1、    電力調(diào)度自動(dòng)化中scada系統(tǒng)的功能特征探究    朱維大摘 要：在電力系統(tǒng)中，scada系統(tǒng)的應(yīng)用在電網(wǎng)故障處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控中發(fā)揮著非常重要的作用，改變了傳統(tǒng)的電力調(diào)度方法，是電力調(diào)度中的一次重大革新，同時(shí)也是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的保障。基于此，本文通過(guò)對(duì)scada系統(tǒng)在電力調(diào)度自動(dòng)化中應(yīng)用的重要性進(jìn)行分析，從數(shù)據(jù)庫(kù)功能、數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)處理功能、多態(tài)運(yùn)行功能等方面論述了電力自動(dòng)化中scada系統(tǒng)功能特征的表現(xiàn)。關(guān)鍵詞：電力調(diào)度自動(dòng)化 scada系統(tǒng) 功能特征：tm73 ：a ：1672-3791（2018）10（c）-00-02隨著軟件技術(shù)、通信

2、技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)各行各業(yè)都積極實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，尤其是電力行業(yè)。電力系統(tǒng)是人們正常生產(chǎn)和生活的重要保障，對(duì)其實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控可以保證電力系統(tǒng)正常工作，同時(shí)也極大的促進(jìn)了電力企業(yè)發(fā)展。scada系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，能夠?yàn)殡娏φ{(diào)度提高各種實(shí)用信息，并且保證信息數(shù)據(jù)的完整性，逐漸成為電力調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不可或缺的工具。1 scada系統(tǒng)在電力調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用重要性scada系統(tǒng)又被稱為數(shù)據(jù)監(jiān)控與采集系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的最為廣泛，尤其是動(dòng)力系統(tǒng)中。可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)正在運(yùn)行的電力設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測(cè)，以此實(shí)現(xiàn)設(shè)備各類信號(hào)報(bào)警、參數(shù)調(diào)節(jié)、測(cè)量、控制以及數(shù)據(jù)采集等功能，最適用于調(diào)度自動(dòng)化。而

3、通常情況下，在電力系統(tǒng)中，其調(diào)度自動(dòng)化主要分為兩種：一是主站端；二是廠站端。其中主站端安裝的主要位置是調(diào)度側(cè)；而廠站端安裝的主要位置是變電站以及各個(gè)發(fā)電廠中，在變電站安裝的廠站端又被稱為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。scada系統(tǒng)是其中的重要組成部分，也是電力調(diào)度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的前提和基礎(chǔ)，同時(shí)也是電力系統(tǒng)調(diào)度與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、電力市場(chǎng)安全可靠運(yùn)營(yíng)、發(fā)電廠數(shù)據(jù)決策支持、變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的保障。此外，scada系統(tǒng)的由人機(jī)界面、通信設(shè)施、plc控制器、遠(yuǎn)程終端以及監(jiān)控計(jì)算機(jī)構(gòu)成。這種構(gòu)成方式可以覆蓋高達(dá)幾千個(gè)回路，通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集、監(jiān)測(cè)，為電力實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化提供強(qiáng)有力的保障。2 電力調(diào)度自動(dòng)化中scad

4、a系統(tǒng)功能特征的表現(xiàn)2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)功能特征的表現(xiàn)scada系統(tǒng)在調(diào)度自動(dòng)化中應(yīng)用，其功能的實(shí)現(xiàn)需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，這樣才能確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)高速存取和實(shí)時(shí)運(yùn)行。同時(shí)scada系統(tǒng)在各個(gè)二次調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用，有著很高的采集功能需求。而scada系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)有著同樣的數(shù)據(jù)集、交叉數(shù)據(jù)以及一致的模型等特點(diǎn)，需求比較復(fù)雜，為了滿足二次系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)，在scada系統(tǒng)構(gòu)建了實(shí)時(shí)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存取透明化、數(shù)據(jù)模型維護(hù)一體化，使二次調(diào)度系統(tǒng)能夠更加方便的對(duì)scada系統(tǒng)中的專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行使用和管理，從而充分發(fā)揮其實(shí)時(shí)功能。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建是利用局部模式和全局模式

5、相結(jié)合方法，其中全局模式對(duì)應(yīng)的是自動(dòng)化中的全局?jǐn)?shù)據(jù)，而scada系統(tǒng)中的專業(yè)數(shù)據(jù)代表對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的局部模式。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，局部模式包含于全局模式，兩者可以通過(guò)松耦合和跨平臺(tái)方式進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)局部數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與配置和數(shù)據(jù)庫(kù)全局?jǐn)?shù)據(jù)維護(hù)等進(jìn)行統(tǒng)一管理。并且對(duì)全局和局部各自產(chǎn)生的更新數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)維護(hù)，維護(hù)人員從局部數(shù)據(jù)和全局?jǐn)?shù)據(jù)中搜索初始數(shù)據(jù)，利用實(shí)時(shí)同步和數(shù)據(jù)權(quán)限對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)。除此之外，局部數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用可以為自動(dòng)化中各個(gè)系統(tǒng)的功能擴(kuò)展和升級(jí)提供了最佳渠道。同時(shí)當(dāng)應(yīng)用scada系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)自動(dòng)化各個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集要求，通過(guò)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并實(shí)時(shí)更新和維護(hù)局部數(shù)據(jù)和全局?jǐn)?shù)據(jù)，從而有效解決數(shù)

6、據(jù)不一致、重復(fù)建設(shè)數(shù)據(jù)以及維護(hù)復(fù)雜等問(wèn)題。2.2 數(shù)據(jù)采集功能特征的表現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能是scada系統(tǒng)最為核心的功能。在實(shí)際運(yùn)行中，scada系統(tǒng)可以對(duì)各個(gè)變電站和發(fā)電廠自動(dòng)化信息、類型不同的rtu、傳輸速率等進(jìn)行采集，同時(shí)還可以對(duì)當(dāng)?shù)仄渌F(xiàn)場(chǎng)接入終端設(shè)備的信息進(jìn)行采集。其中，scada系統(tǒng)采集、控制、處理、輸出的自動(dòng)化系統(tǒng)和rtu信息類型有模擬量、數(shù)字量以及狀態(tài)量等。模擬量主要包含功率因數(shù)、溫度、無(wú)功功率、有功功率、電流、電壓、頻率等。數(shù)字量包含頻率、電度等。狀態(tài)量包含饋線板或者是rtu的故障信號(hào)、運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)狀態(tài)信號(hào)、主電源裝置停電信號(hào)、預(yù)警信號(hào)。自動(dòng)裝置及主保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、變壓器有載調(diào)壓抽

7、頭位置信號(hào)、斷路器位置信號(hào)以及事故總信號(hào)等。系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)采集完畢之后，會(huì)利用數(shù)據(jù)處理功能對(duì)采集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、處理等，并將這些結(jié)果全部錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。2.3 數(shù)據(jù)處理功能特征的表現(xiàn)scada系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能在電力調(diào)度中的應(yīng)用需要從以下幾方面考慮：（1）遙信處理。遙信處理主要是對(duì)各個(gè)遙信量定義，利用漢字表示刀閘和開關(guān)名稱，同時(shí)對(duì)開關(guān)合閘、跳閘此時(shí)進(jìn)行在線統(tǒng)計(jì)。根據(jù)采集到的事故總信號(hào)的動(dòng)作對(duì)開關(guān)正常變位或者是跳閘事故進(jìn)行區(qū)分，隨后人工設(shè)置刀閘和開關(guān)的狀態(tài)，并將其標(biāo)明。此外，進(jìn)行遙信處理時(shí)，系統(tǒng)可對(duì)其狀態(tài)的解除和鎖定設(shè)置一個(gè)質(zhì)量標(biāo)志，利用其內(nèi)容顯示的不同對(duì)設(shè)備的運(yùn)行位置、備用位置以及

8、故障位置等進(jìn)行直觀的區(qū)分。（2）遙測(cè)處理。scada系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)，可以對(duì)遙測(cè)值工程量進(jìn)行變換，在變換時(shí)，可在線修改其變化系數(shù)，確保數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)更新處理。同時(shí)系統(tǒng)在對(duì)數(shù)據(jù)的合理性和物理性進(jìn)行檢查時(shí)，設(shè)置了兩級(jí)越限預(yù)警功能。當(dāng)遙測(cè)越限時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，越限標(biāo)準(zhǔn)包含合格時(shí)間、越下限、越上限等，收到預(yù)警信息后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)積分值、平均值、最小值以及最大值進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，從而完成遙測(cè)處理。（3）電度量處理。在處理電度量過(guò)程中，首先，對(duì)其進(jìn)行分時(shí)段統(tǒng)計(jì)，并變換其工程量。其次，在分段統(tǒng)計(jì)之后，scada系統(tǒng)會(huì)根據(jù)數(shù)學(xué)公式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)周期性清零rtu計(jì)數(shù)器。2.4 多態(tài)運(yùn)行功能特征的表現(xiàn)為了使各種電力規(guī)

9、劃、研究、在線離線監(jiān)測(cè)得到滿足，scada系統(tǒng)提供多態(tài)運(yùn)行功能。多態(tài)運(yùn)行功能主要包含人機(jī)交互態(tài)、控制操作態(tài)等。（1）人機(jī)交互態(tài)的設(shè)計(jì)使調(diào)度自動(dòng)化更加人性化。在應(yīng)用過(guò)程中，調(diào)度人員可以對(duì)各種各樣的圖形界面進(jìn)行監(jiān)視，包括系統(tǒng)工況圖、配置圖、棒形圖、曲線圖、潮流圖、接線圖以及地理位置圖等。這些圖形內(nèi)容主要包含各種電度量、遙信、遙測(cè)等采集量的數(shù)值，調(diào)度人員可對(duì)這些數(shù)值進(jìn)行打印和編輯制作。在此過(guò)程中，調(diào)度人員會(huì)受到相應(yīng)的權(quán)限控制，未經(jīng)許可不得進(jìn)行操作。涉及到的調(diào)度操作有復(fù)歸信號(hào)操作、查看打印歷史事項(xiàng)、掛牌與檢修、告警實(shí)時(shí)事項(xiàng)的停止和確認(rèn)、人工置數(shù)以及遙控遙調(diào)操作等。（2）控制操作態(tài)。scada系統(tǒng)在應(yīng)用

10、時(shí)，可在圖形界面上執(zhí)行控制命令。調(diào)度人員在執(zhí)行控制命令時(shí)，其控制操作主要分為3種：一是對(duì)中心點(diǎn)刀閘、接地刀閘、隔離開關(guān)以及斷路器進(jìn)行分合操作；二是對(duì)主變分接頭進(jìn)行升降檔位操作；三是對(duì)某些信號(hào)進(jìn)行復(fù)歸操作以及對(duì)模擬量輸出進(jìn)行遙調(diào)操作。在操作時(shí)，調(diào)度員必須具備操作權(quán)限，并且其操作過(guò)程都會(huì)存入scada系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。3 結(jié)語(yǔ)綜上所述，scada系統(tǒng)的功能在調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)，可以有效提高電力管理水平，從而保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過(guò)上文分析可得，scada系統(tǒng)在電力調(diào)度中應(yīng)用，主要是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，利用數(shù)據(jù)處理功能對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、處理，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，在此過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)一些列的自動(dòng)控制才能體現(xiàn)出scada系統(tǒng)的功能特征。參考文獻(xiàn)1 曹振全.電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析j.應(yīng)用能源技術(shù)，2018（5）：16-18.2 張南.電力調(diào)度對(duì)scada系統(tǒng)的實(shí)踐運(yùn)用j.中國(guó)新通信，2015，