關(guān)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理探析
摘要：隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電力行業(yè)在整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的建設(shè)過(guò)程中也得到了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。尤其是在電力網(wǎng)絡(luò)改造的深度發(fā)展趨勢(shì)之下,大量的電力自動(dòng)化管理設(shè)備開(kāi)始運(yùn)用到系統(tǒng)當(dāng)中。但是現(xiàn)階段我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理過(guò)程中仍然存在一些問(wèn)題,嚴(yán)重地制約了其可持續(xù)發(fā)展,這個(gè)問(wèn)題必須得到大家的重視。
隨著電力產(chǎn)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)的電力企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始逐步實(shí)施電力自動(dòng)化管理。電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的應(yīng)用極大的提高了我國(guó)電力企業(yè)的管理水平與管理效率，促進(jìn)了電力自動(dòng)化的快速發(fā)展。目前電力設(shè)備以及電力系統(tǒng)的構(gòu)成都相對(duì)較為復(fù)雜，若要確保電力設(shè)備或系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就要做好對(duì)其的管理與維護(hù)工作。而此時(shí)要面對(duì)的就是如何才能更好的對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行管理。為了解決這一問(wèn)題，電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，為電力系統(tǒng)的自動(dòng)化管理帶來(lái)了極大的便利，提高了我國(guó)電力技術(shù)的發(fā)展水平。
1、電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.1 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備多，數(shù)據(jù)庫(kù)龐大，管理復(fù)雜。DMS的監(jiān)控對(duì)象為電源進(jìn)線及變電站、10kV開(kāi)閉所、小區(qū)變電站、配電變電站、分段開(kāi)關(guān)、補(bǔ)償電容器、用戶電能表和重要負(fù)荷等，因此站點(diǎn)非常多，通常要有成百上千甚至上萬(wàn)個(gè)。數(shù)量繁多的終端設(shè)備不但給系統(tǒng)組織帶來(lái)較大的困難，而且在控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，處理這么大量的信息并進(jìn)行設(shè)備管理，比輸電網(wǎng)更繁瑣。特別是在圖形工作站上，若要較清晰地展現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行方式，困難將更大。
1.2 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的大量終端設(shè)備不在變電站內(nèi)，要求設(shè)備可靠性更高。輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的終端設(shè)備一般可以安放在被測(cè)控的變電站內(nèi)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這類(lèi)設(shè)備按戶內(nèi)設(shè)備對(duì)待，只要求其在10℃-55℃環(huán)境溫度下工作即可。而配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的大量終端設(shè)備不能安置在室內(nèi)，如測(cè)控饋線分段開(kāi)關(guān)的饋線RTU，就必須安放在戶外。其工作環(huán)境惡劣，通常要求在-25.75℃、濕度高達(dá)95℃的環(huán)境下工作，所以設(shè)備的關(guān)鍵部分就必須采用工業(yè)級(jí)的'芯片，還要考慮防雨、散熱、防雷等因素，這類(lèi)設(shè)備不僅制造難度大，而且造價(jià)也較戶內(nèi)設(shè)備高。此外，因配電網(wǎng)的運(yùn)行方式需要經(jīng)常調(diào)整，對(duì)電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方控制的頻繁程度比輸電網(wǎng)的高得多，這就更要求電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備具有較高的可靠性。
1.3 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的通信方式多樣復(fù)雜。承擔(dān)傳送數(shù)據(jù)和通話任務(wù)的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)，由于包含有各種類(lèi)型側(cè)控裝置，因而常常具有多種通信方式。配電網(wǎng)終端設(shè)備的數(shù)量非常多又比較分散，也大大增加了配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的復(fù)雜性。但其通信速率，由于配電網(wǎng)不必考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題而不如輸電系統(tǒng)要求得那么高。
2、電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的功能
2.1 配電網(wǎng)的SCADA功能
配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)是通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置來(lái)收集配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視和控制。監(jiān)測(cè)裝置除了變電站內(nèi)的RTU和監(jiān)測(cè)配電變壓器運(yùn)行狀態(tài)的TTU之外，還包括沿饋線分布的FTU (饋線終端裝置)，用以實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的遠(yuǎn)動(dòng)功能。配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、四遙、狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)普、事件順序記錄、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、制表打印等功能。由于配電SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象既包含大的開(kāi)閉所和小區(qū)變電站，又包括數(shù)金極多但單位容量很小的戶外分段開(kāi)關(guān)，因此常將分散的戶外分段開(kāi)關(guān)監(jiān)控集結(jié)在若干點(diǎn)(稱(chēng)做區(qū)域站或集控站)以后再上傳至控制中心。
2.2 配電變電站自動(dòng)化
配電變電站自動(dòng)化SA有以下基本功能：對(duì)配電所實(shí)施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制，與控制中心和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(SCADA)通信。
2.3 饋線自動(dòng)化
饋線自動(dòng)化FA是指配電線路的自動(dòng)化，在正常狀態(tài)下，實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線分段開(kāi)關(guān)與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，實(shí)現(xiàn)線路開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)方或就地合閘和分閘操作。在故降時(shí)獲得故障記錄，并能自動(dòng)判別和隔離饋線故障區(qū)段，迅速對(duì)非故障區(qū)域恢復(fù)供電.
2.4 用戶自動(dòng)化
用戶自動(dòng)化主要包括負(fù)荷管理和用電管理。負(fù)荷管理是根據(jù)需要來(lái)控制用戶負(fù)荷，并能幫助控制中心操作員制定負(fù)荷控制策略和計(jì)劃。用電管理主要包括自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。
2.5 配電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用軟件
高級(jí)應(yīng)用軟件(PAS)主要是指配電網(wǎng)絡(luò)分析計(jì)算軟件，包括負(fù)荷預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥顟B(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、線損計(jì)算分析、電壓/無(wú)功優(yōu)化等。高級(jí)應(yīng)用軟件是有力的調(diào)度工具，通過(guò)高級(jí)應(yīng)用軟件，可以更好地掌握當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。配電自動(dòng)化中的這些軟件與調(diào)度自動(dòng)化的相類(lèi)似，但配電網(wǎng)中不涉及系統(tǒng)穩(wěn)定和調(diào)頻之類(lèi)的問(wèn)題。當(dāng)前電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用件可以分成三個(gè)層次開(kāi)發(fā)：①基本應(yīng)用軟件，即網(wǎng)絡(luò)分析軟件;②派生類(lèi)軟件，如變電站負(fù)荷分配、饋線負(fù)荷分配等;③專(zhuān)門(mén)應(yīng)用軟件，如小區(qū)負(fù)荷預(yù)報(bào)、投訴電話處理，變壓器設(shè)備管理等。
3、電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的安全問(wèn)題探析
電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的應(yīng)用與實(shí)施為我國(guó)的電力事業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的技術(shù)動(dòng)力，但在使用的過(guò)程中，卻仍然存在著一定的安全問(wèn)題，這是阻礙電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)得以進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用的主要因素。在此筆者對(duì)其中所存在的安全問(wèn)題進(jìn)行了研究分析，認(rèn)為造成電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)出現(xiàn)安全問(wèn)題的原因可以從兩方面進(jìn)行分析，即內(nèi)部因素與外部因素。
3.1 內(nèi)部因素
引起電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)出現(xiàn)安全問(wèn)題的內(nèi)部因素主要是指系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障或問(wèn)題。即可能是系統(tǒng)的主要運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，例如發(fā)電機(jī)、變壓器以及輸電線路等等;也可能是系統(tǒng)的控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)不能正常工作或操作失誤而引起的，例如繼電器控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障;另外，若用于管理的計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，也會(huì)影響到電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，或者通信系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)使得生產(chǎn)數(shù)據(jù)或者管理信息不能及時(shí)傳輸，系統(tǒng)自然不能進(jìn)行自動(dòng)化控制，從而導(dǎo)致安全問(wèn)題的產(chǎn)生。
3.2 外部因素
對(duì)于電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)出現(xiàn)安全問(wèn)題的外部因素可以分為不可抗力因素與人為因素，不可抗力因素主要是指地震、洪水、較大的雷雨或火災(zāi)等因素的影響，而人為因素則是指電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的操作人員工作不認(rèn)真，操作存在失誤，或者控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的安裝存在問(wèn)題，又或者是人為蓄意破壞等。
3.3 提高電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)安全性的措施方法
從上述對(duì)系統(tǒng)安全問(wèn)題的引發(fā)因素進(jìn)行分析可以看出，只要能夠加強(qiáng)管理，落實(shí)責(zé)任，還是能夠在很大程度上避免安全問(wèn)題的出現(xiàn)的。為此，我們應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)電力控制系統(tǒng)的信息安全管理，對(duì)于控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件與軟件都要做好安全防護(hù)措施，并對(duì)內(nèi)部人員進(jìn)行強(qiáng)化管理，禁止出現(xiàn)惡意攻擊破壞的現(xiàn)象。同時(shí)，加強(qiáng)電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，并對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
4、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化管理是電力系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)提高電力產(chǎn)業(yè)整體水平有著很大的促進(jìn)作用。因此我們應(yīng)當(dāng)大力使用電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)，做好其安全管理工作，確保管理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理工作中發(fā)揮更大的作用。
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