倉(cāng)傳耀

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司 鹽城供電分公司 電力調(diào)度控制中心，江蘇 鹽城224001）

1 電力調(diào)度自動(dòng)化概述

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是借助電網(wǎng)運(yùn)動(dòng)化和數(shù)字化會(huì)發(fā)展。電網(wǎng)的規(guī)模不斷增大，社會(huì)各界在用電量上有更高的需求，同時(shí)對(duì)用電的可靠性和安全性都提出了更高的要求，如果一個(gè)部件出現(xiàn)了問(wèn)題就很有可能使整個(gè)電網(wǎng)癱瘓，從而導(dǎo)致大范圍停電現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)而給社會(huì)生產(chǎn)及人民的生活帶來(lái)巨大影響。因此，電力企業(yè)必須要對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在電力系統(tǒng)中有許多的發(fā)電廠、變電站以及電力用戶，他們通過(guò)各種電壓等級(jí)的電力線路，互相連接成網(wǎng)實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。近年來(lái)，隨著我國(guó)電網(wǎng)的不斷壯大，各種高新設(shè)備和軟件的投入，使得運(yùn)行操作也愈來(lái)愈復(fù)雜，一旦出現(xiàn)電網(wǎng)故障，就容易影響到社會(huì)的正常運(yùn)行。其次，隨著當(dāng)前電力用戶對(duì)電力要求的逐漸提高，給電力企業(yè)帶來(lái)了巨大的壓力，給電力調(diào)度自動(dòng)化水平帶來(lái)了挑戰(zhàn)。當(dāng)出現(xiàn)事故時(shí)，需要調(diào)度人員及時(shí)掌握情況，并采取相關(guān)措施，減少事故的影響。因此應(yīng)加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，有效促進(jìn)電力生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的提升[1]。

2 智能電網(wǎng)特點(diǎn)

隨著國(guó)家現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)對(duì)電力的依賴，電力在各個(gè)行業(yè)中都起到了舉足輕重的作用。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入人心，電力企業(yè)除了要解決供電問(wèn)題外，還要考慮提高用電的品質(zhì)。2009年，國(guó)家正式提出了智能電網(wǎng)的構(gòu)想，主要是以特高壓網(wǎng)絡(luò)和各級(jí)電網(wǎng)為主體，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保發(fā)電、輸電、配電等各個(gè)環(huán)節(jié)有序進(jìn)行。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，智能電網(wǎng)具有自愈性、兼容性、交互性和安全性等優(yōu)勢(shì)，其可以對(duì)電力供應(yīng)端的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，并利用自己的預(yù)警和故障分析能力對(duì)當(dāng)前的形勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，確保各大系統(tǒng)的協(xié)同工作。智能電網(wǎng)可以滿足微型電網(wǎng)對(duì)各種存儲(chǔ)裝置的要求，并在緊急情況下確保供電。同時(shí)，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障或干擾時(shí)，智能電網(wǎng)可以提前預(yù)測(cè)，確保用戶的用電安全，并在突發(fā)事件中提供穩(wěn)定的電源。

3 電力調(diào)度自動(dòng)化中應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 促使供電服務(wù)質(zhì)量得以保障

將智能電網(wǎng)技術(shù)引入到電力調(diào)度自動(dòng)化工作中，可以有效降低人力資源的浪費(fèi)，從而提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，智能電網(wǎng)技術(shù)的合理運(yùn)用可以對(duì)變電所的無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行有效控制，提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。此外，智能電網(wǎng)技術(shù)能防止在計(jì)劃執(zhí)行中出現(xiàn)問(wèn)題或故障，影響計(jì)劃的正常執(zhí)行，并且可以及時(shí)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行合理的處理，從中得到一定的規(guī)律，為以后的生產(chǎn)調(diào)度工作提供一定的參考。目前，在我國(guó)大部分的區(qū)域都采用了智能化的電力網(wǎng)技術(shù)，對(duì)各種資源進(jìn)行了科學(xué)地配置，從而保證電力供應(yīng)的質(zhì)量[2]。

3.2 提升電力調(diào)度的安全性

在電力調(diào)度的自動(dòng)化工作中，采用自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)確保工作的順利進(jìn)行，還可以在最短的時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，提高電網(wǎng)的安全性。與人工相比，智能電網(wǎng)可以完成更多的工作，確保工作按照既定的程序進(jìn)行，不僅節(jié)約了大量的人力資源，還可以防止人為因素的干擾。智能電網(wǎng)的運(yùn)用，任何一個(gè)小問(wèn)題都能被及時(shí)地處理，防止問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。另外，智能電網(wǎng)的應(yīng)用使得系統(tǒng)能夠全方位、全天候地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)生故障，及時(shí)報(bào)警，保證了調(diào)度工作的安全性。

4 傳統(tǒng)電網(wǎng)與智能電力調(diào)度自動(dòng)化區(qū)別

4.1 傳統(tǒng)的電力調(diào)度自動(dòng)化

傳統(tǒng)的電力調(diào)度自動(dòng)化主要是以發(fā)電廠站和調(diào)度主站為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)字可視化的方式實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量?jī)?yōu)化、電力調(diào)度管理，集中于電網(wǎng)的數(shù)字化表示和自動(dòng)運(yùn)行，而信息是單向地傳遞給電網(wǎng)，導(dǎo)致發(fā)電者與使用者之間的信息不能共享。智能電網(wǎng)利用快速測(cè)量、信息通信、人工智能、自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)，整合各類生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)信息，面向電力調(diào)度全方位業(yè)務(wù)和調(diào)度生產(chǎn)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)更加安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)和環(huán)保的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)建模、分析、決策、控制、計(jì)劃及管理全方位智能化，形成安全防御、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、高效管理的電力調(diào)度體系，保障電網(wǎng)的運(yùn)行，從而提高能源的利用率。

4.2 智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)用電的需求與日俱增，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的調(diào)度技術(shù)已越來(lái)越不能滿足電網(wǎng)的實(shí)際需要。智能電網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用顯著提高了電網(wǎng)的智能化運(yùn)行與管理能力，使調(diào)度自動(dòng)化程度得到了進(jìn)一步的提高，電力資源的優(yōu)化配置也得到了進(jìn)一步的改善，是電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的重要組成部分。

智能化調(diào)度是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵，智能化技術(shù)的發(fā)展使智能化電網(wǎng)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。一是智能變電站實(shí)現(xiàn)變電所的自動(dòng)化，是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。智能變電站是基于IEC 61850通信標(biāo)準(zhǔn)的智能化一次裝置與二次系統(tǒng)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共享與互操作，是智能調(diào)度系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。二是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行智能評(píng)價(jià)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行受到多種因素的影響，具有相應(yīng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，從而對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響，如何高效識(shí)別、判斷和定量評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)是防范風(fēng)險(xiǎn)、增強(qiáng)電網(wǎng)安全性能的關(guān)鍵。

5 電力調(diào)度自動(dòng)化中的智能電網(wǎng)技術(shù)

5.1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是智能電力調(diào)度與運(yùn)行的基礎(chǔ)技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行深入研究非常重要。目前，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，各種新技術(shù)都會(huì)帶來(lái)不穩(wěn)定的問(wèn)題，導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)丟失。要確保整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，就需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)，從各種試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和不穩(wěn)定因素，并加以改善。

5.2 監(jiān)測(cè)技術(shù)

在智能電網(wǎng)的調(diào)度和運(yùn)行中，不可避免地會(huì)有一些細(xì)節(jié)上的偏差，監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用能夠及時(shí)作出預(yù)警。但從目前智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程來(lái)看，預(yù)警反應(yīng)時(shí)的靈敏度較差，當(dāng)所出現(xiàn)的問(wèn)題比較細(xì)微，或者處于自動(dòng)調(diào)控范圍的邊緣時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)無(wú)法察覺(jué)的情況，這對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度的安全運(yùn)行是極為不利的。因此必須要有一個(gè)合適的解決方案，那就是進(jìn)行定點(diǎn)的測(cè)試，在這種情況下，只要有足夠的技術(shù)，就可以將探測(cè)系統(tǒng)的靈敏度提升到最大，一旦有什么潛在的危險(xiǎn)，可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，并且加以控制[3]。

5.3 數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)

在智能電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)度工作中，工作人員需要作出相應(yīng)的決策，關(guān)注面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA）技術(shù)?？梢岳肧OA技術(shù)在數(shù)據(jù)服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)和數(shù)據(jù)主材料中心的基礎(chǔ)上精確地分析和使用數(shù)據(jù)。同時(shí)，可以使工作人員更好地管理電力網(wǎng)的各類設(shè)備，并提高電力調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精確度。此外，工作人員可以使用虛擬服務(wù)技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)體存儲(chǔ)的信息進(jìn)行有效攔截，從而達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)的無(wú)差別訪問(wèn)。

5.4 安全防護(hù)技術(shù)

安全防護(hù)技術(shù)是智能電網(wǎng)的一項(xiàng)重要技術(shù)，它對(duì)智能電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用。其原因是在智能電網(wǎng)的實(shí)際操作中，存在著很大的安全隱患，而一旦出現(xiàn)這種安全隱患，必然會(huì)給電網(wǎng)的正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)不可預(yù)測(cè)的損失。因此，工作人員在進(jìn)行智能電力調(diào)度時(shí)，必須注重安全防護(hù)技術(shù)的運(yùn)用，使其能自動(dòng)感知、自動(dòng)診斷和自動(dòng)防范，從而有效提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。只有充分發(fā)揮安全防護(hù)技術(shù)，才能全面掌握智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，從而減少惡劣環(huán)境下智能電網(wǎng)的安全隱患，保證智能電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.5 節(jié)能發(fā)電調(diào)度技術(shù)

電力網(wǎng)絡(luò)是一種龐大的電力系統(tǒng)，它的電力消耗非常大，而一個(gè)技術(shù)落后的電力網(wǎng)絡(luò)勢(shì)必會(huì)造成大量的能量消耗。因此，電力系統(tǒng)必須進(jìn)行設(shè)備改造和技術(shù)研究，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。目前，我國(guó)的電力系統(tǒng)以煤為主，水電、核電的規(guī)模相對(duì)較小。因此，燃煤脫硫技術(shù)、廢氣、廢水的治理都能將污染降到最低。同時(shí)，要大力發(fā)展和推廣清潔能源，進(jìn)一步降低尾氣的排放量。此外，為了實(shí)現(xiàn)信息共享，避免資源的浪費(fèi)，引進(jìn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化發(fā)電等。

6 提高自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)安全的方法分析

6.1 物理層安全

物理層是包括通信線路、機(jī)房計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等在內(nèi)的全部硬件。完整的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是整個(gè)信息平臺(tái)的安全保證。物理安全是指防止雷擊、水災(zāi)、火災(zāi)等自然災(zāi)害對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)備的損害，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行防范。此外，在機(jī)房里要做好防靜電等工作，還要加強(qiáng)設(shè)備的管理，培訓(xùn)員工，隨時(shí)關(guān)注設(shè)備的使用，防止非法的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)入。為了使網(wǎng)絡(luò)在遭受襲擊時(shí)各大電網(wǎng)之間相互獨(dú)立，不受影響，可以采用將具體的電網(wǎng)與其他分支網(wǎng)絡(luò)分離。為了達(dá)到對(duì)電網(wǎng)的獨(dú)立控制，要求電力公司將其置于相對(duì)封閉、安全的環(huán)境中，并采用多層保護(hù)、認(rèn)證和加密等手段來(lái)保證安全[4]。

6.2 網(wǎng)絡(luò)層安全

網(wǎng)絡(luò)層主要是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的配置以及路由器的存取與訪問(wèn)。在這一層次上，安全問(wèn)題主要涉及到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠度、組態(tài)參數(shù)以及策略的安全性。為了保證數(shù)據(jù)的完整性和保密性，須對(duì)接入者的身份進(jìn)行認(rèn)證。在這一層次上，可以采用以下幾種安全措施。

（1）不允許未經(jīng)許可的人進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這樣就可以防止密碼被篡改，安全裝置的策略設(shè)置失敗。

（2）改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議，及時(shí)修正協(xié)議中的安全缺陷，防止被惡意攻擊者所利用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的混亂和癱瘓。在通信系統(tǒng)的架構(gòu)上，采用了專門(mén)的訪問(wèn)控制策略，采用防火墻等安全技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全控制，增強(qiáng)了內(nèi)部網(wǎng)的外部防護(hù)能力。在通信資料的傳送上，利用資訊加密、物理隔離等技術(shù)，以確保資料在傳送時(shí)的保密性與隱私性，避免資料遭竊，同時(shí)保證系統(tǒng)級(jí)的安全性。

在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，各主機(jī)的系統(tǒng)安全性直接關(guān)系其安全性的不足，都會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成威脅，其中最大的問(wèn)題是身份驗(yàn)證、系統(tǒng)漏洞等。電網(wǎng)的可靠性并非一成不變，要保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性，就必須定期派出人員對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)，檢查信息平臺(tái)的安全、安全軟件的更新、緩存的清除以及垃圾的清除，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定[5]。

6.3 智能計(jì)量體系和智能需求側(cè)管理

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，需要對(duì)相關(guān)的信息和資料進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的分析，以達(dá)到用戶對(duì)電力系統(tǒng)的要求。在進(jìn)行電力調(diào)度時(shí)，要及時(shí)調(diào)整供電，全面監(jiān)控調(diào)度工作的開(kāi)展，以確保供電的質(zhì)量和方便。此外，會(huì)有針對(duì)性地對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整或是進(jìn)行遠(yuǎn)程的檢測(cè)，以最方便的方式來(lái)為使用者提供最方便的服務(wù)。智能儀表通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，它的使用能夠全面、準(zhǔn)確地反映用戶的需求，并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)修正和改進(jìn)，通過(guò)加強(qiáng)管理，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

7 結(jié) 論

自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用對(duì)于提高電力系統(tǒng)的智能化調(diào)度非常關(guān)鍵。在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，要正確認(rèn)識(shí)智能電力調(diào)度的內(nèi)涵，運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)其功能，確保應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、節(jié)能發(fā)電調(diào)度等技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)的功能，極大提高智能電網(wǎng)的管理水平。