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电网调度自动化的发展趋势

2007-02-26 11:25:00      365采购网新闻资讯中心
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由于计算机技术及网络通信技术的迅猛发展,电力系统对调度自动化系统的要求也越来越高,EMS在国际上面临着新的转折,各种新兴技术和标准层出不穷,笔者认为调度自动化系统的发展趋势应具备以下几个特点。   一、支撑平台及体系结构开放化和标准化   当代EMS领域的热门话题是开放化。虽然现在国外各大系统工程公司所谓完全开放式EMS实际还是商业宣传,但开放式EMS终究是EMS构成的发展方向。   开放化主要是软件的开放化,不同厂商的系统要做到开放必须在软件上遵循下列标准:①操作系统接口标准;②图形界面标准;③数据库访问标准;④网络通信标准;⑤语言标准;⑥文件标准。一个EMS符合这些标准,则在系统中任一部件或子系统更换时,就不致引起整个系统的变动,而整个系统更换时,应用软件也不受影响。   当前用户对开放式系统的要求集中在应用软件的可移植性以及系统的可互换性以适应发展的要求和保护原有的投资,因此要求EMS实现标准化,特别是在计算机、软件、数据以及用户交互方式的接口的标准化。   二、分布式系统   用符合现代开放式系统标准的可扩充分布式体系结构来取代传统的集中式系统。这样做可使结构灵活,能够根据发展的需要很方便地进行扩充。这种EMS系统的体系结构包括一个作为系统核心的数据服务器以及根据C/S原理构成的分布式子系统。服务器与子系统之间是标准的接口界面。EMS系统核心将公用的服务如数据库、告警处理、事件记录和数据存档提供给分布式的各个子系统。这些子系统包括全图形窗口用户接口、数据采集、SCADA以及与电网运行有关的各种应用。   三、统一的商用关系型数据库   关系型数据库通过使用简单的、自然形式的二维表提供通用的数据存储和检索手段。数据是存储在行和列的结构中,由各列和关键字访问。使用工业标准的结构查询语言(SQL)对所需地址寻址以便能灵活地检索和更新数据,并可与当前流行的商用数据库交换数据。   数据库的分布方式支持影子数据库,它是通过数据及处理过程的拷贝来实现的,能够保持各拷贝库间的一致性。一个有全部影子的数据库被用作高可靠结构的热备用。主数据库一部分内容的拷贝形成一个个不同的复制体,这种分布方式可以在地理上离散的卫星式系统之间分散地进行。   四、先进的图形显示技术    EMS通过图形用户接口(GUI)可提供现代的全图形窗口式工作站环境,运行在分布式环境的单屏或多屏工作站上。用向量表示的图形及字符可实现无级缩放,画面的内部结构可分为若干级,每级下面可分为多层。工作站能支持双以太网和多显示器,调用画面的响应时间在1-2秒内。   五、RISC技术   精简指令集计算机(RISC)的出现,将计算机系统的性能价格比推进到了新的水平。传统的CISC(复杂指令集计算机)技术由于设计的复杂性和指令级的并行度这两个因素的限制,很难再大幅度提高其性能价格比,而这两点正好是RISC的长处。因此RISC计算机在新一代EMS系统中有着广阔的应用。   六、多媒体技术   计算机技术和多媒体技术的发展将使计算机与多媒体统一为不可分割的整体。今后的计算机离不开多媒体,多媒体也离不开计算机。多媒体计算机突破了一般计算机只能处理字符的限制,而具有处理音频和视频信号的能力,并具有交互性能。多媒体技术的应用将促进电网调度自动化技术的发展。   七、网络分析应用软件   用于电网安全监控的计算机系统已经从初级的SCADA系统发展到中级的SCADA/AGC系统并进一步提高到包括网络分析(NA)和计划软件、调度员培训模拟系统(DTS)、负荷预测、调度员潮流、经济调度、短路电流计算、电能计量及电费结算等商业化运营功能在内的能量管理系统。在国内外,有不少电力系统已经实现了EMS的部分或全部功能。   八、主站功能一体化   电网自动化发展的一个重要趋势就是由调度自动化向全局的自动化方向发展。传统概念的电网调度自动化是面向调度员的。EMS的各种功能都是为调度员提供方便,并以EMS为基础,走出调度室,面向调度所的各业务部门,并面向全电力公司。调度业务部门包括运行方式,继电保护定值整定的分析,月、日负荷预报及计划,电力系统分析,火电燃煤采购,水电及抽水蓄能运行规则等。这些业务部门的系统目前是相互无关的、孤立的,而在一体化系统中,这些系统就成为连在网络上的子系统。   九、由局部的自动化到全网的自动化——互联网络化   主站功能一体化是通过主站局域网(LAN)进行的综合,而电网各层之间的信息交换则通过广域网(WAN)进行,这将是电网自动化发展的特征——互联网络化。   主站与直属厂站的计算机和KTU通信间的分工关系是:需要连续的,由RTU通信承担,例如AGC每4s一次调节令,就必须由RTU承担;至于日负荷曲线等,就由计算机通信承担。今后的实时信息网将是统一的广域环形网,所有信息源和信息接受者均连至这个网络上,各取自己需要的信息。北京供电网为了高可靠而快速传输实时信息,已经按环形广域信息网的概念进行了规划。目前正在建设中的国家电力数据网络(SPDnet)也是以此为出发点。   十、智能化   另外一个发展趋势是智能控制的应用,计算机实时地进行工作,以帮助(而不是代替)运行人员快速正确地做出决策。近年来,除了专家系统已在实际的电力系统得到应用外,神经元网络和模拟进化算法等在电力系统实际应用中尚无大的突破。多种不同方法的混合使用也是正在进行的研究课题之一。现有的EMS中许多应用软件需采用人工智能技术,例如:负荷预测中天气修正、特殊事件的提取和电价响应;机组经济组合中降低组合数而不丢失最优解;安全约束和最忧潮流中函数约束的处理;动态经济调度中旋转备用的分配;状态估计中开关状态错误辨识;预想故障分析中预想故障组的设置;输电能力分析、输电费用计算、辅助服务费、交易匹配、信息过滤、DTS教案准备等。   随着计算机技术、控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制、地理信息技术将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测控制的发展,也会推动电网调度自动化向更高水平发展。电网调度自动化系统的功能将更加强大,更加完善,更加实用,在电网运行中发挥更大的作用。

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