我国电网调度自动化综述.doc

信息检索与应用实习报告题目： 我国电网调度自动化的发展 班级:学号:姓名:成绩:我国电网调度自动化的发展摘要：介绍和分析了我国电网调度自动化技术从数据采集和监控（SCADA）到能量管理系统（EMS）的发展历程，对电力部门几次技术决策带来的成果进行了描述。最后，对自动化走向信息化进行了论述，并对将自动化的实时信息组入电力企业资源规划（ERP）提出了建议。关键词：数据采集和监视控制；能量管理系统；信息技术；公用信息模型；企业资源规划1 引言数据采集和监视控制（SCADA）以及能量管理系统（EMS），在电网调度自动化领域已众所周知。其中，SCADA除应用于电力部门外还广泛应用于石油、煤气、轨道交通等非电力部门；EMS随着电力经营体制的变革，传统上的在线运行监控和离线营销管理分离的局面，已不适应当代电力市场的需要，因此EMS正在走向信息化的能量信息系统（EIS），并逐步组入当代电力企业资源规划（ERP）。我国电力部门是较先进入数字化和自动化，并为信息化奠定良好基础的工业部门之一。本文将就其发展过程、技术特点及今后展望进行分析和探讨，试图得出一些有益的启示。2 概述随着电力体制改革工作的不断深入、全国联网进程的加快，调度机构达标创一流工作的深入开展，以及全国电力二次系统安全防护工作的开展，我国电网调度自动化专业的各项工作取得了较大进展。电网调度自动化系统的通道数量、质量以及厂站信息的质量和设备运行的可靠性不断提高，调度自动化主站相关系统的建设、运行和应用水平普遍提高，标准化、规范化及其应用工作不断深入，电力二次系统安全防护工作取得了初步成效。3 我国电网调度自动化的发展历程3.1 改革开放前的“自力更生”我国的电网调度自动化起步较早，大体经历了远动化、数字化和自动化3个阶段。早在20世纪50年代中期，就开始研制有接点遥信和频率式遥测远动装置，在东北、北京等地区进行无人值班变电站的试点，并在计算技术的影响下，由布线逻辑向数字化、软件化的方向发展。1958年电力部主管部门作出了一次关于研发计算机的重要技术决策：支持当时的华北电力设计院派人参加由中国科学院计算所研制的我国第一台大型数字电子计算机（104机）的调试和投运工作。此工作导致了电力部门161电子管计算机和167晶体管计算机两代计算机的研制和应用开发工作。随后骨干力量分流到电力部南北两个主要研究单位电力自动化研究院和中国电力科学研究院（以下简称电自院和电科院），促进电力部门较早地进入数字技术领域。两代计算机的先后投运和推广应用，在设计、研制、科研和运行领域培养了大批计算技术应用人才，推动计算机和远动技术相结合，向自动化方向发展。1972年，广东省中调所和华北电力设计院合作，使广东省自制的108乙机与SF58有接点遥信和频率式遥测远动装置（零/满刻度为3/5周期）互连成功。这是我国最早实现计算机与远动结合的一个实例。3.2 我国第一套SCADA系统的引进改革开放前，我国电网调度自动化领域内的远动化和数字化是按远动和计算机两个专业各自发展的。二者结合组成一体化的SCADA系统，并取得“引进消化开发创新”的快速发展，则是改革开放后的事。1978年电力部主管部门力排众议，作出了第二次技术决策：随1979年我国第一条500kV平武线输电工程引进我国第一套计算机与远动终端（RTU）一体化的SCADA系统。随平武工程从瑞典ASEA公司引进的SINDAC-3 SCADA系统，通过DS-801 RTU对平武线一线三站实现了安全监控。经消化、开发、汉化并接入其他远动终端后，该系统扩充为整个湖北电网调度自动化系统，稳定运行达15年以上。SINDAC-3的引进，确立了计算机与远动相结合的SCADA理念。差不多与此同时，电力部通信调度局还从日本日立公司引进了用于通信调度的仅含主站的H80E系统。电科院和电自院分别参与了上述两项工程的引进和开发工作。在“引进消化开发创新”方针的指引下，部属南北两院在20世纪80年代中期起先后开发了PDP-11/24、MicroVAXII、VAX-11/750、VAX4000等计算机与远动终端相结合的SCADA系统1。调度运行单位在管理体制上也逐渐将计算机和远动两个专业合并为自动化专业。3.3自主版权的EMS由SCADA发展到EMS，其广度和深度要求是不同的。广度方面，单纯的SCADA系统对远动终端（RTU）的数量并无要求，可多可少；但支持EMS的RTU的数量必须满足构建全网实时数据库的需要。深度方面，EMS除需实时数据库和SCADA功能的支持外，还必须装备各种智能型高级应用软件。这就带来了基于网络接线及元件参数的网络数据库和接入不同应用软件的应用编程接口问题。计算技术起步较早的电力部门，20世纪60年代就开发了电力系统潮流、短路、稳定等基本应用软件，并广泛投入离线使用。但如何与SCADA结合接入实时系统并直接控制发电过程，却是个新问题，这就导致了20世纪80年代后期东北、华北、华中、华东四大网EMS的引进工作。和第一次SCADA的引进不同，这次EMS的引进是有选择地引进的。重点放在EMS的支撑平台和自动发电控制（AGC）上，EMS高级应用软件完全由国内开发。从英国西屋公司引进的WESDAC-32系统，使用了美国ESCA公司的HABITAT支撑平台和AGC软件。电力部两院参与引进，并各自分担两网的现场验收、系统汉化和RTU接入等任务。四大网EMS投入运行不久，电力部通信调度局的H80E系统也随着通调局升为国家电力调度中心而由西门子的SPECTRUM分布式系统所取代。第二次引进，在较高层面上实现了又一次“引进消化开发创新”，导致20世纪90年代自主版权EMS支撑平台和应用软件的先后问世。电自院的SD-6000、OPEN-2000，电科院和东北电管局合作的CC-2000就是这个时代的产物1。其中，CC-2000尤其值得一提2。四大网EMS投入运行后的20世纪80年代末90年代初，开放式分布式系统和面向对象技术得到了很大发展。和开放式分布式对立的是封闭的集中式系统。这种系统的好处是一机多用、节约资源投资，但存在第三方产品难于接入、不易扩展更新等缺点。四大网引进的WESDAC-32就有这样的弊端。随着计算机技术的发展，性价比日益提高，资源投资已不成问题，但要实现开放式和分布式，必须解决各种接口和通信协议的标准化问题。随着20世纪80年代末开放式系统结构（OSA）的兴起，POSIX、SQL、OSF/Motif、TCP/IP等涉及操作系统、数据库、用户界面和通信等有关的标准先后建立，为开放式分布式系统的发展铺平了道路。4 从自动化走向信息化当回顾20世纪后半叶从SCADA到EMS的发展历程时，新世纪所迎来的却是更大的机遇和挑战：技术的进步电力信息技术的发展和电力体制的改革电力市场的开放。实际上，涉及SCADA、EMS和电力市场的公用信息模型（CIM）正紧紧跟踪电力信息技术的发展，并通过电力市场进入财务、资产等管理信息领域。 4.1 电力信息技术的发展电力信息技术长期与电网运行实时信息和电力营销管理信息平行发展。电网运行实时信息以自动化形式，从远动、SCADA发展到EMS。电力营销管理信息以离线管理形式，正从传统的管理信息系统（MIS）向企业资源规划（ERP）发展。电网运行实时信息现已从自动化走向标准化。如涉及SCADA、EMS和电力市场的IEC 61970，横向将和支持配电管理系统（DMS）、地理信息系统（GIS）等的IEC 61968接轨，纵向将和支持变电站（含光电VT/CT）的IEC 61850互补接轨，构成完整的标准化系列。离线方面基于Component的ERP虽然发展很快，但尚未达到行业级的标准化高度。当前电力ERP的处境与当年CCAPI的API相似，时代正呼唤标准化的电力ERP早日出台。4.2 电力市场的开放我国国务院20025号文发布的我国电力体制改革方案，现已进入实施和操作阶段：电力体制改革的方针大计已定，具体实施方案已定，各公司组织班子已定。市场环境下，传统的电力调度中心将由调度交易中心所取代。技术装备上，除需研发新的电力市场支持系统外，传统的SCADA/EMS也将面临不可逾越的改造。我国前期6省市“厂网分开”的电力市场模拟试点，积累了丰富经验，明确了电力市场运营系统电能计量、能量管理、报价管理、交易管理、合同管理、结算管理和信息管理的框架结构，以及对传统SCADA/EMS功能的改造内容。各地正在建设为电力市场服务的电能计量遥测系统和开放交换即时信息系统（OASIS）。问题是当前的电力市场运营系统、计量系统和信息系统的建设，仅按“厂网分开”考虑还是连同“输配电分开”一并规划分步实施。笔者的意见是后者较妥。如将输配关口纳入计量系统建设，地区实施网供内部考核和地方小电厂竞价上网市场运作两部机制，以及供需基本平衡、地区大用户直接向地区小电厂买电的计划协调（Scheduling Coordinator，SC）等，这样可为今后实现“输配电分开”平滑过渡。对电力市场开放伊始的电力行业来说，集实时运行和离线管理于一体的信息化，不仅利于实现跨越式发展的战略决策，而且为当前和今后适应市场环境多变特点所必需。自动化经标准化走向信息化，已是大势所趋。 参考文献1周冬青; 张宿新 电网与用户信息互联的研究与应用华东电力 2009/09-12【摘要】 由于电网信息和用户信息分别存储在生产管理和营销管理系统,相互不关联,对供电企业整体管理水平的进一步提升形成制约,为此,马鞍山供电公司从2008年开始,开展了一体化电网平台的建设,进行了电网用户互联的实践,收到了很好的效果。2孙欣; 吕跃春; 高军; 夏清 电网经济性与安全性的精益化协调方法 电网技术 2009/11-15【摘要】 精益化的电网运行日益追求安全与经济并重,而安全与经济运行往往是一对矛盾。文章提出以电网运行均衡度的作为电网安全运行指标,通过求解系统经济、安全的双目标优化问题得到了电网安全经济运行协调曲线。该曲线不仅能直观地量化描述电网各运行方式的经济指标和安全指标,而且能够量化电网运行的经济性和安全性之间的协调成本,这对推进电网调度精益化管理具有重要的理论与应用价值。3乌云娜; 刘佳蕊; 王维兵 电网输变电项目风险因素分析 中国农村水利水电 2009/02-07【摘要】 随着我国电网工程建设速度的加快,我国电网企业大量电力输变电工程项目纷纷上马,电网输变电工程投资逐步加大。如何加强电力输变电项目管理水平,特别是项目风险管理水平,有效降低项目投资风险,提高投资效益,具有越来越重要的意义。4董军; 陈小良; 张婧 计及分布式电源的电网调度模型研究 华东电力 2009/05-08【摘要】 研究了分布式电源加入电力系统后对电网调度的影响,构建了包含分布式电源的电网调度模型,并开发了相应的求解算法。通过一个具体的算例研究了分布式电源对电力系统的线损以及各节点的边际电价的影响,表明分布式电源能够有效降低线损和阻塞,为用户提供足够的电力,保障供电可靠性。5谢善益; 梁成辉 CIM/CIS互操作细则在多级电网调度中的应用 电力系统自动化 2009/01-05【摘要】 IEC61970/IEC61968系列标准的制定为电网调度自动化系统之间的互操作提供了标准。给出了基于IEC61970/IEC61968制定的公共信息模型(CIM)/组件接口规范(CIS)互操作细则,包括明确规定系统间交换涉及的模式、使用的接口方法和涵盖图元细化定义的图形交换规范,以及基于互操作细则的调度自动化模型互导、拆分和合并。6刘强 电网调度业务协同系统的研究与开发 华东电力 2008/06-10【摘要】 针对电网调度员作息时间不同步、沟通与交流缺乏渠道的特点,华东网调开发了电网调度业务协同管理系统。介绍开发该系统的背景,调度员所面临的问题,系统的结构、功能,该系统下一步改进的方向和建议。7金波 电力调度MIS建设的方法和实践 电力系统自动化 2002/15-18【摘要】 调度管理信息系统 (DMIS)是一个具有特殊性的部门级MIS。文中论述了DMIS的设计原则并提出了多层次、各层次相互独立同时通过开放的协议进行通信和传递数据的调度信息系统体系结构模型。在设计方面 ,系统采用面向对象的系统分析方法 ,将业务处理过程与业务处理数据结合在一起形成对象结构。8张慎明; 黄海峰 基于IEC 61970标准的电网调度自动化系统体系结构 电力系统自动化 2002/10-13【摘要】 分析了传统电网调度自动化系统的结构 ,提出了一种遵循 IEC61 970标准的新一代系统的体系结构。从横向看 ,该结构是基于公用对象请求代理机制的分布式集成框架 ;从纵向看 ,该结构是基于 CIM/ CIS标准接口的多分层开放型支撑体系。在这种体系结构下 ,讨论了新的支撑平台概念。9赵遵廉 中国电网调度近期技术发展方向 电力系统自动化 2001/20-22【摘要】中国电网调度系统“十五”期间的总体奋斗目标是实现主干通道光纤化、数据传输网络化、调度决策智能化、运行指标国际化和专业管理现代化 ,以便在“网厂分开、竞价上网”的市场条件下 ,提高“公平、公正、公开”调度的水平 ,确保电网安全稳定运行 ,保障电力市场的规范、有序运营和用户可靠供电 ;达到建立全国互联电网运行控制的分层分区模式 ,合理划分控制区域 ,统一协调和保证全国互联电网的安全运行目标 ,实现全国范围内的电力资源优化配置。10孟勇亮; 蓝超强 调度自动化系统中新的功能需求及实现 电力系统自动化 2004/20-22【摘要】 电网调度自动化系统不断涌现出新的需求,结合宁夏电力调度中心能量管理系统和吉林省电网调度局能量管理系统后备扩容系统的应用实例,叙述了OPEN-2000E的结构、功能,讨论了系统在新需求下的结构设计和工程实施中的开发经验。 检索总结我这学期通过信心检索上机操作的锻炼，实际动手搜索能力也有较强提高。主要学习了网上专利文献资源，网上标准文献资源，学位论文文献，学术会议文献，科技报告文献，中文电子期刊，中文电子图书与文献数据库及其检索方法。主要利用中国知网，万方数据库，维普数据库等资源系统进行检索。对于电网调度自动化这个主题我采取了以下检索策略方法（1）当检索结果数量太多时，必须考虑缩检，提高准确率方法如下：减少相关性不强的检索词，增加检索限定，减少检索入口（2）当检索结果数量太少时，必须考虑扩检，方法是：增加检索词，取消或放宽检索限定，调整组配算富，增加或修改检索入口，使用截词检索。下面我叙述一下十篇文献的查找过程。文献1 cnki 主题检索:电网调度方面的文献进入主题检索的主页面确定规范的主题词“电网”在输入框中输入“电网信息”点击查找选中可组配的副主题词电网前的方框点击主题检索即可得到结果有2篇。文献2、cnki主题检索：电网经济性与安全性（1）对关键词“电网”进行主题检索对关键词“电网经济与安全”进行主题检索点击进入检索史检索，即可得到结果。文献3 cnki 关键词检索：进入基本检索主页面进入中国学术期刊特刊关键词输入框输入“电网风险”点击检索，即可得到结果。或者用二次检索的方法分别是“电网”和“风险”所得结果相同。文献 4 cnki摘要检索:电网调度模型进入中国知网检索主页面摘要输入框输入“电网调度“，年代填2008-2009，二次检索“模型”点击检索得结果。文献 5 、cnki 摘要检索：电网调度自动化进入期刊检索主页面摘要输入框输入电网调度自动化点击期刊检索输入框中输入