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[摘 要]文章首先就电网调度自动化系统在我国的发展历程进行大概的剖析,而后进一步就当前技术环境之下调度自动化系统的技术特征展开了分析,最后介绍了出现于当前调度系统中的核心技术,对于深入认识电网调度自动化系统有着一定的积极意义。
[关键词]电网;调度;自动化;技术
中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)48-0378-01
一、引言
在当前我国的电力事业发展环境中,电力调度自动化系统对于推动和稳固电力实业的进步步伐有着毋庸置疑的积极意义。从发展的角度看,我国的电网调度自动化系统经历了四次迭代与更新。第一个调度自动化时代,应当属20世纪70年代基于专用机和专用操作系统的监控与数据采集(SCADA,Supervisory Control and Data Acquisition)系统,其特征为由单个主机承担所有的调度功能;第二个阶段则是80年代得到广泛应用的调度主机双机热备用系统,其突出特征为基于通用计算机和集中式的SCADA/能量管理系统(EMS,Energy Management System)的出现,并且部分EMS应用软件开始实用化;第三个阶段基本处于上世纪90年代,以基于精简指令集计算机(RISC)/U NIX 的开放分布式EMS作为代表产品出现,其最主要的特征在于基于RISC图形工作站的统一支持平台的功能分布式系统投入使用;而第四个阶段,即主要在目前得以应用的,以实现多方面支持的电网调度集成系统,这样的一个集成化系统能够实现对于EMS、配电网管理系统(DMS,Distribution Management System)以及广域监测预警系统(WAMS,Wide Area Management System)和公共信息平台等应用。
当前使用的第四代电网调度自动化系统,本身仍然在不断地成熟过程中。这种不断地完善主要受到当前仍然处于进步状态的通信技术以及自动化技术的考虑之下,并且相应标准化的思路,也带给第四代电网调度自动化系统以深远的影响。当前的配电熊,能够满足较高的安全要求,基于公共对象请求代理体系结构(CORBA,Common Object Request Broker Architecture)开放分布式的设计思想,遵循IEC 61970標准加以建立,并且实现直接面向市场需求的开发方式,为我国电力体系提供先进可靠且扩展性强的综合性支持平台。
二、电网调度自动化系统的技术特征
在国家电网日益成熟的背景之下,所诞生的第四代电网调度自动化系统,在如下两个主要的方面具有显著特征:
1.数字化
多个方面和角度的数字化,是推动当前电网调度自动化实现的基础,也是实现调度信息得以高速传输的必要保证。从电网工作环境中的一次设备以及二次设备的相关信息层面开始,数字化特征就相对突出,进一步通过数字化通信渠道实现数据的传输,将相关的调度用决策数据传输给计算决策中心。而后在数据中心经过计算,实现决策和管理两个层面的数字化。
2.集成化以及标准化
这是当前调往调度自动化系统的一个显著特征,并且会在未来有所保持和发展。从技术角度看,当前的调度系统集成化是通过数据通用集成总线( UIB) 和CORBA、企业Java 级( EJB) 、分布式组件对象模型( DCOM) 和Web Services 等组件模型构造集成总线,通过标准化接口将多个信息组件有机地整合在一个系统中。相应的在集成化的环境之下,标准化也成为当前电网调度自动化系统的一个显著特征。这两个方面相辅相成,集成化的意义在于搭建起一个具有多个标准接口的平台,而标准化则在于不仅仅诸多接口采用了标准化态度,包括诸多功能组件也能够实现标准化,确保整个调度自动化系统保持良好的延展性和可塑性。
三、当前电网调度自动化系统中的技术趋势
电网调度自动化系统作为一个完整的计算机监控-决策系统,会随着相关信息技术以及自动化技术等方面的进步而实现自身的进步。计算机软件业环境中的组件化、面向对象、中间件和多代理等思想,以及通信领域中的安全技术等,都对电网调度自动化系统的发展产生了深远的影响。总计而言,有如下两个方面的技术特征不容忽视:
1.组件技术
组件的发展与标准化和集成化形成了密不可分的同一步伐。IEC61970标准系列推动了组件技术在调度自动化系统模块化和分布化设计中的运用,相对完整的框架总线结构已经从硬件和软件两个层面得以建立,这为组件的实现搭建了良好环境。组件技术在调度自动化系统的实施包括软件的组件化和组件执行环境两个方面,其中软件的组件化是指根据CORBA或DCOM等某个组件规范按合理的粒度进行软件封装,而组件执行环境则是指CORBA等中间件,提供一套面向对象的分布式管理环境。组件技术在电网调度自动化系统中的应用,本身切实提供了真正的分布式体系结构,并且从平台层解决了数据交换的异构问题。
2.面向对象技术
面向对象技术在当前的软件领域已经存在相对广泛的应用,其应用对于电力调度系统环境的简化有着积极的意义。其将数据处理职能和数据统一进行封装的做法,对于保持调度自动化系统的工作效率和数据完整性等方面都必然大有裨益。但是同时应当注意两个问题,首先是对象是有粒度要求的,既不是细化到点的数据对象,也不是概念性的对象,而是指把某个设备、某个功能等抽象成对象。其次则是面向对象实时数据库在调度自动化系统中运用,不仅是技术先进性的要求,而且是为了更好地遵循CIM。CIM是面向对象的,面向对象数据库可直接支持CIM。
四、结论
目前,调度自动化系统的发展正处于一个最活跃的时期,新技术、新标准、新体制和新的需求推动着调度自动化系统的发展。这从客观上要求着电力环境中相关工作人员必须密切关注技术发展步伐,以应用和服务作为主要的纲领和精神,将新技术引入到电力调度环境中来,切实实现调度的更为有效的自动化,推进我国电力事业发展。
参考文献
[1] 柳明,何光宇. IEC 61850/IEC 61970保护模型的协调[J].电力系统自动化,2006,30(22):17-19.
[2] 李红,吴军民,郭经红,等.新一代数字记录系统在电力调度中的应用[J].电网与清洁能源,2009,25(1):21-23 .
[3] 成乐祥,李扬,唐瑜.节能发电调度监管信息系统建设探究[J].电网与清洁能源,2009,25(1):24-28.
[4] 辛耀中.新世纪电网调度自动化技术发展趋势[J].电网技术,2001,24(12):8-9.
[5] 屠强,衣立东,朱敏奕,等.西北电网区域(酒泉)调度测风网络规划研究[J].电网与清洁能源,2008,24(11):35-39 .
[6] 姜毅君,董倩,王小军. 节能环保调度对电网企业的影响[J].电网与水力发电进展, 2008,24(3):41-44.
[关键词]电网;调度;自动化;技术
中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)48-0378-01
一、引言
在当前我国的电力事业发展环境中,电力调度自动化系统对于推动和稳固电力实业的进步步伐有着毋庸置疑的积极意义。从发展的角度看,我国的电网调度自动化系统经历了四次迭代与更新。第一个调度自动化时代,应当属20世纪70年代基于专用机和专用操作系统的监控与数据采集(SCADA,Supervisory Control and Data Acquisition)系统,其特征为由单个主机承担所有的调度功能;第二个阶段则是80年代得到广泛应用的调度主机双机热备用系统,其突出特征为基于通用计算机和集中式的SCADA/能量管理系统(EMS,Energy Management System)的出现,并且部分EMS应用软件开始实用化;第三个阶段基本处于上世纪90年代,以基于精简指令集计算机(RISC)/U NIX 的开放分布式EMS作为代表产品出现,其最主要的特征在于基于RISC图形工作站的统一支持平台的功能分布式系统投入使用;而第四个阶段,即主要在目前得以应用的,以实现多方面支持的电网调度集成系统,这样的一个集成化系统能够实现对于EMS、配电网管理系统(DMS,Distribution Management System)以及广域监测预警系统(WAMS,Wide Area Management System)和公共信息平台等应用。
当前使用的第四代电网调度自动化系统,本身仍然在不断地成熟过程中。这种不断地完善主要受到当前仍然处于进步状态的通信技术以及自动化技术的考虑之下,并且相应标准化的思路,也带给第四代电网调度自动化系统以深远的影响。当前的配电熊,能够满足较高的安全要求,基于公共对象请求代理体系结构(CORBA,Common Object Request Broker Architecture)开放分布式的设计思想,遵循IEC 61970標准加以建立,并且实现直接面向市场需求的开发方式,为我国电力体系提供先进可靠且扩展性强的综合性支持平台。
二、电网调度自动化系统的技术特征
在国家电网日益成熟的背景之下,所诞生的第四代电网调度自动化系统,在如下两个主要的方面具有显著特征:
1.数字化
多个方面和角度的数字化,是推动当前电网调度自动化实现的基础,也是实现调度信息得以高速传输的必要保证。从电网工作环境中的一次设备以及二次设备的相关信息层面开始,数字化特征就相对突出,进一步通过数字化通信渠道实现数据的传输,将相关的调度用决策数据传输给计算决策中心。而后在数据中心经过计算,实现决策和管理两个层面的数字化。
2.集成化以及标准化
这是当前调往调度自动化系统的一个显著特征,并且会在未来有所保持和发展。从技术角度看,当前的调度系统集成化是通过数据通用集成总线( UIB) 和CORBA、企业Java 级( EJB) 、分布式组件对象模型( DCOM) 和Web Services 等组件模型构造集成总线,通过标准化接口将多个信息组件有机地整合在一个系统中。相应的在集成化的环境之下,标准化也成为当前电网调度自动化系统的一个显著特征。这两个方面相辅相成,集成化的意义在于搭建起一个具有多个标准接口的平台,而标准化则在于不仅仅诸多接口采用了标准化态度,包括诸多功能组件也能够实现标准化,确保整个调度自动化系统保持良好的延展性和可塑性。
三、当前电网调度自动化系统中的技术趋势
电网调度自动化系统作为一个完整的计算机监控-决策系统,会随着相关信息技术以及自动化技术等方面的进步而实现自身的进步。计算机软件业环境中的组件化、面向对象、中间件和多代理等思想,以及通信领域中的安全技术等,都对电网调度自动化系统的发展产生了深远的影响。总计而言,有如下两个方面的技术特征不容忽视:
1.组件技术
组件的发展与标准化和集成化形成了密不可分的同一步伐。IEC61970标准系列推动了组件技术在调度自动化系统模块化和分布化设计中的运用,相对完整的框架总线结构已经从硬件和软件两个层面得以建立,这为组件的实现搭建了良好环境。组件技术在调度自动化系统的实施包括软件的组件化和组件执行环境两个方面,其中软件的组件化是指根据CORBA或DCOM等某个组件规范按合理的粒度进行软件封装,而组件执行环境则是指CORBA等中间件,提供一套面向对象的分布式管理环境。组件技术在电网调度自动化系统中的应用,本身切实提供了真正的分布式体系结构,并且从平台层解决了数据交换的异构问题。
2.面向对象技术
面向对象技术在当前的软件领域已经存在相对广泛的应用,其应用对于电力调度系统环境的简化有着积极的意义。其将数据处理职能和数据统一进行封装的做法,对于保持调度自动化系统的工作效率和数据完整性等方面都必然大有裨益。但是同时应当注意两个问题,首先是对象是有粒度要求的,既不是细化到点的数据对象,也不是概念性的对象,而是指把某个设备、某个功能等抽象成对象。其次则是面向对象实时数据库在调度自动化系统中运用,不仅是技术先进性的要求,而且是为了更好地遵循CIM。CIM是面向对象的,面向对象数据库可直接支持CIM。
四、结论
目前,调度自动化系统的发展正处于一个最活跃的时期,新技术、新标准、新体制和新的需求推动着调度自动化系统的发展。这从客观上要求着电力环境中相关工作人员必须密切关注技术发展步伐,以应用和服务作为主要的纲领和精神,将新技术引入到电力调度环境中来,切实实现调度的更为有效的自动化,推进我国电力事业发展。
参考文献
[1] 柳明,何光宇. IEC 61850/IEC 61970保护模型的协调[J].电力系统自动化,2006,30(22):17-19.
[2] 李红,吴军民,郭经红,等.新一代数字记录系统在电力调度中的应用[J].电网与清洁能源,2009,25(1):21-23 .
[3] 成乐祥,李扬,唐瑜.节能发电调度监管信息系统建设探究[J].电网与清洁能源,2009,25(1):24-28.
[4] 辛耀中.新世纪电网调度自动化技术发展趋势[J].电网技术,2001,24(12):8-9.
[5] 屠强,衣立东,朱敏奕,等.西北电网区域(酒泉)调度测风网络规划研究[J].电网与清洁能源,2008,24(11):35-39 .
[6] 姜毅君,董倩,王小军. 节能环保调度对电网企业的影响[J].电网与水力发电进展, 2008,24(3):41-44.