深圳电网调度自动化系统赖佳栋　　摘要　介绍了深圳电网和电网调度自动化系统以及变电站实现无人值班的概况，总结了深圳电网调度自动化系统网络配置和软件功能，包括LED电子模拟屏的原理和特点，最后就深圳电网调度自动化系统的发展与完善进行了探讨。
　　关键词　调度自动化　能量管理系统　LED大屏幕APPLICATIONOFDISPATCHINGAUTOMATIONSYSTEM
INSHENZHENPOWERSUPPLYNETWORKLaiJiadong
ShenzhenPowerSupplyBureau
Shenzhen,518001China1　深圳电网和电网调度自动化系统　　深圳市人口(包括暂住人口)为380万，面积2020km²。深圳电网负责深圳市罗湖、福田、南山、盐田、宝安、龙岗等六个区的供电。1998年最高供电负荷2500MVA，供电量12.3TWh。深圳电网中共有43座110kV变电站，10座220kV变电站，1座500kV变电站，110kV变电站的标准配置为3×50MVA，220kV变电站标准配置为3×180MVA，主变容量10GVA。
　　深圳电网调度自动化系统的实施始于1986年，引进了ABBBECOS10 系统。1987年对2座运行中的110kV变电站进行“四遥”改造并实现无人值班。1992年在BECOS10 带23座厂站，其中14座为无人值班变电站的情况下系统升级为BECOS32。1998年底，深圳电网中110kV变电站全部实现“四遥”和无人值班，10座220kV变电站中有8座实现“四遥”或无人值班(其中4座按无人值班变电站运行，4座作为中心维修站运行)，另外2座220kV和1座500kV变电站只有遥信遥测功能，这2座220kV变电站的改造工作也将于近月完成。目前，系统共接有遥信量为16857，遥测量5467，遥控遥调量4721，BCD码165个，电度量718个。2　深圳电网调度自动化系统配置2.1　计算机网络系统配置
　　深圳电网调度自动化系统的核心由2台互为主/热备用的DECALPHAServer2100构成，系统中设有3个网，即双EtherNet和1条OfficeLAN，把通信服务器、工作站、PC、打印机和远程工作站分别联到这3个网中，有效地保证了系统运行的可靠性和高效率。
2.2　远动通道
　　深圳电网的远动信号传输系统，以一点多址微波(SR-500)为主，对于因地形复杂而使SR-500不能传输的变电站，通过导引电缆、点对点微波转接载波机或点对点微波转接光纤来传输，离调度大楼较近的变电站其远动信号直接由导引电缆传输。近年来，以局调度大楼为中心站，以中心巡维变电站为主形成光纤环网主干，通过环网主干站再向外延伸形成次级环网，它作为深圳第二电力通信网正在加紧建设，目前，已有十多个变电站接入了第二通信网，明显地改善了远动通信质量和提高了远动通信的可靠性。
2.3　LED大屏幕
　　深圳电网调度模拟屏采用LED大屏幕，其工作原理是从VAX4060工作站的图形卡捕捉高速数据，通过缓冲卡降速后传送到LED驱动器再显示到LED模块化屏幕上。其特点为能24h工作，寿命长，平均无故障时间长，响应速度极快(ns级)，画面换屏速率快(30屏/s)，不丢点，不晃动，模块化组合，易于维护，完全用硬件实现，对运用软件来说是完全透明的。其功能是动态地及时反映电网结构和潮流分布以及变电站报警信息等，一切在工作站上能监控的画面图表信息均可在LED大屏幕显示，彻底克服了传统模拟屏不能及时反映电网结构和潮流变化的缺点，为调度员提供了一个全网概念的操作简单方便灵活的调度大屏幕。
2.4　软件功能
　　软件系统采用OpenVMS　6.0操作系统，网络选用CSMA/CD总线型支持TCP/IP协议的DECNet以太网，通信速率为10mb/s。开发软件采用C，FORTRAN和X-Windows,Hanzi/Motif图形界面，模块化设计。软件主要模块如下：
　　(1)人机会话管理　包括数据库和图形库的生成、维护，画面的显示和操作等；
　　(2)口令管理；
　　(3)告警处理功能　包括计算机网络系统本身告警和电网中遥信变位、遥测越限等告警；
　　(4)报表生成；
　　(5)负荷趋势显示处理；
　　(6)数据采集及处理　包括遥信、遥测、脉冲电度、遥控、遥调；
　　(7)磁盘文件管理；
　　(8)时钟接收管理；
　　(9)双机运行管理；
　　(10)计算处理，如功率总加，电压合格率统计；
　　(11)信息管理，便于从实时数据库和历史数据库中获取数据，实现与MIS的接口。3　深圳电网调度自动化系统发展探讨　　深圳电网调度自动化系统覆盖了深圳电网所有变电站，规模比较大，但是仍然停留在只有安全监控的SCADA水平上，而没有采用用于电网安全经济分析的高级应用软件和调度员培训用的培训仿真系统。大规模无人值班变电站的投运，调度员需要处理大量的电网实时信息，作出各种调度决策，工作强度很大，要求也很高。为了使调度工作真正由经验型调度提高到分析型调度，有效地减轻调度员的工作强度和提高调度员的调度水平，为电网商业化运营打下基础，因此，迫切需要在SCADA基础上开发应用能量管理系统(EMS)和调度员培训仿真系统(DTS)。
　　深圳电网SCADA系统已投运十多年，“四遥”数据量完整，有较大的冗余度，数据质量高，实现了全网的可观测性，基础自动化工作扎实，为实现自动遥控遥调准备了充分的条件，因此，有充分条件开展EMS和DTS的实施。
　　根据深圳电网的实际情况，笔者认为在SCADA基础上应开发实施的EMS应用软件应具备以下功能：
　　(1)网络拓扑　根据遥信确定整个深圳电网的电气连接状态。为状态估计、调度员潮流提供网络结构，并能辨识和校正断路器的错误遥信。
　　(2)状态估计　根据网络拓扑和遥测，给出网络内各母线电压和实时潮流，并能辨识遥测量中的不良数据。
　　网络拓扑和状态估计是EMS应用软件最基本的功能。
　　(3)调度员潮流　在给定的运行方式下，调度员设定操作，改变运行方式，计算潮流，越限报警。
　　(4)静态安全分析与安全校正对策　静态安全分析软件可给出电网运行不安全的各种状态，如母线电压越限、主变过载。一般采用N－1准则，重要网络可用N－2准则。对不安全的各种状态，安全校正对策软件给出遥控遥调方案。这一功能是发现和处理电网中潜在不安全因素的有力工具。
　　(5)电压/无功优化　由于深圳电网变电站绝大多数主变为有载调压变压器，并可实现遥调，且各变电站也有较多的可遥控投切的电容器，因此，选用电压/无功优化功能，不仅有助于提高电压合格率、满足安全约束条件和降低网损，同时也大大减轻了调度员的电压调节负担。
　　(6)负荷预报　负荷预报分为超短期预报，预报范围为10min到几h，时间间隔为10h、15　min、30min等，主要为安排运行方式服务；短期预报的预报范围为一天至一周，主要为电网经济调度服务。负荷预报应考虑正常工作日与节假日、天气预报和突发事件的影响。
　　(7)发电市场竞价上网软件　每天调度员根据负荷预报，编制精细的次日的调度计划(包括各发电厂的发电计划和上网电价)，根据各发电厂的实际发电量和各电厂达成的竞价上网协议(这需要远程计量自动化系统的支持，SIEMENS的DG20远程计量系统已在深圳电网投入运行)，计算出实际的结算电价后再进行结算。发电厂竞价上网软件的开发实施是电网进入商业化运营的前提之一。
　　(8)短路电流计算　电力系统发生故障后系统设备上的电流、电压的变化受到故障地点、网络结构、实时潮流等许多因素的影响，只有实时进行各种短路或断线电流计算，才能为继电保护整定和运行分析提供依据。
　　(9)调度员培训仿真系统(DTS)　DTS的开发应用，可有效地提高调度员(包括已上岗和准备上岗的调度员)工作水平，特别是处理突发事故的应变能力。4　小结　　深圳电网调度自动化系统(SCADA)已投入运行12年，覆盖了全网所有变电站，50多座变电站实现了无人值班和“四遥”，取消了变电站运行值班工种，减人增效，效果显著，为提高电网安全运行水平发挥了重要作用。同时也大大地增加了调度员和运行方式工作人员的工作量和责任。因此，必须加快开发应用EMS和DTS，实现从经验型调度到分析型调度的飞跃。深圳电网基础自动化工作开展扎实，已为EMS和DTS工作的开展打下了坚实的基础。作者简介：赖佳栋　男，1965年生，硕士，工程师，自动化分部部长，负责调度自动化和管理自动化工作。作者单位：赖佳栋（深圳供电局，广东省深圳市，518001）　　收稿日期：1999-01-17