調度模式技術支撐體系之方案研究

 摘　要：以深圳電網集控模式之實現方案為基礎，分析建設調度模式及其技術支撐體系之方案，通過對幾種方案之實現方式、綜合性能和資源成本之分析，提出一種建設特大型地區調度電網集控系統之方案，并指出此方案之關鍵技術和實施難點。陽光電子學校維修專家分析認為：
    關鍵詞：調度模式；集控；SCADA系統；技術支撐

　
　　長期以來，大多數地區電網調度均采用地區集中調度控制之模式，這種模式有利于一個地區電網調度之統一管理，效率高、速度快；小部分地區電網調度采用分層之調度模式，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：
　　調度模式之轉變，必須有相應之自動化系統作技術支撐。陽光電子學校維修專家分析認為：人們通常認為調度模式之轉變僅僅在于區分是集中監控還是分層監控，相應之實時監控系統可以直接沿用SCADA系統之體系架構，無非就是多建設幾套SCADA系統，就能實現對各種調度之支持。陽光電子學校維修專家分析認為：其實，在新之調度模式確定前后，有許多支撐方案需要研究，如何實現在技術、風險、人力成本、投資之間達到 優配置，如何充分利用現有之系統資源，是個十分值得研究之課題，為此，比較了集控系統之幾種建設方案，并經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
　　隨著電網規模之高速發展，以及計算機、通信、控制技術之發展，電力系統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，使得電網之調度模式也不得不發生變化。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系統之變電站僅為20個左右，迄今變電站之接入數量已達到72個，況且該地區各個變電站之規模較大，SCADA系統接入之遙信、遙控、遙測、遙調信息（簡稱四遙量）已達到54 901點，系統設計容量為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集中調度監控模式，2000年初全網當班調度員只有3人，目前采用輸網、配網分開之調度模式，每務十分繁重。陽光電子學校維修專家分析認為：調度員既負責調度，又負責監視和控制操作，不利于電網之安全運營，調度員應該將注意力集中到全電網上，對電網進行合理之運行方式介紹、調度。陽光電子學校維修專家分析認為：因此，將監視、控制操作與電網調度分開，符合電網快速發展之需要。陽光電子學校維修專家分析認為：常規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，即在地區調度中心或集控中心（兩者可在一處）設置專門之集控員，進行監視、控制操作，調度員僅負責全電網之調度，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
　　為配合集控系統之建設，需要在技術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　支撐系統之現狀
　　依照《廣東省電網集控站自動化系統之技術規范》要求，集控系統之主要采集子系統在技術上要求與電網實時監控SCADA系統基本一致，差異主要在于采集子系統側重于采集信息之完整性，增加一些設備之管理功能和統計功能；電網實時監控SCADA系統增加了關于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，便于高級應用功能之進一步實施，但多數較為成熟之SCADA系統，其常規建設模式仍為雙服務器、雙網熱備方式。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方案
　　集控站系統模式及其實現方案見圖1。陽光電子學校維修專家分析認為：
2．2．1　建立集控站系統方案
　　建立集控站模式實時系統 通常、 易實現之方式是在若干中心站或集控站分別建立集控站系統（或小型之SCADA系統），實現集控功能，稱之為小型SCADA系統，主要原因在于集控站系統通常僅接入15至20個無人值班變電站，系統功能幾乎與SCADA系統相同，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（相對于地區調度通信中心系統而言）。陽光電子學校維修專家分析認為：

2．2．2　建立地區調度SCADA系統之遠方工作站方案
　　SCADA系統將所有之變電站信息集中采集，利用信息分流、權限管理等技術，實現分層監控（或監視）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方案
　　集控中心系統與地區調度SCADA系統采用同一套系統。陽光電子學校維修專家分析認為：信息大集中后，利用SCADA系統一些先進之設計思想和快速網絡，實現信息分流、報警分區，調度中心和集控中心人員各取所需，通過區分不同樓層、地點工作站、不同用戶權限，實現調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系統提出很多新要求：
　　a）要求接入之變電站數量、信息量規模大，此信息為調度員、集控員共同使用，取其或集；
　　b）要求SCADA之系統設計必須十分全面，做好各類信息之合理分類和規劃，否則很難實現信息分流、報警分區，要求系統之硬件配置較高，具備很高之數據吞吐能力，才湖南陽光電子學校維修專家認為：也許實現信息之大集中；
　　c）要求系統具備很高之可靠性，容災能力較強，否則，將同時影響調度員和集控操作人員對全電網之實時監控。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，但仍有一定之優越性，可以提高集控中心模式之集控系統之可靠性，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，通信系統仍須現場維護）。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
　　現從系統結構、技術難點、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兩種方案之優缺點。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
　　建立分布式之多個小型SCADA系統，采用小型之SCADA技術已較為成熟，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之自動化班，相應增加了成本，尤其在各個集控站系統選型不一致時，維護費用會很高；在系統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：
　　其突出優勢在于小型之SCADA系統技術很成熟，基于Windows和PC

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