1 绪论

1.1 课题背景及意义

随着电网的快速发展，对电网调度自动化系统功能提出了新的更高的要求，调度自动化系统要全面向AGC/PAS/DTS应用功能发展，即从简单的安全监视系统发展到集安全监视、自动发电控制、经济调度、综合数据应用于一体的调度自动化系统，最终达到满足电网安全运行水平，经济运行模式、电网重大操作分析研究的要求。

国内外电网的运行管理经验也充分验证要保证电网安全、优质、经济运行，必须有与之相适应的现代化电网管理的技术支持手段，包含电力应用软件功能的电网调度自动化系统正是这种现代化电网管理有效技术手段之一。

因此，自1999年起国家电网公司已把具有电力应用软件功能的地调自动化系统和应用软件实用列为衡量地区电网现代化的重要标志。目前中调、部分地调已建立具有电力应用软件功能的电网调度自动化系统，在电网运行中发挥了重要作用并取得了实效。

由于厂、网分开，根据未来电网调度自动化系统现状的分析，现运行的电网调度自动化系统存在许多不足，不具备在现有系统上直接开发应用自动发电控制、电网分析软件功能和进一步扩充系统容量的条件，系统已无法全面满足电网调度运行的要求，处于相对落后的局面。因此，对现有系统进行全面设计改造，建设满足电网发 展要求的新一代电网调度自动化系统势在必行。

1.2 调度自动化系统发展趋势

由于计算机技术及网络通信技术的迅猛发展，电力系统对调度自动化系统的要求也越来越高，EMS在国际上面临着新的转折，各种新兴技术和标准层出不穷，调度自动化系统的发展趋势应具备以下几个特点：

(1)支撑平台及体系结构开放化和标准化当代EMS领域的热门话题是开放化。虽然现在国外各大系统工程公司所谓完全开放式EMS实际还是商业宣传，但开放式EMS终 究是EMS构成的发展方向。不致引起整个系统的变动，而整个系统更换时，应用软件也不受影响。当前用户对开放式系统的要求集中在应用软件的可移植性以及系统的可互换性以适应发展的要求和保护原有的投资，因此要求EMS实现标准化，特别是在计算机、软件、数据以及用户交互方式的接口的标准化。

(2)分布式系统

用符合现代开放式系统标准的可扩充分布式体系结构来取代传统的集中式系统。这样做可使结构灵活，能够根据发展的需要很方便地进行扩充。这种EMS系统的体 系结构包括一个作为系统核心的数据服务器以及根据C/S原理构成的分布式子系统。服务器与子系统之间是标准的接口界面。EMS系统核心将公用的服务如数据 库、告警处理、事件记录和数据存档提供给分布式的各个子系统。这些子系统包括全图形窗口用户接口、数据采集、SCADA以及与电网运行有关的各种应用。

(3)统一的商用关系型数据库

将全功能的数据库管理系统与面向对象的实时SCADA数据库结合为一体。数据定义、数据存档、记录及非遥测值等均匀存在数据库管理系统的主要数据存储库中，而实时性要求高的数值则存放在单独的存储器内的结构中，而后者也是由统一的关系型数据库管理系统初始化时生成的。

关系型数据库通过使用简单的、自然形式的二维表提供通用的数据存储和检索手段。数据是存储在行和列的结构中，由各列和关键字访问。使用工业标准的结构查询语言对所需地址寻址以便能灵活地检索和更新数据，并可与当前流行的商用数据库交换数据。

数据库的分布方式支持影子数据库，它是通过数据及处理过程的拷贝来实现的，能够保持各拷贝库间的一致性。一个有全部影子的数据库被用作高可靠结构的热备用。主数据库一部分内容的拷贝形成一个个不同的复制体，这种分布方式可以在地理上离散的卫星式系统之间分散地进行。

(4)先进的图形显示技术

EMS通过图形用户接口可提供现代的全图形窗口式工作站环境，运行在分布式环境的单屏或多屏工作站上。由于EMS系统全图形功能已列为必备功能，因此传统的半图形加点可寻址通道的显示器已逐渐淘汰。这一点在国外的配电自动化工程中更为迫切，如AM/FM功能就要求把地理接线图及各种参数集中在一张图上显示出来，并可分层显示信息，需要时可显示细节。国外新EMS系统已无例外地 使用了全图形工作站。图形用户接口或者人机系统采用的标准有PHIGS、GKS、X-Windows，Motif、XGL等等。用向量表示的图形及字符可 实现无级缩放，画面的内部结构可分为若干级，每级下面可分为多层。工作站能支持双以太网和多显示器，调用画面的响应时间在1-2秒内。

(5)RISC技术

精简指令集计算机的出现，将计算机系统的性能价格比推进到了新的水平。传统的CISC技术由于设计的复杂性和指令级的并行度这两个因素的限制，很难再大幅度提高其性能价格比，而这两点正好是RISC的长处。因此RISC计算机在新一代EMS系统中有着广阔的应用。

(6)多媒体技术

计算机技术和多媒体技术的发展将使计算机与多媒体统一为不可分割的整体。今后的计算机离不开多媒体，多媒体也离不开计算机。多媒体计算机突破了一般计算机只能处理字符的限制，而具有处理音频和视频信号的能力，并具有交互性能。这种集字符、图像及声、光技术为一体的多媒体计算机不但能“说”，而且能“看”、 能“听”，并具有某种“感觉”。多媒体技术在调度自动化系统中的应用具有广阔的前景。传统的音响报警将被语言报警所取代;鼠标或键盘命令对菜单的调用被触摸式的点屏和语音所代替。多媒体技术的应用将促进电网调度自动化技术的发展。