調(diào)度模式技術(shù)支撐體系之方案研究

 摘　要：以深圳電網(wǎng)集控模式之實(shí)現(xiàn)方案為基礎(chǔ)，分析建設(shè)調(diào)度模式及其技術(shù)支撐體系之方案，通過對(duì)幾種方案之實(shí)現(xiàn)方式、綜合性能和資源成本之分析，提出一種建設(shè)特大型地區(qū)調(diào)度電網(wǎng)集控系統(tǒng)之方案，并指出此方案之關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)施難點(diǎn)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
    關(guān)鍵詞：調(diào)度模式；集控；SCADA系統(tǒng)；技術(shù)支撐

　
　　長(zhǎng)期以來，大多數(shù)地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度均采用地區(qū)集中調(diào)度控制之模式，這種模式有利于一個(gè)地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度之統(tǒng)一管理，效率高、速度快；小部分地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度采用分層之調(diào)度模式，在較重要之樞紐站設(shè)置中心站，對(duì)周邊變電站一次設(shè)備進(jìn)行巡檢和快速事故處理。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　調(diào)度模式之轉(zhuǎn)變，必須有相應(yīng)之自動(dòng)化系統(tǒng)作技術(shù)支撐。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：人們通常認(rèn)為調(diào)度模式之轉(zhuǎn)變僅僅在于區(qū)分是集中監(jiān)控還是分層監(jiān)控，相應(yīng)之實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以直接沿用SCADA系統(tǒng)之體系架構(gòu)，無非就是多建設(shè)幾套SCADA系統(tǒng)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)各種調(diào)度之支持。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：其實(shí)，在新之調(diào)度模式確定前后，有許多支撐方案需要研究，如何實(shí)現(xiàn)在技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)、人力成本、投資之間達(dá)到 優(yōu)配置，如何充分利用現(xiàn)有之系統(tǒng)資源，是個(gè)十分值得研究之課題，為此，比較了集控系統(tǒng)之幾種建設(shè)方案，并經(jīng)過兩年實(shí)際課題之研究，提出一種建議方案。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

1　集控概念之提出
　　隨著電網(wǎng)規(guī)模之高速發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)、通信、控制技術(shù)之發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理之信息量越來越大，直接可觀測(cè)之范圍越來越廣，使得電網(wǎng)之調(diào)度模式也不得不發(fā)生變化。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：以廣東省廣電集團(tuán)有限公司深圳供電分公司為例，該公司不下設(shè)區(qū)局、縣局，2002年年供電量為24．6 TWh， 高負(fù)荷達(dá)到48 GW。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：20世紀(jì)90年代初期，接入SCA－DA系統(tǒng)之變電站僅為20個(gè)左右，迄今變電站之接入數(shù)量已達(dá)到72個(gè)，況且該地區(qū)各個(gè)變電站之規(guī)模較大，SCADA系統(tǒng)接入之遙信、遙控、遙測(cè)、遙調(diào)信息（簡(jiǎn)稱四遙量）已達(dá)到54 901點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量為180 000點(diǎn)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：深圳供電分公司采用全網(wǎng)集中調(diào)度監(jiān)控模式，2000年初全網(wǎng)當(dāng)班調(diào)度員只有3人，目前采用輸網(wǎng)、配網(wǎng)分開之調(diào)度模式，每務(wù)十分繁重。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：調(diào)度員既負(fù)責(zé)調(diào)度，又負(fù)責(zé)監(jiān)視和控制操作，不利于電網(wǎng)之安全運(yùn)營(yíng)，調(diào)度員應(yīng)該將注意力集中到全電網(wǎng)上，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行合理之運(yùn)行方式介紹、調(diào)度。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：因此，將監(jiān)視、控制操作與電網(wǎng)調(diào)度分開，符合電網(wǎng)快速發(fā)展之需要。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：常規(guī)之集控模式有以下兩種：
    a）集控站模式
　　集控站模式，即在中心樞紐變電站進(jìn)行集控。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
這種控制模式可有效對(duì)周邊無人值班變電站進(jìn)行巡視、檢修、管理，同時(shí)增強(qiáng)無人值班變電站之事故反應(yīng)能力，提高電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行水平。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
    b）集控中心模式
　　集控中心模式，即在地區(qū)調(diào)度中心或集控中心（兩者可在一處）設(shè)置專門之集控員，進(jìn)行監(jiān)視、控制操作，調(diào)度員僅負(fù)責(zé)全電網(wǎng)之調(diào)度，不進(jìn)行具體之控制操作。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
2　支持體系之建設(shè)與研究
　　為配合集控系統(tǒng)之建設(shè)，需要在技術(shù)層面上先做一些工作。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
2．1　支撐系統(tǒng)之現(xiàn)狀
　　依照《廣東省電網(wǎng)集控站自動(dòng)化系統(tǒng)之技術(shù)規(guī)范》要求，集控系統(tǒng)之主要采集子系統(tǒng)在技術(shù)上要求與電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控SCADA系統(tǒng)基本一致，差異主要在于采集子系統(tǒng)側(cè)重于采集信息之完整性，增加一些設(shè)備之管理功能和統(tǒng)計(jì)功能；電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控SCADA系統(tǒng)增加了關(guān)于SCADA／EMS／DTS一體化建設(shè)之難度，在SCADA建模時(shí)增加許多設(shè)備之參數(shù)，便于高級(jí)應(yīng)用功能之進(jìn)一步實(shí)施，但多數(shù)較為成熟之SCADA系統(tǒng)，其常規(guī)建設(shè)模式仍為雙服務(wù)器、雙網(wǎng)熱備方式。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
2．2　集控站模式之支撐系統(tǒng)方案
　　集控站系統(tǒng)模式及其實(shí)現(xiàn)方案見圖1。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
2．2．1　建立集控站系統(tǒng)方案
　　建立集控站模式實(shí)時(shí)系統(tǒng) 通常、 易實(shí)現(xiàn)之方式是在若干中心站或集控站分別建立集控站系統(tǒng)（或小型之SCADA系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)集控功能，稱之為小型SCADA系統(tǒng)，主要原因在于集控站系統(tǒng)通常僅接入15至20個(gè)無人值班變電站，系統(tǒng)功能幾乎與SCADA系統(tǒng)相同，它之信息總量少很多，硬件配置簡(jiǎn)單，但同樣需要服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、前置機(jī)等。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：相應(yīng)地需要在選定之集控站配置對(duì)各受控站相應(yīng)之雙路由之遠(yuǎn)動(dòng)通道，即需另建一套小之通信系統(tǒng)（相對(duì)于地區(qū)調(diào)度通信中心系統(tǒng)而言）。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

2．2．2　建立地區(qū)調(diào)度SCADA系統(tǒng)之遠(yuǎn)方工作站方案
　　SCADA系統(tǒng)將所有之變電站信息集中采集，利用信息分流、權(quán)限管理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分層監(jiān)控（或監(jiān)視）之集控站功能。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
2．3　集控中心模式之支撐系統(tǒng)方案
　　集控中心系統(tǒng)與地區(qū)調(diào)度SCADA系統(tǒng)采用同一套系統(tǒng)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：信息大集中后，利用SCADA系統(tǒng)一些先進(jìn)之設(shè)計(jì)思想和快速網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息分流、報(bào)警分區(qū)，調(diào)度中心和集控中心人員各取所需，通過區(qū)分不同樓層、地點(diǎn)工作站、不同用戶權(quán)限，實(shí)現(xiàn)調(diào)度員和集控員所需之功能，同時(shí)還可以通過在巡視維護(hù)中心設(shè)置遠(yuǎn)方工作站方式，巡視維護(hù)人員可對(duì)所轄變電站之信息實(shí)時(shí)查看，有助現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)故障進(jìn)行快速處理。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：此方案對(duì)SCADA系統(tǒng)提出很多新要求：
　　a）要求接入之變電站數(shù)量、信息量規(guī)模大，此信息為調(diào)度員、集控員共同使用，取其或集；
　　b）要求SCADA之系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須十分全面，做好各類信息之合理分類和規(guī)劃，否則很難實(shí)現(xiàn)信息分流、報(bào)警分區(qū)，要求系統(tǒng)之硬件配置較高，具備很高之?dāng)?shù)據(jù)吞吐能力，才湖南陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許實(shí)現(xiàn)信息之大集中；
　　c）要求系統(tǒng)具備很高之可靠性，容災(zāi)能力較強(qiáng)，否則，將同時(shí)影響調(diào)度員和集控操作人員對(duì)全電網(wǎng)之實(shí)時(shí)監(jiān)控。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　圖1中虛線之方案較少采用，但仍有一定之優(yōu)越性，可以提高集控中心模式之集控系統(tǒng)之可靠性，從而提高抗風(fēng)險(xiǎn)之能力，可以集中遠(yuǎn)程維護(hù)（只對(duì)各集控站系統(tǒng)，通信系統(tǒng)仍須現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)）。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
2．4　兩種方案之比較分析
　　現(xiàn)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)難點(diǎn)、通道建設(shè)、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、人力物力成本等幾個(gè)方面，簡(jiǎn)單闡述建設(shè)集控系統(tǒng)兩種方案之優(yōu)缺點(diǎn)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
2．4．1　方案1———集控站系統(tǒng)
　　建立分布式之多個(gè)小型SCADA系統(tǒng)，采用小型之SCADA技術(shù)已較為成熟，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較低，但運(yùn)行成本較高。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：需要增加6～10個(gè)人之維護(hù)集控站系統(tǒng)之自動(dòng)化班，相應(yīng)增加了成本，尤其在各個(gè)集控站系統(tǒng)選型不一致時(shí)，維護(hù)費(fèi)用會(huì)很高；在系統(tǒng)建設(shè)上需增加較多投資；需要在各集控站建設(shè)小型之通信中心，增加所轄變電站至集控站之雙通道。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　其突出優(yōu)勢(shì)在于小型之SCADA系統(tǒng)技術(shù)很成熟，基于Windows和PC

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