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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,对电网调度自动化不断提出新的要求．电网的运行和控制越来越依赖于完善、先进和实用的调度自动化系统:同时,现代科学技术曰新月异,许多新理论、新方法、新器件不断出现。也为电网调度自动化技术的不断进步和设备的不断更新提供了技术和物质的保证。
电网调度是关系到电力系统运行的关键,要充分发挥系统内发供电设备的能力,以最大限度地满足系统符合需要;使电网按照有关规定连续、稳定、正常运行保证供电可靠性;配合网、省调使电网电能质量(周波、电压、波形等)[1]。
1电网调度自动化系统
电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心、主站系统、厂站端(RTU)和信息通道四大部分。根据所完成功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。主要包括:数据采集和控制(SCADA)、发电自动控制(AGC)、经济调度运行(EDC)、电网静态安全分析(SA)以及调度员培训模拟(DTS)在内的能量管理系统。电网调度自动化系统是指直接为电网运行服务的数据采集与监控系统,在线为各级电网调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统,是由调度自动化主站系统、变电站自动化系统、发电厂自动化系统、传输通道以及相关设备组成[2]。
电网调度自动化系统一般包含安装在发电厂、变电站的数据采集和控制装置,以及安装在各级调度机构的主站设备,通过通信介质或数据传输网络构成系统[1]。电网调度自动化,是当前电力系统中发展最快的技术领域之一。常见的电网调度自动化主站系统有:监视控制和数据收集系统(SCADA)、能量管理系统(EMS)、配电管理系统(DMS)、电能量计量系统(Meternig System)等[3]。
2调度自动化系统的特点及发展方向
针对我国电网调度自动化所存在的问题,我国的电力系统调度自动化部门一直都进行着积极的探索,试图寻找一个更为有效地管理监控方式来有效的实现电力系统调度自动化的监控,从20世纪90年代开始,随着第三代开放分布式的电网调度自动化系统在整个系统中的应用,实现了电网调度自动化上真正的开放性。
调度自动化系统的一大重要任务是:保证电能质量,保持频率、电压、波形合格。这就必须时刻保持发电和用电的顺势平衡,由于电能不易大量贮存,而用户的用电是随机的,是时刻保持供需平衡,就要求调度必须提前预计社会用电需求,并依次进行事前的电力电量平衡,编制不同时段的调度计划和同意安排电力设施的检修和备用。在实际运行过程中调度一方面要依靠先进的调度自动化通信系统,密切监视发电厂、变电站的运行工况和电网安全水平,迅速处理时刻变化的大量运行信息,正确下达调度指令;另一方面要实时调整发电出力以跟踪负荷变化,满足用电需求[4]。
当前电力系统自动化软件已经发展到第四代。电力系统需求和应用模式也有了很大转变,其发展方向集中体现在以下几个方面。
2.1 自动化系统的规模日益增大
自动化系统无论接入的信息量、接入的范围、接入的信息种类都比以往大大增加。自动化系统尤其是实时生产管理方面(SCADA/DMS/TMR等)对系统软件提出了更高的要求,尤其是系统的开放性、稳定性、可靠性以及系统的高可用性等方面。系统在规模扩大的情况下,系统的稳定性、可靠性、实时指标等要求并不能降低。
2.2 自动化系统应用的复杂度日益提高[5]
随着电力自动化系统产品实用化的推进,生产监控、调度、指挥、管理类的自动化应用需求日益实用化、也日益复杂。
2.3 调度自动化系统的安全防护
(1)制定调度自动化系统安全防护策略的重要性。
近年来调度自动化系统的内涵有了较快的延伸,由原来单一的EMS系统扩展为EMS、DMS、TMS、厂站自动化、水调自动化、雷电监视、故障录波远传、功角遥测、电力市场技术支持系统和调度生产管理系统等。数据网络是支持调度自动化系统的重要技术平台,一般要求数据网络安全可靠,实时性要求在秒级或数秒级,其中发电报价系统、市场信息发布等电力市场信息系统由于需要与公网连接,因而还要求做加密及隔离处理。
建立调度自动化系统的安全防护体系,首先要制定安全防护策略。应用系统的安全策略位于安全防范的最高一级,是决定系统的安全要素。从大的方面讲,安全策略决定了一个系统要达到的安全级别及可以付出的代价;从小的方面讲,安全策略的具体规则用于说明哪些行为是允许的,哪些行为是禁止的。
(2)信息系统的安全分层理论[6]。
一个信息系统的安全主要包含五个层面,即物理安全、网络安全、系统安全、应用安全、人员管理。调度自动化系统的安全防护体系应包含上述五个层面的所有内容。物理安全主要包含主机硬件和物理线路的安全问题,如自然灾害、硬件故障、盗用、偷窃等,由于此类隐患而导致重要数据、口令及帐号丢失,称为物理安全。网络安全是指网络层面的安全。由于联网计算机能被网上任何一台主机攻击,而网络安全措施不到位导致的安全问题。系统安全是指主机操作系统层面的安全。包括系统存取授权设置、帐号口令设置、安全管理设置等安全问题,如未授权存取、越权使用、泄密、用户拒绝系统管理、损害系统的完整性等。应用安全是指主机系统上应用软件层面的安全。
3提高电网的经济运行管理
调度自动化主站也将随着技术的进步得到进一步提升,目前主要是采用先进的IEC61970标准,给系统带来新的变化,并且使得系统可以是不同厂商开发的EMS系统与有关电力系统运行的其他系统之间的集成。IEC61970使EMS的应用软件组件化和开放化,能即插即用和互联互通,使系统集成和信息共享更加容易。对电力系统中的三个最主要的涉众一最终用户、开发商和行业管理者一都具有重要的意义。这种变化使得系统的开发和应用得到了极大的自由空间,和以往相比可以更加开放地融合其他商家的产品。使得接口和模型更加通用,为系统智能化提供了大量可互通的模型结构。
未来的调度自动化系统将是一个庞大的智能化系统,系统将包括基于三维的GIs地理信息子系统,高级智能配网子系统,高级智能输电运行子系统,以及智能机器人巡视子系统等。
4结语
随着电网互联的快速发展,传统电网调度面临着诸多冲击与挑战。在电力市场新形势下,智能电网调度将成为电网运营的核心。因此,电网调度工作者应自觉认识和处理新形势下电网调度出现的新问题,及时转变思想观念,在技术层面与管理层面上加强学习,积极应对。
参考文献
[1] 傅钦翠．新一代电网调度自动化系统[J].华东交通大学学报,2003,24(5)．
[2] 邱雪君.浅议电力系统电网调度自动化[J].黑龙江科技信息,2010(33).
[3] 黄立红．浅谈电网调度自动化的发展方向[J]．中国科技信息,2005,12(1)．
[4] 何科.浅论电网调度自动化[J].中国商界(下半月),2010(10).
[5] 宋太忠.加强调度管理保证电网安全经济运行[J].时代经贸(中旬刊),2007(SA).
[6] 陈红.电网调度面临的新形势及其对策[J].江西电力职业技术学院学报,2009(1).
电网调度是关系到电力系统运行的关键,要充分发挥系统内发供电设备的能力,以最大限度地满足系统符合需要;使电网按照有关规定连续、稳定、正常运行保证供电可靠性;配合网、省调使电网电能质量(周波、电压、波形等)[1]。
1电网调度自动化系统
电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心、主站系统、厂站端(RTU)和信息通道四大部分。根据所完成功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。主要包括:数据采集和控制(SCADA)、发电自动控制(AGC)、经济调度运行(EDC)、电网静态安全分析(SA)以及调度员培训模拟(DTS)在内的能量管理系统。电网调度自动化系统是指直接为电网运行服务的数据采集与监控系统,在线为各级电网调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统,是由调度自动化主站系统、变电站自动化系统、发电厂自动化系统、传输通道以及相关设备组成[2]。
电网调度自动化系统一般包含安装在发电厂、变电站的数据采集和控制装置,以及安装在各级调度机构的主站设备,通过通信介质或数据传输网络构成系统[1]。电网调度自动化,是当前电力系统中发展最快的技术领域之一。常见的电网调度自动化主站系统有:监视控制和数据收集系统(SCADA)、能量管理系统(EMS)、配电管理系统(DMS)、电能量计量系统(Meternig System)等[3]。
2调度自动化系统的特点及发展方向
针对我国电网调度自动化所存在的问题,我国的电力系统调度自动化部门一直都进行着积极的探索,试图寻找一个更为有效地管理监控方式来有效的实现电力系统调度自动化的监控,从20世纪90年代开始,随着第三代开放分布式的电网调度自动化系统在整个系统中的应用,实现了电网调度自动化上真正的开放性。
调度自动化系统的一大重要任务是:保证电能质量,保持频率、电压、波形合格。这就必须时刻保持发电和用电的顺势平衡,由于电能不易大量贮存,而用户的用电是随机的,是时刻保持供需平衡,就要求调度必须提前预计社会用电需求,并依次进行事前的电力电量平衡,编制不同时段的调度计划和同意安排电力设施的检修和备用。在实际运行过程中调度一方面要依靠先进的调度自动化通信系统,密切监视发电厂、变电站的运行工况和电网安全水平,迅速处理时刻变化的大量运行信息,正确下达调度指令;另一方面要实时调整发电出力以跟踪负荷变化,满足用电需求[4]。
当前电力系统自动化软件已经发展到第四代。电力系统需求和应用模式也有了很大转变,其发展方向集中体现在以下几个方面。
2.1 自动化系统的规模日益增大
自动化系统无论接入的信息量、接入的范围、接入的信息种类都比以往大大增加。自动化系统尤其是实时生产管理方面(SCADA/DMS/TMR等)对系统软件提出了更高的要求,尤其是系统的开放性、稳定性、可靠性以及系统的高可用性等方面。系统在规模扩大的情况下,系统的稳定性、可靠性、实时指标等要求并不能降低。
2.2 自动化系统应用的复杂度日益提高[5]
随着电力自动化系统产品实用化的推进,生产监控、调度、指挥、管理类的自动化应用需求日益实用化、也日益复杂。
2.3 调度自动化系统的安全防护
(1)制定调度自动化系统安全防护策略的重要性。
近年来调度自动化系统的内涵有了较快的延伸,由原来单一的EMS系统扩展为EMS、DMS、TMS、厂站自动化、水调自动化、雷电监视、故障录波远传、功角遥测、电力市场技术支持系统和调度生产管理系统等。数据网络是支持调度自动化系统的重要技术平台,一般要求数据网络安全可靠,实时性要求在秒级或数秒级,其中发电报价系统、市场信息发布等电力市场信息系统由于需要与公网连接,因而还要求做加密及隔离处理。
建立调度自动化系统的安全防护体系,首先要制定安全防护策略。应用系统的安全策略位于安全防范的最高一级,是决定系统的安全要素。从大的方面讲,安全策略决定了一个系统要达到的安全级别及可以付出的代价;从小的方面讲,安全策略的具体规则用于说明哪些行为是允许的,哪些行为是禁止的。
(2)信息系统的安全分层理论[6]。
一个信息系统的安全主要包含五个层面,即物理安全、网络安全、系统安全、应用安全、人员管理。调度自动化系统的安全防护体系应包含上述五个层面的所有内容。物理安全主要包含主机硬件和物理线路的安全问题,如自然灾害、硬件故障、盗用、偷窃等,由于此类隐患而导致重要数据、口令及帐号丢失,称为物理安全。网络安全是指网络层面的安全。由于联网计算机能被网上任何一台主机攻击,而网络安全措施不到位导致的安全问题。系统安全是指主机操作系统层面的安全。包括系统存取授权设置、帐号口令设置、安全管理设置等安全问题,如未授权存取、越权使用、泄密、用户拒绝系统管理、损害系统的完整性等。应用安全是指主机系统上应用软件层面的安全。
3提高电网的经济运行管理
调度自动化主站也将随着技术的进步得到进一步提升,目前主要是采用先进的IEC61970标准,给系统带来新的变化,并且使得系统可以是不同厂商开发的EMS系统与有关电力系统运行的其他系统之间的集成。IEC61970使EMS的应用软件组件化和开放化,能即插即用和互联互通,使系统集成和信息共享更加容易。对电力系统中的三个最主要的涉众一最终用户、开发商和行业管理者一都具有重要的意义。这种变化使得系统的开发和应用得到了极大的自由空间,和以往相比可以更加开放地融合其他商家的产品。使得接口和模型更加通用,为系统智能化提供了大量可互通的模型结构。
未来的调度自动化系统将是一个庞大的智能化系统,系统将包括基于三维的GIs地理信息子系统,高级智能配网子系统,高级智能输电运行子系统,以及智能机器人巡视子系统等。
4结语
随着电网互联的快速发展,传统电网调度面临着诸多冲击与挑战。在电力市场新形势下,智能电网调度将成为电网运营的核心。因此,电网调度工作者应自觉认识和处理新形势下电网调度出现的新问题,及时转变思想观念,在技术层面与管理层面上加强学习,积极应对。
参考文献
[1] 傅钦翠．新一代电网调度自动化系统[J].华东交通大学学报,2003,24(5)．
[2] 邱雪君.浅议电力系统电网调度自动化[J].黑龙江科技信息,2010(33).
[3] 黄立红．浅谈电网调度自动化的发展方向[J]．中国科技信息,2005,12(1)．
[4] 何科.浅论电网调度自动化[J].中国商界(下半月),2010(10).
[5] 宋太忠.加强调度管理保证电网安全经济运行[J].时代经贸(中旬刊),2007(SA).
[6] 陈红.电网调度面临的新形势及其对策[J].江西电力职业技术学院学报,2009(1).