一、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的作用：

隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，綜合自動(dòng)化技術(shù)也得到迅速發(fā)展。近幾年來(lái)，綜合自動(dòng)化已成為熱門(mén)話題，引起了電力工業(yè)各部門(mén)的注意和重視，并成為當(dāng)前我國(guó)電力工業(yè)推行技術(shù)進(jìn)步的重點(diǎn)之一。之所以如此，是因?yàn)椋?、隨著我國(guó)電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)變電站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求越來(lái)越高，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，可提高電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，減少基建投資，并為推廣變電站無(wú)人值班提供了手段;2、隨著電網(wǎng)復(fù)雜程度的增加，各級(jí)調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時(shí)掌握電網(wǎng)及變電站的運(yùn)行情況;3、為提高變電站的可控性，要求采用更多的遠(yuǎn)方集中控制、集中操作和反事故措施等;4、利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等，提供*技術(shù)裝備，可改變傳統(tǒng)的二次設(shè)備模式，實(shí)現(xiàn)信息共享，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，減少電纜，減少占地面積;5、對(duì)變電站進(jìn)行全面的技術(shù)改造。

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那么，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)系是什么呢?

綜合自動(dòng)化是相對(duì)于整個(gè)變電站的二次設(shè)備來(lái)說(shuō)的，包括各種微機(jī)繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)重合閘裝置、低頻自動(dòng)減負(fù)荷裝置、備用電源自投裝置、以及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等，它們利用*計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)，它集保護(hù)、測(cè)量、控制、調(diào)節(jié)、通信、調(diào)度于一體。

相對(duì)而言，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是綜合自動(dòng)化的一部分，它只包括遠(yuǎn)動(dòng)裝置和調(diào)度主站系統(tǒng)，是用來(lái)監(jiān)控整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的。為使調(diào)度人員統(tǒng)觀全局，運(yùn)籌全網(wǎng)，有效地指揮電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化已成為調(diào)度現(xiàn)代電網(wǎng)的重要手段，其作用主要有以下三個(gè)方面：

1、對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控

電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)度人員監(jiān)視和控制電網(wǎng)的周波、電壓、潮流、負(fù)荷與出力;主設(shè)備的位置狀況及水、熱能等方面的工況指標(biāo)，使之符合規(guī)定，保證電能質(zhì)量和用戶(hù)計(jì)劃用電、用水和用汽的要求。

2、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度

在對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化的手段實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，以達(dá)到降低損耗、節(jié)省能源，多發(fā)電、多供電的目的。

3、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)安全分析和事故處理

導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生故障或異常運(yùn)行的因素非常復(fù)雜，且過(guò)程十分迅速，如不能及時(shí)預(yù)測(cè)、判斷或處理不當(dāng)，不但可能危及人身和設(shè)備安全，甚至?xí)闺娋W(wǎng)瓦解崩潰，造成大面積停電，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。為此，必須增強(qiáng)調(diào)度自動(dòng)化手段，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的安全分析，提供事故處理對(duì)策和相應(yīng)的監(jiān)控手段，防止事故發(fā)生以便及時(shí)處理事故，避免或減少事故造成的重大損失。

二、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的基本內(nèi)容：

現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化所設(shè)計(jì)的內(nèi)容范圍很廣，其基本內(nèi)容如下：

1、運(yùn)行監(jiān)視

調(diào)度中心為了掌握電網(wǎng)正常運(yùn)行工況、異常及事故狀態(tài)，為了安全、經(jīng)濟(jì)調(diào)度和控制提供依據(jù)，必須對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)以保證安全運(yùn)行為中心的運(yùn)行監(jiān)視，所以稱(chēng)為安全監(jiān)視。按部頒有關(guān)法規(guī)、規(guī)程的要求和調(diào)度的需求，主要內(nèi)容為：

網(wǎng)調(diào)、省調(diào)要監(jiān)視電網(wǎng)的頻率、電壓、潮流、發(fā)電與負(fù)荷容量、電量、水情河水位等參數(shù);監(jiān)視斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器調(diào)壓分接頭以及發(fā)電機(jī)組等設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的工作位置狀態(tài)，主要保護(hù)河岸全自動(dòng)裝置的動(dòng)作狀態(tài)等信息。

地、縣調(diào)和集控站運(yùn)行監(jiān)視的內(nèi)容相對(duì)少一些，但對(duì)于大型的地調(diào)，所需的信息量仍然較多。

運(yùn)行監(jiān)視的內(nèi)容通過(guò)屏幕顯示、動(dòng)態(tài)調(diào)度模擬屏、打印、拷貝、記錄及繪圖等多種手段完成。

2、經(jīng)濟(jì)調(diào)度

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的任務(wù)是在滿(mǎn)足運(yùn)行安全和供電質(zhì)量要求的條件下，盡可能提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，合理地利用現(xiàn)有能源和設(shè)備，以少的燃料消耗(或費(fèi)用、成本)，保證安全發(fā)供電。

因此，網(wǎng)調(diào)和省調(diào)要在按規(guī)定保證電網(wǎng)的頻率和電壓質(zhì)量的前提下，使發(fā)電煤耗、水耗及網(wǎng)損小，即發(fā)電成本低，同時(shí)又能保證一定的備用容量，因而網(wǎng)調(diào)和省調(diào)要進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)負(fù)荷與*負(fù)荷分配，制定發(fā)電機(jī)華語(yǔ)負(fù)荷曲線提供依據(jù);實(shí)現(xiàn)水庫(kù)經(jīng)濟(jì)調(diào)度與*潮流分配，為在*水能水量綜合利用的條件下，使水耗與網(wǎng)損小。

對(duì)于地調(diào)，則以實(shí)現(xiàn)負(fù)荷管理及其經(jīng)濟(jì)分配為基本內(nèi)容，還要定時(shí)進(jìn)行電壓水平和無(wú)功功率分配的優(yōu)化運(yùn)算，用以提高電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損，在尖峰負(fù)荷時(shí)要平衡饋線負(fù)荷以降低線損，在有條件的地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)，還要實(shí)現(xiàn)降壓變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)小型梯級(jí)水電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等內(nèi)容。

經(jīng)濟(jì)調(diào)度的各種內(nèi)容，需要同運(yùn)行監(jiān)視、自動(dòng)控制、安全分析密切結(jié)合才能付諸實(shí)施。

3、安全分析

進(jìn)行安全分析是對(duì)電網(wǎng)在正常和異常運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析及對(duì)事故發(fā)生前的狀態(tài)預(yù)測(cè)和事故發(fā)生后的狀態(tài)分析，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要內(nèi)容。

當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故后，在實(shí)現(xiàn)事故順序記錄、事故追憶等功能的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析，跟蹤事故的發(fā)展、參數(shù)的變化，保護(hù)和自動(dòng)裝置及斷路器的動(dòng)作情況，從而提出事故處理的對(duì)策，以達(dá)到縮短事故處理時(shí)間，防止事故擴(kuò)大的目的。

在地區(qū)電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，還可以通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)的故障分析和實(shí)現(xiàn)在線預(yù)操作，及時(shí)處理事故，改善地區(qū)電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。

此外，通過(guò)調(diào)度員的培訓(xùn)模擬，進(jìn)行事故預(yù)想與事故演習(xí)，有效地提高調(diào)度人員運(yùn)用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)處理事故的臨戰(zhàn)能力。

4、自動(dòng)控制

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)控制是在運(yùn)行監(jiān)視的基礎(chǔ)上，對(duì)電網(wǎng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)施調(diào)節(jié)或控制。

控制信號(hào)自上而下發(fā)送給廠、所或下級(jí)調(diào)度。這類(lèi)控制范圍很廣，但主要是對(duì)斷路器及其它發(fā)送發(fā)變電設(shè)備，例如，發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器、電力補(bǔ)償設(shè)備等，通過(guò)調(diào)度人員實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)或自動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的閉環(huán)控制或調(diào)節(jié)。

上述電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化基本內(nèi)容是緊密相關(guān)的，不論哪一級(jí)調(diào)度中心都必須以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的全面運(yùn)行監(jiān)視為前提，根據(jù)各自的特點(diǎn)和需要，積極充實(shí)完善，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的目的。

三、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的基本功能：

1、數(shù)據(jù)采集與安全監(jiān)控(SCADA)

它主要包括：通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集;通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ);通過(guò)人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)中的屏幕顯示(CRT)與動(dòng)態(tài)調(diào)度模擬屏，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行工況實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)視，并具有打印制表、越限報(bào)警、模擬量記錄、事件順序記錄、事故追憶、畫(huà)面拷貝、系統(tǒng)自檢及遠(yuǎn)動(dòng)通道質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能。在實(shí)現(xiàn)監(jiān)視的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)與人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)，對(duì)斷路器、發(fā)電機(jī)組與調(diào)相機(jī)組、帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器、補(bǔ)償設(shè)施等實(shí)現(xiàn)遙控與遙調(diào)，以及發(fā)送時(shí)鐘等指令。

2、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制(EDC)

它們是對(duì)電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的重要功能。在對(duì)電網(wǎng)頻率調(diào)整的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制，直接控制到各調(diào)頻電廠，并計(jì)入線損修正，實(shí)現(xiàn)對(duì)互聯(lián)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線凈功率頻率偏移控制;對(duì)于非調(diào)頻廠，則按日負(fù)荷曲線運(yùn)行;對(duì)于有條件的電廠還應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電壓和無(wú)功功率控制(AVC)。

3、安全分析與對(duì)策(SA)

在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析和狀態(tài)估計(jì)的條件下進(jìn)行的實(shí)時(shí)潮流計(jì)算和安全狀態(tài)分析。

四、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本組成

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)由調(diào)度主站(調(diào)度中心)、廠站端、通信三大部分組成，但按其功能可分為：

1、數(shù)據(jù)與信息的采集系統(tǒng)：

前置機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)終端、調(diào)制解調(diào)器、變送器。

2、數(shù)據(jù)與信息的處理系統(tǒng)：

主控計(jì)算機(jī)、外存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)信道接口。

3、數(shù)據(jù)與信息的傳輸系統(tǒng)：

主站與廠站通信：有線、載波、光纖、短波、微波及衛(wèi)星地面站。

主站與主站通信：有線、光纖、微波及衛(wèi)星地面站。

4、人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)：

彩色屏幕顯示器、打印機(jī)、拷貝機(jī)、記錄儀表、繪圖機(jī)、調(diào)度模擬屏、調(diào)度臺(tái)。

5、監(jiān)控對(duì)象的相關(guān)系統(tǒng)：

發(fā)電機(jī)組的成組自動(dòng)操作與功率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置、機(jī)爐協(xié)調(diào)控制器、帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器分接頭、電壓與電流互感器、斷路器的控制與信號(hào)回路、繼電保護(hù)與按全自動(dòng)裝置的出口信號(hào)回路。

6、不停電電源系統(tǒng)：

交—直流整流器、直—交流逆變器、配套的直流蓄電池組。

7、安全環(huán)保系統(tǒng)：

防雷與接地、防火與滅火、防電磁干擾與防靜電干擾、防噪聲與防震、空調(diào)與凈化、防盜與防鼠。

五、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成：

1.主/備前置通訊機(jī)

通訊前置機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、規(guī)約解釋、數(shù)據(jù)處理以及接收并處理系統(tǒng)的控制命令。

2.主/備服務(wù)器

服務(wù)器存放整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)及應(yīng)用數(shù)據(jù)，為主/備前置通訊機(jī)、調(diào)度員工作站、后臺(tái)工作站提供數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，充當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器。服務(wù)器另外對(duì)各工作站的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和SCADA系統(tǒng)終端設(shè)備(如打印機(jī)、顯示器、投影儀等),監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)進(jìn)程，提供事件/事故報(bào)警，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)通訊等。

3.WEB瀏覽服務(wù)器

本系統(tǒng)中配置WEB服務(wù)器提供WEB主頁(yè)實(shí)時(shí)畫(huà)面公布。這種方式使得網(wǎng)上的工作站無(wú)需任何程序支持，使用Windows內(nèi)置的IE瀏覽器即可瀏覽實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

4.系統(tǒng)時(shí)鐘同步(GPS)

接收定位系統(tǒng)(GPS)的時(shí)間作為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和系統(tǒng)頻率，完成系統(tǒng)的時(shí)鐘統(tǒng)一。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)時(shí)鐘同步：

GPS時(shí)鐘通過(guò)主備數(shù)采機(jī)接入SCADA系統(tǒng)。系統(tǒng)以數(shù)采機(jī)時(shí)鐘為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，采用系統(tǒng)提供的校時(shí)功能完成網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)間的時(shí)鐘同步。數(shù)采機(jī)支持識(shí)別GPS時(shí)鐘故障，防止誤接收，并能產(chǎn)生報(bào)警。

與RTU時(shí)鐘同步：

通過(guò)數(shù)采機(jī)與RTU通訊的方式校時(shí)，完成主站系統(tǒng)與RTU時(shí)鐘同步。

5.Nport通訊服務(wù)器

NportServer又稱(chēng)多串口網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)器，支持TCP/IP協(xié)議，可直接掛接在網(wǎng)絡(luò)上，相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)組中的一員，便于主/備前置機(jī)的切換。它*替代了以往的通道控制板和串行通道板。并且，該設(shè)備支持多種編程語(yǔ)言，操作及其簡(jiǎn)便。