摘要:随着科技的进步与时代的发展,电力系统也在随之不断改变,而电力系统是目前国内重要关注的对象,其中重点发展项目为电力系统调度以及厂站的自动化部分,这部分发展迅速后可以使得电力系统的水平更上一层楼。文章就电力系统的自动化进行了介绍,并且对于厂站以及调度自动化进行了分析。
关键词:电力系统;厂站;调度自动化
一、电力调度自动化概述
1.1电网调度自动化
电网调度自动化通常就是指借助电网运动化和数字化会发展,在市场经济发展的条件下,电网的规模也不断的增大,人们的在用电量上有更高需求的同时也使得用电的可靠性和安全性都提出了更高的要求,在这样的情况下,如果一个部件出现了问题就很有可能会使得整个电网有瘫痪的风险,这样就会出现大范围停电现象。因为人民生活水平都在不断的提升,为了保证工作的过程中不能产生停电现象,所以就必须要对电力的供应进行严格的控制,同时还要在停电之前贴出通知,电力企业在这样的情况下就要面临非常严峻的考验,所以在这一过程中必须要对电力调度自动化系统进行严格的控制。
1.2电力调度系统的发展
在电力系统最早起源于20世纪中期,最早是为了解决电网在工作中很难控制的一些问题,在那个阶段主要的目的就是对系统信号进行及时的控制,在实施控制的过程中采用的技术主要有接点遥控或者是其他装置对其进行有效的控制,在当时主要是为了可以更好的对电网频率予以适当的调整和控制。通常我们所说的电力系统自动化通常就是指在实际的工作中采用现代化先进技术对设备的运行情况进行实时的监测和控制,这样就可以很好的体现出其自身的安全性和稳定性,这样才能更加充分的体现出其自身的优势,保证人们正常生产和生活上的电力供应。
二、传统系统存在的问题
2.1系统接口问题
调度自动化水平的不断提高和市场体制的向前推进,使调度中心产生很多自动化系统,如调度自动化系统、配电自动化系统、电力市场交易系统、电能量计量计费系统等,每个子系统包含许多应_用功能,如调度自动化系统包括SCADA功能、AGC功能、网络分析功能和调度员培训仿真功能等。这些系统或功能相互之间需要交换各种数据,而它们往往又来自不同的厂家,在不同的时期分批建设,因此,不同系统和不同产品之间的接口非常重要。
2.2网络安全问题
在传统调度自动化系统中,没有一个完整的网络安全考虑,不同安全性要求的系统之间没有必要的安全防护措施。WEB服务可穿透到调度自动化系统,为黑客提供了通路。拨号服务可直接登录到调度自动化系统,没有必要的访问控制。实时控制系统和生产管理系统没有安全的隔离措施,隐患很大。网络化是调度自动化系统外部系统接口的必然趋势,网络安全是需要着重考虑的问题,系统之间必须是安全的互联,安全的信息共享和资源共用。传统系统组网方式多种多样,在网络安全方面的考虑比较薄弱,是迫切需要解决的问题。
2.3系统开放性问题
开放性是调度自动化系统的一个重要指标,涉及到系统结构、数据和功能等多个方面。限于当时的技术条件,传统系统的开放程度还不高,主要表现在:(1)数据的开放性。传统系统仅在系统软件层采用了TCP/IP、Motif和sQL等标准,但应用层没有标准化,正如前文所述,接口都是私有的,没有规范化的信息模型。(2)结构的开放性。传统系统基本上属于一种功能分布式系统,根据功能不同,把软件部署在相应的计算机节点上,同一功能软件内部耦合得很紧,系统结构的扩展和延伸对原有系统影响很大。(3)功能的开放性。传统系统不同功能模块之间,与外部系统之间不具有互操作性,软件功能的可重用性较低。
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三、电力系统厂站及调度自动化综述
3.1厂站自动化
3.1.1火电厂自动化
火电厂在发展的过程中,其控制系统也有着一段较长的发展历程,控制设备由传统的系统模拟控制,逐渐发展为分层式数字化控制模式,在发展的过程中,系统的各个终端控制器形成了彼此独立的工作模式。目前,我国的电力系统厂站正在向着数字化自动化的控制方向迈进,各种控制机器彼此相连,组成一个综合的控制体系。机组采用特殊的控制设备,这种设备有严格的工作顺序,并且工作方式开放。
3.1.2水电厂自动化
我国的水电厂自20世纪80年代实施自动化工作方式以来,经过反复的科研试验和经验推广,目前已经有多座水电厂采用了网络控制体系,并新增了将近50座自动化控制和运行的水电厂。计算机终端由最初的集中模式,发展到现在的开放模式,实现了分散监控。这种控制系统的监控对象较为分散,监控终端对于水电厂的发电机、开关、相关设备以及闸门都实行分散式的管理。每一个控制单元都负责特定范围内的数据信息采集和整理工作,并协调不同机组之间的数据通讯。这种分散式的管理模式通常与水电厂的分层结构相统一。
3.1.3变电站自动化
变电站的调度自动化,来源于应用在变电站中的计算机技术。这种特殊的智能机器可以将收集到的信息数据化,并对许多测量难度很大的数据进行分析归纳,利用存储器实现信息的保存,便于日后的统计和分析工作开展。变电站所需要用到的一系列设备,如开关和电源、变压装置、传感器、各种远程装置等,都被安装在同一个控制室里面,并用电缆线连接起来。目前推广应用的变电站自动调度系统将这些分散的设施都集合在一起,形成两个单元,取消了最初的集中控制屏幕,简化了电路装置,并减少了电缆数量。变电站中可以安排专人值班,也可以没有人值班,这是变电站的数字化和自动化发展方向。
3.2调度自动化
要想确保电力系统稳步发展,就必须完善电网的调度系统。目前,我国多数地区已经建立了国家、省级和网络三个级别的调度体系,每一层级中都设置了电网的自动调度装置,并实现了调度装置的全国联网。我国的绝大部分电源和高符电网都实现了自动化调度,这些设备可以及时收集和准确分析数据,充分体现了厂站调度自动化的优势。并且,调度基础设备的质量和性能有所提升,这些设备提供信息的准确度和有效性已经达到了很高的水平,它们收集来的信息已经成为技术人员作出调度决定的主要依据。电网的自动调度系统发展完善用了30年左右的时间,除了部分计算功能和软件的开发功能之外,总的发展方向是集中和综合,在综合的基础上大幅度提高调度质量,更好地确保电网运转过程中的安全性,而不仅仅是实现资源的共享。
四、发展趋势
如今,用电需求进一步增大,范围以及电量都在增加,超级区域联网的实现给电力系统自动化发展提出了新的机遇和挑战。计算机技术的进一步发展逐渐的刺激了各行各业领域的进步,而在这种情况下,相关研究人员需要向集成化、系统化以及协调化的模式发展,以完善适应市场的新型电力生产以及调度机制。此外,对于电压稳定安全,超负荷状态下的应急处理,严重线路故障下的分析和抢修等都应该加深研究力度。特别是近几年来,各大严重灾害不断频发,给电路稳定造成了严重影响,面对这种情况,更应该巩固自身,健全电力自动化系统运行和改良方案。
结语
电力企业逐渐涌入了市场化的发展大潮当中,在这样的情况下,市场参与者和竞争者都在实际的工作中引入了调度自动化系统,这样就可以对信息进行查询等操作,虽然国家相关部门已经出台了相应的规定,但是我国电力调度自动化系统还是需要不断的改进和完善。
参考文献
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[3]李帆,肖红亮.自动化技术在电力系统中的应用浅析[J].科技信息,2010.(21).
论文作者:范儒
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/17
标签:系统论文; 电网论文; 电力系统论文; 自动化系统论文; 功能论文; 水电厂论文; 变电站论文; 《电力设备》2018年第16期论文;