王智杰　陕西省农电管理局

　　摘要：本文探讨了建立面向电力市场的县级电网综合控制系统的方案设想，提出了建立集县级电力调度、配电系统及能量结算系统于一体的系统体系结构、技术要求及支持手段、并提出了系统建设的具体途径。

1　概述

　　传统的县级电网自动化的做法是：建立独立的电力调度系统、配电自动化系统、电能结算系统，使得各个系统之间的信息共享不能提供充分的保障，同时也造成了设备的大量冗余。对于县级电网来说，建立合理的电网控制系统体系结构，达到系统设备的合理分配和布置，提高系统信息的共享，是县级电网控制系统必须解决的问题。在这样的环境要求下，作者提出了一种面向电力市场的县级电网综合控制系统方案。

2　系统体系结构

　　电力市场的引入给传统的电力调度系统带来功能上和内涵上的重大变化。现代电力企业的电网综合控制系统是其它非实时系统的实时数据仓库，尤其在面向电力市场的环境下，需要电网控制系统提供大量的数据。

　　在本系统方案中，将电力调度、配电自动化、以及电力市场运营系统三大系统集于一体，从而达到设备、信息共享的目的。

　　从系统的监测功能角度来分类，县级电网综合控制系统可分为两大子系统，即变电所综合自动化和馈线自动化。这两个子系统为配电网自动化提供了最基本的原始数据，如采集的母线电压、电流、线路频率、有功功率、电量脉冲、开关状态、变压器分接头位置等信息，成为系统进行控制的基本数据依据。配电自动化系统采集的数据对象包括来自开闭所、变电所、柱上电子或智能开关、柱上变压器以及柜式变电站、智能电能表等设备的数据。

　　控制中心由多台计算机构成分布式系统结构，系统软件采用基于客户/服务器模型的系统设计。在关键节点上，采用双机互备份的工作模式，提高系统的可靠性。

　　GIS(地理信息系统)是电网综合控制系统的主要特点之一。将GIS与一些电力设备属性数据结合起来，可使电力网络拓扑和配网信息更加直观，动态分析配电网的运行状态更为有效，也为迅速查明线路跳闸地点及停电影响范围，选择合理的操作顺序和路径提供支持。

　　当电力线路发生故障后(如断路器重合失败)，系统自动确定出故障所在线路以及区域，从控制中心发出遥控指令，断开故障线路两侧的开关。随后发出无故障区域恢复供电的指令，缩短无故障停电区域的供电恢复时间。

　　负荷控制和电量自动结算构成了电力市场运营的主要内容。通过调度系统读取远方用户的电表电量数据，将其送至控制中心。系统可根据收到的分时电量，实现分时和实时电价计量，并可根据用户的用电量、分时电价以及其它因素，确定最优运行和发电控制计划，为电力市场的运营提供实时的决策依据。

3　系统功能支持

　　现代化技术手段是保证电网综合控制系统正常运作的基本条件，根据电网日常生产、运行、管理所涉及到的内容，县级电网综合控制系统应具备如下几种主要的技术功能支持。

3．1　电网调度自动化系统功能

　　完成电网实时数据的采集、监视和控制，是现代化电网生产运行和调度管理必不可少的重要的技术手段。调度自动化系统除了应电力调度系统的原有功能基础上，增加根据电力市场报价排序和在安全约束下编制调度计划功能，达到整体系统的优化。同时，应加强负荷预报的基本功能，这也是在电力市场环境下编制调度计划的基础。

　　为了按照电力市场运营规则进行结算，并进行必要的市场运营考核监督，系统应具有提供统一时标的系统环境数据的能力，如频率曲线、实际负荷曲线、实际出力曲线、控制指令或调整指令记录、电压检测点的电压曲线等，以便于和其它系统之间实现数据共享。

3．2　配电自动化系统功能

　　配电自动化可分为4个环节，即配电调度自动化、变电所自动化、馈线自动化以及营业自动化。在面向电力市场的电网综合控制系统中，改变最大的就是负荷管理和负荷控制系统。

　　通过配电自动化系统，可以实现包括故障隔离、故障区域判断、配电网网络重构、实际线损计算等配电高级应用，同时也可以实现包括负荷曲线调整(如削峰、填谷等)、负荷监控(包括监视用电负荷)、直接和间接优化组合控制等最佳负荷控制。

3．3　电力市场运营系统功能

　　根据我国近期开放发电侧电力市场的基本框架和运行规则，电力市场运营系统应由电量计量系统、合同管理系统、电力交易系统、实时报价系统、电费结算系统等功能组成。

　　电量计量系统：完成电力市场中交易各方购销电能量的采集、统计和处理，是电力市场中的电能计量工具。

　　合同管理系统：完成对参与交易的各方合同(长、中、短期发、供、用电合同)进行管理，包括合同的签定、修改等管理。

　　电力交易系统：对未来数小时内的发、供、用电计划和电价的临时调整或变化，进行协调，并进行相应的交易评估，得到满足有关各方面需求的发、供、用电计划和电价，并用来调整相应的电力、电量考核条件。

　　实时报价系统：对参与交易的各发、供、用电企业未来一段时间内的发供用电计划和电价进行评估，产生满足各方需求的发、供、用电计划和电价，并据此进行电量交易。

电费结算系统：根据采集的电能量统计数据和电力市场实际运营和各种结算条件，对电力市场中的交易各方进行电费结算。

4　系统实现技术

　　开放式系统设计成为当前大型系统设计的时尚。开放式系统目前的发展主要是体现在计算机系统本身和与其联系较为密切的层次产品上，而对于在应用层的开放性，涉及相对较少。开放式系统不仅仅是一些标准和技术的组合，更重要的是它提供了一种思想。基于这种思想，才能开发出真正为用户可接收的开放式系统。因此，在设计时，应严格遵循已有的国际标准。这些标准包括：

　　数据库接口：SQL结构化查询语言；

　　用户人机界面：Windows窗口系统；

　　通信标准：TCP/IP。

　　随着计算机和通信技术的不断发展，越来越多的新技术为面向电力市场的县级电网综合控制系统的实现提供技术保证，这些技术包括计算机技术、软件环境、网络互连技术、图象图形处理技术、多媒体技术、面向对象技术、数据库技术、分布式远动技术、人工智能技术、Internet技术等。这些技术的应用，将使面向电力市场的县级电网综合控制系统的实现成为可能。