广东地区电网调度自动化发展趋势和当前主要任务

黄剑眉

（广东省电力设计研究院，广东 广州 510600）

　　摘　要：依据广东省21个地区电网调度的自动化规划，说明了广东省地区电网调度自动化将朝着信息一体化、网络化、实用化、标准化、高安全级别和管理规范化的方向发展。由此总结出当前广东省地区电网调度自动化工作的重点，通过完善基础自动化、建设调度数据网及安全防护体系等工作，使地区电网调度自动化水平真正适应电网发展的需要。
　　关键词：地区电网调度；调度自动化；发展趋势

Development trend and current major tasks of regional power network dispatching automation in Guangdong

HUANG Jianmei

(Guangdong Electric Power Design Institute, Guangzhou 510600, China)

　　Abstract: According to the dispatch automation planning of 21 regional power networks in Guangdong, it is indicated that information integration, network connection, pragmatization, standardization, high security class and management normalization have become the development trend of regional power network dispatching automation in GuangdongThe major tasks at present are summarized, which include perfecting basic automation, constructing dispatch data network and protective system etcso as to meet the needs of power grid development
　　Keywords: regional power network dispatching; dispatch automation; development trend

　　随着近年经济的高速发展以及地区电网结构的日益复杂，为保证电网的安全、优质和经济运行，必须有先进的运行管理手段作保证，而先进的电网生产运行手段又依托于各个自动化系统，因此，各地区电网调度（以下简称地调）建立完善的自动化体系势在必行。为适应自动化发展的需要，满足广东省广电集团有限公司（以下简称广电集团）预算管理和标准化、规范化建设的要求，各地调均完成了“十五”地区自动化规划。本文依据广东省21个地调的自动化规划，介绍了面向21世纪广东地调自动化发展的趋势和当前工作重点。

1发展趋势
1.1信息一体化
　　随着计算机、网络通信技术的迅猛发展，电力企业正在全面走向信息化，数字电力系统（DPS）作为一门专业课题也应运而生。经过广电集团的长期努力，电网内各类信息系统纷纷建成投运，在企业的生产经营中发挥着不可替代的作用，成为企业正常运转的基石。同时，自动化技术的不断发展也丰富了电网运行管理的手段，实现不同功能的自动[JP2]化系统越来越多，如能量管理系统（EMS）、配电管理系统（DMS）、电能计量遥测系统、雷电定位监测[JP]终端系统等等。由于各系统开发厂商的不同，采用的技术路线和数据结构差异巨大，对电力对象有自己专门建模方法，加上各个业务部门的特定需求不相同，各个应用系统关心的电力对象也不同，导致了许多信息建设问题的出现，例如信息孤岛和信息交叠等。因此，对系统进行信息集成、建立信息一体化平台势在必行。目前电力企业的信息主要分为生产过程类和经营管理类，而生产过程类信息又是整个电力企业数据中心最重要的数据来源，因此可根据实际需求，先期进行电力生产自动化领域的信息集成，建立自动化信息一体化平台，进行全面综合的生产运行过程分析，为电力企业各级生产管理者提供决策参考，同时为电力企业信息化建设下一步工作奠定坚实基础。此项工作已由广电集团在佛山分公司进行试点，待经验成熟后将在全省推广。
1.2互联网络化
　　地调自动化的互联网络化表现在两个方面：一方面是指不同层次的调度中心主站间的广域网通信，例如地调和省级电网调度（以下简称省调）、地调和县级电网调度；另一方面是指调度主站与直属电厂和变电站间的远程通信。
　　对于前者，通过不同级别调度主站联网，进行信息交换，首先可以互相补充各主站系统的厂站采集数据（例如将220 kV变电站的远动信息同时送至省调与地调，采集的数据可以通过信息交换相互补充），其次上层可以从全网的角度，为下层主站提供所需而又无法采集的信息，以帮助下层主站了解全系统以及相邻系统的情况，使下一层主站系统的外部网络等值计算更加精确。目前，广东省调已与21个地调实现广域网联接，进行远动信息转发，并在此基础上着手开展由省调下发外网等值模型的试点工作，届时可使与外网联系复杂的地调如广州、深圳等的外网等值更加精确。
　　对于调度主站与厂站采用调度数据网络来传递远动信息，可以改变调度中心对厂站放射状的远动通道和基于电路交换方式、独立占用64 Kbps通道的现状，优化远动信息传输网络结构。所有信息源和信息接收者都接至调度数据网上，使各相关主站同时共享厂站的实时信息，并保证了大容量数据远传的最小延迟。目前，广州地调着手建设调度数据网正是以此为出发点。
1.3实用化
　　地调调度自动化系统的实用化包括两个方面，即数据采集与监控（SCADA）部分和高级应用部分。目前广东全省21个地调调度自动化系统的SCADA部分早已实现实用化验收，并成为电网运行生产必不可少的手段和工具，但尚未具备分析型调度的能力，对规模日益扩大的电网的安全运行缺乏相应的技术支持，不能满足创建国际一流供电企业的要求。因此在各地调“十五”自动化规划中均提出由经验型调度转向分析型调度的目标。首当其冲要做的是配置必要的符合各地调特色的高级应用软件，充分发挥系统功能，提高应用水平，使EMS实用化，使之真正成为调度员进行安全决策分析的工具，为运行方式策划管理、系统安全性评估、可靠性分析、继电保护的系统校验以及领导的生产决策等方面提供充分的科学依据和指导作用，实现分析型调度。
　　为使系统配置的高级应用软件真正实现实用化，在选择高级应用软件时应注意以下几个问题：首先，在大电网中得到应用的高级应用软件不一定适合于地区电网自动化系统的建设和应用，应该根据本地区电网的结构特点、供电运行特点和接入电网电源点的特点，有侧重地选择合适的高级应用软件进行建设和应用。其次，在进行高级应用建设时，应注意到地区电网的高级应用与上一级大电网高级应用的配合和协调，形成全局概念的统一分析结果，使其结果更接近实际状况的应用。最后，在系统建设时，应要求高级应用软件模块提供在多种电网环境下的实际投运经验，包括针对电网运行方式、管理体制、操作条件和信息缺损等因素带来的偏差而提供的模型-参数修正和特殊处理手段^［1］。总之，各地调应选择和配置符合各地区特点的高级应用软件，真正实现实用化。可喜的是目前全省新建与升级的系统在配置高级应用软件时均已注意到这些问题，并在实施过程中针对自己电网的特点提出相应需求，而不是盲目求全来建设高级应用部分。
1.4标准化
　　通常自动化系统建设时应遵循国际标准，满足开放性要求，选用通用的或者标准化的软硬件产品，包括计算机产品、网络设备、操作系统、网络协议、商用数据库等均遵循国际标准和电力工业标准。但长久以来，电力系统自动化软件却是一个个孤岛，各个部分的接口没有什么标准可以遵循，使得各个应用软件模块不能像硬件那样“即插即用”。随着计算机技术和现代通信技术的飞速发展，电力系统自动化软件业也掀起网络化、组件化的浪潮，IT流行[JP2]的公共对象请求代理体系结构（common object [JP]request broker architecture, CORBA）的组件模型开始用于电力系统自动化的解决方案，为电力系统自动化软件组件化提供组件间交互的互操作环境；同时国际电工技术委员会（IEC）负责电力系统控制及其通信的相关标准的第57技术委员会（IEC TC 57）制定的IEC 61970系列标准，定义了组件间交互的公用信息模型（common information model，CIM）和组件接口规范（component interface specification，CIS）^［2］，使电力系统自动化的应用软件组件化和开放化，实现“即插即用”和互联互通成为可能。目前，将CIM和CIS应用到调度自动化主站系统已成为一种趋势，各自动化系统厂家也积极推出相应产品。广电集团已将IEC 61970标准列入广东省地区电网调度自动化系统验收导则的验收标准之一，目前，正在进行的地调设计文件中都有遵循IEC 61970标准系列的要求，建设基于CIM的新一代调度自动化系统成为广东地调自动化发展的方向之一。
1.5安全防护
　　随着电力市场和信息技术的发展，近年来电力自动化系统的内涵有了较广的延伸，由单一的EMS扩展为EMS，DMS，TMR以及厂站自动化、雷电监测和调度生产管理等相互关联的复杂系统，各系统之间需要通过网络进行信息共享和交互。同时，自动化系统还要与电力企业的电力营销系统等其它管理信息系统进行信息整合和接口。随着电力企业信息化建设的深入进行，自动化系统在电力企业的日常生产运行中发挥着越来越重要的作用，如何确保自动化系统的信息安全已经成为关系到电力企业正常运行的重要课题，建立完善的系统安全防护体系势在必行。
　　自动化系统是控制类系统，安全级别要求很高。国家经济贸易委员会发布的第30号令有关《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》要求：电力监控系统的安全等级高于电力管理信息系统及办公自动化系统，各监控系统必须具备可靠性高的自身安全防护措施，仅可以与安全等级相同的系统相联。根据全国电力二次系统安全防护专家组出台的安全防护总体框架的系统配置的有关规定，系统安全管理必须基于“三层四安全区”的调度中心二次系统安全防护体系。目前由广电集团公司牵头，以省调为中心、各地调配合的自动化安全工作小组正按计划进行全省电网自动化的安全防护体系建设工作；同时，各地调在新自动化系统（如新建的调度自动化系统）建设时也充分考虑了各系统的安全防护设施。应该说，自动化系统安全防护体系的建立已经成为广电集团“十五”期间一项重要的任务。
1.6系统建设管理规范化
　　随着电网规模的日益扩大，网架结构愈来愈复杂，自动化系统已经成为电网安全稳定运行不可缺少、至关重要的基础手段。系统建设的规范化管理工作是保证自动化专业长期稳定、持续健康发展的关键。为此，广电集团提出“统一规划、分步实施”的原则，全省21个地调自动化完成“十五”自动化规划；同时，广电集团生产技术部相继制定了一系列自动化系统的技术规范，并结合实际，讨论制定了地区电网调度自动化系统评标办法，以及制定了标准的评标评分技术商务要素及计分方法。今后所有调度自动化系统项目必须规划先行（做到有规划才能申请立项）、统一设计（设计标准统一）、统一招标，最大限度实现自动化系统建设管理规范化，保证系统的先进性、稳定性和延续性。2003年，所有县调和地调的系统建设项目均已按规范化管理进程进行，我们有理由相信，今后广电集团公司自动化项目的规范化管理会做得更好。

2当前工作重点
2.1完善基础自动化 目前大部分地调当务之急要做的是完善基础自动化。基础自动化包括厂站电气回路、监控系统（或常规远动设备，包括变送器、遥信转接屏、RTU、遥控执行屏和远动设备电源）、电能采集装置、遥视系统站端设备、屏蔽电缆、远动通道和防雷接地等电气设备。它不仅涉及面广，而且受到现场很多因素的影响，是各个自动化系统发挥其应有作用的最重要的影响因素，其建设的好坏将直接影响着整个电网的调度运行水平。各地调应逐步完善基础自动化，确保电网运行生产的基础数据来源的准确性和正确性。
2.2高级应用实用化
　　广东省21个地调无论是旧系统还是新系统，“十五”期间都将具有高级应用软件。为使其真正为电网运行提供一定的科学依据和指导作用，应大力加强高级应用实用化工作。首先做好数据维护工作，完善遥测、遥信信息，齐备准确的电网内电力设备参数，改善人机接口界面，加强调度运行方式分析人员的EMS系统培训工作，保证功能使用人员熟练掌握和使用高级应用。同时建立系统运行管理制度，保证高级应用的使用频度，最大限度地保证高级应用的实用化。
2.3建成调度数据网
　　根据国家经济贸易委员会第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》，各地区应逐步形成和完善专用调度数据网，以传输与电力调度生产直接相关的数据业务，连接各级调度中心及直接调度的发电厂和变电站，满足电网安全生产和信息化发展的需要。
2.4基本建成安全防护体系
　　根据国家经济贸易委员会第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》，各地区应建立和完善与电力生产和输配过程直接相关的计算机监控系统及调度数据网络的安全防护体系，保证电网的安全运行。
2.5建设高水平自动化技术队伍
　　电网自动化是一个涉及多学科的综合领域，它和电力系统的运行与控制密切相关，又紧跟计算机技术、信息技术和通信技术的最新发展。近年来随着各项技术的惊人发展，电网自动化更是开辟了广阔的前景。因此，加强自动化人员的专业知识和新技术培训，培养一支高水平的自动化专业人才队伍，是企业发展的战略任务之一，应采取多方面的措施加以推进，以满足新时期电网发展的需求。

3结束语
　　目前，广东省21个地调电网自动化工作在按规划稳步开展。同时需注意的是，应根据实际需求和资金情况及时调整规划，积极落实自动化规划项目，开创广东省电网自动化新局面。 

参考文献

［1］陈赤培．地区电网调度自动化系统集成建设［J］．电力系统自动化，2000，24(15):66—68.
［2］张慎明．刘国定．IEC 61970 标准系列简介［J］．电力系统自动化，2002，26(14): 1—6.
［3］王强，韩英铎电力系统厂站及调度自动化综述［J］．电力系统自动化，2000，24(5): 61—69.