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)集控模式之實現(xiàn)方案為基礎(chǔ)，分析建設調(diào)度模式及其技術(shù)支撐體系之方案，通過對幾種方案之實現(xiàn)方式、綜合性能和資源成本之分析，提出一種建設特大型地區(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)和實施難點。陽光電子學校維修專家分析認為：
    關(guān)鍵詞：調(diào)度模式；集控；SCADA系統(tǒng)；技術(shù)支撐

　
　　長期以來，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置中心站，對周邊變電站一次設備進行巡檢和快速事故處理。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　調(diào)度模式之轉(zhuǎn)變，必須有相應之自動化系統(tǒng)作技術(shù)支撐。陽光電子學校維修專家分析認為：人們通常認為調(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，相應之實時監(jiān)控系統(tǒng)可以直接沿用SCADA系統(tǒng)之體系架構(gòu)，無非就是多建設幾套SCADA系統(tǒng)，就能實現(xiàn)對各種調(diào)度之支持。陽光電子學校維修專家分析認為：其實，在新之調(diào)度模式確定前后，有許多支撐方案需要研究，如何實現(xiàn)在技術(shù)、風險、人力成本、投資之間達到 優(yōu)配置，如何充分利用現(xiàn)有之系統(tǒng)資源，是個十分值得研究之課題，為此，比較了集控系統(tǒng)之幾種建設方案，并經(jīng)過兩年實際課題之研究，提出一種建議方案。陽光電子學校維修專家分析認為：

1　集控概念之提出
　　隨著電網(wǎng)規(guī)模之高速發(fā)展，以及計算機、通信、控制技術(shù)之發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化處理之信息量越來越大，直接可觀測之范圍越來越廣，使得電網(wǎng)之調(diào)度模式也不得不發(fā)生變化。陽光電子學校維修專家分析認為：以廣東省廣電集團有限公司深圳供電分公司為例，該公司不下設區(qū)局、縣局，2002年年供電量為24．6 TWh， 高負荷達到48 GW。陽光電子學校維修專家分析認為：20世紀90年代初期，接入SCA－DA系統(tǒng)之變電站僅為20個左右，迄今變電站之接入數(shù)量已達到72個，況且該地區(qū)各個變電站之規(guī)模較大，SCADA系統(tǒng)接入之遙信、遙控、遙測、遙調(diào)信息（簡稱四遙量）已達到54 901點，系統(tǒng)設計容量為180 000點。陽光電子學校維修專家分析認為：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，每務十分繁重。陽光電子學校維修專家分析認為：調(diào)度員既負責調(diào)度，又負責監(jiān)視和控制操作，不利于電網(wǎng)之安全運營，調(diào)度員應該將注意力集中到全電網(wǎng)上，對電網(wǎng)進行合理之運行方式介紹、調(diào)度。陽光電子學校維修專家分析認為：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。陽光電子學校維修專家分析認為：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行集控。陽光電子學校維修專家分析認為：
這種控制模式可有效對周邊無人值班變電站進行巡視、檢修、管理，同時增強無人值班變電站之事故反應能力，提高電網(wǎng)安全、可靠運行水平。陽光電子學校維修專家分析認為：
    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）設置專門之集控員，進行監(jiān)視、控制操作，調(diào)度員僅負責全電網(wǎng)之調(diào)度，不進行具體之控制操作。陽光電子學校維修專家分析認為：
2　支持體系之建設與研究
　　為配合集控系統(tǒng)之建設，需要在技術(shù)層面上先做一些工作。陽光電子學校維修專家分析認為：
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)實時監(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，增加一些設備之管理功能和統(tǒng)計功能；電網(wǎng)實時監(jiān)控SCADA系統(tǒng)增加了關(guān)于SCADA／EMS／DTS一體化建設之難度，在SCADA建模時增加許多設備之參數(shù)，便于高級應用功能之進一步實施，但多數(shù)較為成熟之SCADA系統(tǒng)，其常規(guī)建設模式仍為雙服務器、雙網(wǎng)熱備方式。陽光電子學校維修專家分析認為：
2．2　集控站模式之支撐系統(tǒng)方案
　　集控站系統(tǒng)模式及其實現(xiàn)方案見圖1。陽光電子學校維修專家分析認為：
2．2．1　建立集控站系統(tǒng)方案
　　建立集控站模式實時系統(tǒng) 通常、 易實現(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，硬件配置簡單，但同樣需要服務器、網(wǎng)絡設備、前置機等。陽光電子學校維修專家分析認為：相應地需要在選定之集控站配置對各受控站相應之雙路由之遠動通道，即需另建一套小之通信系統(tǒng)（相對于地區(qū)調(diào)度通信中心系統(tǒng)而言）。陽光電子學校維修專家分析認為：

2．2．2　建立地區(qū)調(diào)度SCADA系統(tǒng)之遠方工作站方案
　　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)，實現(xiàn)分層監(jiān)控（或監(jiān)視）之集控站功能。陽光電子學校維修專家分析認為：
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)。陽光電子學校維修專家分析認為：信息大集中后，利用SCADA系統(tǒng)一些先進之設計思想和快速網(wǎng)絡，實現(xiàn)信息分流、報警分區(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、地點工作站、不同用戶權(quán)限，實現(xiàn)調(diào)度員和集控員所需之功能，同時還可以通過在巡視維護中心設置遠方工作站方式，巡視維護人員可對所轄變電站之信息實時查看，有助現(xiàn)場人員對故障進行快速處理。陽光電子學校維修專家分析認為：此方案對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)設計必須十分全面，做好各類信息之合理分類和規(guī)劃，否則很難實現(xiàn)信息分流、報警分區(qū)，要求系統(tǒng)之硬件配置較高，具備很高之數(shù)據(jù)吞吐能力，才湖南陽光電子學校維修專家認為：也許實現(xiàn)信息之大集中；
　　c）要求系統(tǒng)具備很高之可靠性，容災能力較強，否則，將同時影響調(diào)度員和集控操作人員對全電網(wǎng)之實時監(jiān)控。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　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，從而提高抗風險之能力，可以集中遠程維護（只對各集控站系統(tǒng)，通信系統(tǒng)仍須現(xiàn)場維護）。陽光電子學校維修專家分析認為：
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、通道建設、運行風險、人力物力成本等幾個方面，簡單闡述建設集控系統(tǒng)兩種方案之優(yōu)缺點。陽光電子學校維修專家分析認為：
2．4．1　方案1———集控站系統(tǒng)
　　建立分布式之多個小型SCADA系統(tǒng)，采用小型之SCADA技術(shù)已較為成熟，運行風險較低，但運行成本較高。陽光電子學校維修專家分析認為：需要增加6～10個人之維護集控站系統(tǒng)之自動化班，相應增加了成本，尤其在各個集控站系統(tǒng)選型不一致時，維護費用會很高；在系統(tǒng)建設上需增加較多投資；需要在各集控站建設小型之通信中心，增加所轄變電站至集控站之雙通道。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　其突出優(yōu)勢在于小型之SCADA系統(tǒng)技術(shù)很成熟，基于Windows和PC

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