资源配置：电网调度自动化系统能够根据电力需求和供应情况，对电力资源进行合理配置和调度，以最大程度地满足用户的用电需求，提高电力资源的利用率。
3. 支持新能源接入：随着新能源的快速发展，电网调度自动化系统能够实现对新能源的接入和管理，实现新能源的平稳并网，提高电网的可持续发展能力。
4. 提升电网安全性：电网调度自动化系统通过实时监测电网的运行状态和故障情况，能够及时发现并处理潜在的安全隐患，提高电网的安全性和防护能力。
三、发展现状目前，我国的电网调度自动化系统已经取得了显著的进展。
在电力调度中心，通过先进的监测设备和通信系统，可以实时监测电网的运行状态，并进行自动化调度和控制。
同时，电网调度自动化系统还与其他系统进行了深度的集成，如供电系统、能量管理系统等，实现了资源的共享和优化配置。
然而，目前我国的电网调度自动化系统还存在一些问题和挑战。
首先，系统的安全性和可靠性需要进一步提高，防止黑客攻击和系统故障。
其次，系统的智能化水平还有待提高，需要引入人工智能和大数据分析等技术，实现对电网的智能化管理和运维。
此外，电网调度自动化系统还需要与智能电网、物联网等新兴技术进行深度融合，以适应电力行业的快速发展和变化。
四、未来发展趋势未来，电网调度自动化系统将朝着以下几个方向发展：1. 智能化：引入人工智能、大数据分析等技术，实现对电网的智能化管理和运维，提高系统的自动化程度。
探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势摘要：随着时代的进步和科学技术的发展，电力网络覆盖不断扩大，用电量的持续增加，给电力调度带来了新的挑战。
电力调度系统的出现和应用大幅度提高了电力应用的效率和电力网络运行的高效性，随着计算机技术的发展和进步，必将得到更为广泛的应用。
关键词：电力调度；自动化系统；应用现状；发展趋势1电力调度自动化系统的应用现状1.1应用范围进一步扩大国家电网注重建设具有中国特色国际领先的能源互联网，在绿色发展方面推动新型电力的构建和转型;在强化安全保障上，构建能源互联网安全防御体系，提升信息安全态势感知能力和智能化、动态化网络安全防护水平;在统筹调度上，全面提升信息采集、传输、处理、应用等能力，推动传统电网基础设施和新型数字化基础设施融合，促进电网调度运行智能化和运营管理智慧化，实现以数字化转型为主线的智慧赋能。
由于国家电网等大型电力传输企业牵头应用电力调度自动化系统，其应用范围在进一步扩大，通过几次电力改革，已经从城市延伸到了广阔的农村区域，智能电表的缴费、断电、查询等功能已经实现了自动化，为电力企业和用户提供了极大的方便，节省了大量的人力资源成本，促进了电力自动化系统和设备的完善。
1.2核心技术进一步成熟电力调度自动化系统的应用主要在于其中的几项关键技术的成熟和发展。
一是电力数据的记录与提取。
电力调度自动化系统无论是对区域内用电情况还是个体的用电情况数据都可以实现实时的监测和数据的提取。
例如在电力生产紧张时期，通过对不同区域内用电数据的对比，可以合理分配居民用电、农业用电和工业用电，优先保障居民正常生活用电。
在数据监测上还有一个应用就是提取数据，通过数据分析决定区域内是否需要进行电力设施的更新换代，而非人工检测线路和变压器等设施的方式。
数据记录提供了准确而有效的第一手数据资料。
二是电力故障分析与修复。
传统的电力故障需要采取人工的方式，通过仪器手动监测，效率和安全性都极低。
电网调度自动化系统发展趋势展望姚建国,杨胜春,高宗和,杨志宏(国网南京自动化研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003)摘要:电网朝着超/特高压、互联大电网的方向发展,而调度自动化系统则朝着“数字化、集成化、网格化、标准化、市场化、智能化”的方向发展。
数字化是指电网设备、采集、控制及管理的信息化;集成化强调的是调度中心内部不同系统间的共享和整合;网格化是指在分层分布的调度管理体制下的各级调度中心之间信息的“需则可知”和分解协调控制;标准化包括遵循标准和制定新标准,强调的是通过遵循标准达到系统的高度开放,理想的目标是实现完全的即插即用;市场化是指在电力市场交易环境下的监控分析和控制;智能化强调的是在数据集成化的基础上将电网的分析和监控提升到完全自动和智能的高度。
关键词:调度自动化系统;能量管理系统;智能调度;电力网格中图分类号:TM734收稿日期:2006212215;修回日期:2007204222。
0 引言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20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。
80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 )/UN IX 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代理体系结构(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(SV G )标准[1],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、操作和远程维护要求,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[223]。
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[426];③系统结构从集中式向分布式方向发展。
值得一提的是国际领先的“图模库一体化”建模技术是中国率先实现的[7]。
随着计算机技术、网络和通信技术、数据库技术等的飞速发展和电力市场的要求以及国际标准的成熟完善,调度自动化系统正在朝着数字化、集成化、网格化、标准化、市场化、智能化的方向发展。
1 电网调度自动化系统的新需求中国电网将形成跨区域、远距离传输的超/特高压交直流混合输电系统,如何保证该系统的安全稳定运行是一个重大而迫切的研究课题[8210]。
具体表现在以下4个方面:①西电东送、全国联网、电力市场化对电力系统的安全稳定运行和基础研究提出了新的挑战;②世界上大电力系统相继发生的大面积停电事故已暴露出电力系统安全防御问题的严重隐患;③大电网的大面积停电不仅造成巨大经济损失,同时造成严重的社会混乱;④电力系统的安全性已纳入国家的安全防御体系。
从调度自动化监控和分析的角度来看,现代电网是多层次、多尺度、多对象的复杂统一体,对调度自动化系统提出了以下需求:1)大容量调度自动化需要从全局的角度来考虑,需要处7第31卷 第13期2007年7月10日 Vol.31 No.13J uly 10,2007理海量的信息。
表现在以下4个方面:①随着电网规模的快速扩充和电网互联的增强,对电网大模型的统一分析越来越成为需要;②传统EMS中只需要处理一次系统的信息,但未来调度自动化系统需要实现一、二次系统的同步建模、采集与分析;③传统EMS是电网稳态水平上的监控分析,未来需要扩展到静态、动态、暂态三位一体的信息处理与分析;④未来调度自动化系统需要综合处理电网、市场和电量信息。
2)高实时性为了实现闭环控制,高密度采集的相量测量单元(PMU)对高速实时通信提出了更高的要求,对分析和决策软件的实时性要求也更为苛刻。
3)统一性未来的电力系统需要加强监控和分析的统一性。
在时间尺度上,需要静态、动态、暂态相结合;在空间尺度上,需要各级调度的统一协调;从对象维上讲,既要考虑输电网与配电网相结合,又要考虑经济稳定性(电力市场的影响)与物理稳定性的交织作用。
4)综合性随着电网规模的扩大,电力系统的动态行为更加复杂,掌握系统各种运行动态、实施先进的保护和控制,对确保电力系统的安全稳定运行越来越重要。
作为承担电网静态监测、分析和控制功能的传统EMS已经不能完全满足电网发展和安全运行的要求。
例如,在电力系统受到扰动的动态过程中,特别是发生低频振荡等长周期动态过程时,EMS通常无法做出反应。
因此,需要将功能从传统的监视、分析和控制进一步延伸到广域保护和安全协调防御。
此外,综合性还包括信息的综合和应用的综合。
因此,未来调度自动化系统将不再是EMS, WAMS等具备单一功能的系统,而是综合型平台化的复合大系统。
2 调度自动化系统的发展趋势为了适应特高压和全国互联大电网的发展需要,新一代调度自动化系统在现有技术的基础上,应具备以下特征:数字化、集成化、网格化、标准化、智能化和市场化。
数字化的实质就是电力信息化,是未来发展的主流方向;集成化针对的是调度中心内部不同系统之间数据、功能的共享和整合;网格化是为了调度中心之间信息的“需则可知”;标准化包括执行标准和制定新标准;实现调度智能化是调度自动化系统的最终目标;市场化是电力体制改革的必然选择。
2.1 数字化随着信息化的普及和深入,越来越多的目光投向了数字化变电站和数字化电网的研究开发。
电网的数字化包括信息数字化、通信数字化、决策数字化和管理数字化4个方面。
1)信息数字化:是指电网信息源的数字化,实现所有信息(包括测量信息、管理信息、控制信息和市场信息等)从模拟信号到数字信号的转换,以及对所有电网设备(包括一次设备、二次保护及自动装置以及采集、监视、控制及自动化设备)的智能化和数字化。
电网具有很强的时空特性,需要采集、监视和控制设备的二维及三维时变信息。
信息数字化的目标是数据集成、信息共享,主要以数字化变电站为主体。
2)通信数字化:是指数字化变电站与调度自动化主站或集控中心之间通信的数字化。
畅通、快速、安全的网络环境和实时、准确、有效运行信息的无阻塞传递是数字化电网监控分析决策的重要前提。
3)决策数字化:电网安全、稳定、经济、优质运行是电网数字化的根本目的,必须具备强大的分析和决策功能,实施经济调度、稳定控制和紧急控制的在线闭环,达到安全、稳定、经济、优质运行的目的。
4)管理数字化:包括设备生产、运行等大量基础数据在内的各种应用系统的建设,实现从电网规划、勘测、设计、管理、运行、维护等各个环节的全流程的信息化。
调度自动化系统是数字电网的重要组成部分。
自1998年1月戈尔提出数字地球的概念以来,在各个国家和专家学者中引起了强烈反响,掀起了全球数字化浪潮。
2000年,卢强院士提出了数字电力系统的概念[11]。
数字化电网的核心是电力信息化。
电力调度自动化的数字化将会给调度的视角带来新的变化,许多新兴技术,如遥视技术、虚拟现实技术、可视化技术、全球定位系统(GPS)技术、遥感技术、地理信息系统(GIS)技术将会在未来调度自动化系统中得到广泛深入的应用。
数字化的目标是利用电网运行数据采集、处理、通信和信息综合利用的框架建立分区、分层和分类的数字化电网调度体系,实现电网监控分析的数据统一和规范化管理以及信息挖掘和信息增值利用,实现电力信息化和可视化、智能化调度,提高决策效率和电力系统的安全、稳定、经济运行水平。
2.2 集成化集成化是指要形成互联大电网调度大二次系统,这种系统需要综合利用多角度、多尺度、广域大范围的电网信息以及目前分离的各系统内存在的各种数据。
调度数据集成化就是要实现调度数据的整8 2007,31(13) 合,实现数据和应用的标准化,实现相关应用系统的资源整合和数据共享,实现电网调度信息化和管理现代化,从而为实现调度智能化服务。
因此,调度自动化系统应统筹考虑电力调度中心各自动化系统的数据及应用需求,以面向服务的体系结构[12],按照应用和数据集成的理念,构造统一支撑的数据平台和应用服务总线,实现数据整合和应用功能整合,达到数据一致、数据共享、应用功能增值的目的,并为调度自动化的运行和开发提供功能强大、方便易用的集成支撑环境。
采用数据通用集成总线(U IB )和CORBA 、企业J ava 级(EJB )、分布式组件对象模型(DCOM )和Web Services 等组件模型构造集成总线[13]。
通过U IB 将各种信息有机地整合在一起,如图1所示。
图1 信息的集成整合Fig.1 I ntegration of inform ation因此,不论是什么应用,都可以很方便地对数据进行各种操作,屏蔽了数据的分布性。
通过U IB 将各种应用系统整合在一起,如图2所示。
图2 应用系统的集成整合Fig.2 I ntegration of application systems具体说来,支撑平台需要研究面向服务的体系架构、数字化电网建模技术、广义数据集成、信息共享技术、面向主题的数据挖掘与展现技术、大信息量和高速数字实时通信以及实时数据处理技术;从应用的角度需要研究传统应用的集成和增值、交叉型和边缘型的新应用功能创新以及大规模电网分布式建模和静态、动态在线一体化协同仿真分析与计算等,从而达到在集成的基础上进一步创新。
2.3 网格化网格化是实现调度中心之间广域资源共享和协作,是一种在物理网络互联基础上的应用和功能意义上的系统级联网。
包括数据网格和计算网格。
长期以来,中国电网形成了分级分布的调度管理体系。
电网是互联的,但却按照分级分块调度运行。
虽然电力系统是一个瞬息万变的整体,每级电网实时分析时都需要涉及互联的相邻电网和上级电网的影响,但由于资源的专用,在进行本电网的分析计算时只能对其他电网的影响采用假设条件或者等值方式,这显然是不准确的。
因此,互联大电网对传统的分析仿真方法带来了挑战。
网格技术是近年来国际上兴起的一种重要信息技术。
