一、引言 　　第27屆全國電網調度運行工作會議以來，隨著電力體制改革工作的不斷深入、全國聯網進程的加快、三峽首批機組的相繼投產、調度機構達標創一流工作的深入開展，以及全國電力二次系統安全防護工作的開展，我國電網調度自動化專業的各項工作取得了較大進展。電網調度自動化系統的通道數量、質量以及廠站信息的質量和設備運行的可靠性不斷提高，調度自動化主站相關系統的建設、運行和應用水平普遍提高，標準化、規范化及其應用工作不斷深入，電力二次系統安全防護工作取得了初步成效，電網調度自動化系統在電網的安全、優質、經濟運行中發揮的作用越來越大。與此同時，調度自動化系統的內涵和外延已經發生了較大的變化，調度自動化專業正面臨著新的形勢、要求和發展機遇。 　　二、全國電網調度自動化專業發展現狀 　　2.1 全國電網調度自動化相關系統的建設與應用情況 　　2.1.1 國內開發的SCADA/EMS得到廣泛應用，全國SCADA/EMS的應用水平普遍提高。 　　由于CPU負載過高、系統容量不足、故障率增加、系統擴充困難等方面的原因，近年來，絕大多數 20世紀80年代中后期和部分20世紀90年代初期建設的SCADA/EMS逐步得到了更新。據統計，全國37個省級及以上電網調度中（不含臺灣、香港、澳門，下同），2001年以后又有13個完成了主站系統的更新改造（含過渡系統）。由于國內科研和生產廠家技術水平和實力的大幅提升，上述更新系統中有11個為國內廠家開發的系統，占整個更新改造系統的81.8%。因此，國產系統已在省級及以上調度中得到了廣泛采用。在地調和縣調新建系統中，98%以上的系統都采用了國內廠家提供的系統。 　　同時，在各級領導的高度重視和大力支持下，通過全國調度自動化專業人員的共同努力，我國電網調度自動化系統的實際應用水平普遍提高。據統計，至2003年6月，全國省級及以上電網中，有31家投入了AGC功能，其中有30家通過了實用化驗收，在確?？绱髤^電網和網省電網安全、優質運行方面發揮了重要的作用;有33家投入了EMS應用軟件基本功能（狀態估計、調度員潮流、靜態安全分析、負荷預測功能），其中28家通過了實用驗收。另外，自動電壓控制（AVC）功能在安徽、福建等省級電網中獲得了初步應用，取得了較好的效果。由此表明，我國省級及以上電網調度已初步實現了由經驗型向分析型的過渡，電網調度自動化系統的總體應用水平已接近國際先進水平。與此同時，我國地區電網調度自動化系統的應用水平也有了較大的提高，據統計，全國現有320多個地調，有317個配備了計算機監控系統，其中有302個通過了實用化驗收;有227個投入了狀態估計、調度員潮流、負荷預測等應用功能，其中，有116個在實際中取得了較好的應用，通過了所屬網、省調組織的實用驗收。 　　2.1.2 調度員培訓模擬（DTS）系統取得初步應用 　　伴隨著我國經濟建設的持續、快速發展和全國聯網工程進度的加快，人們對用電的可靠性提出了更高的要求。由于電網規模不斷擴大、結構日益復雜，電網發生事故所影響的范圍和造成的損失將會越來越大。DTS系統是進行調度員運行操作、事故處理模擬培訓和電網在線穩定分析研究、反事故演習的重要技術手段。因此，其建設和應用工作在一些網、省調中得到了較好的開展。目前，已經建成 DTS系統的網、省調有29家，其中由國內廠家提供的系統有23家，占已建系統的79.3%。上述系統中取得了較好應用效果的約有20家，約占已建系統2/3。另外，DTS系統還在部分地調中得到了初步應用。 　　2.1.3 電能量計量（TMR）系統已步入實用階段 　　隨著"廠網分開"工作的不斷深入和跨大區、跨省交易的實施，全國省級及以上電網公司對TMR系統的建設和應用給予了高度重視。據統計，到2003年6月底，全國省級及以上電網我公司，除南方、海南、青海、西藏外，均已相繼建成了各自的TMR系統。由于這些系統能夠及時實現分時關口電量的自動采集、統計、分析功能，采集的信息準確、完整，因此，在發電廠上網電量結算和省間、大區間電量結算以及以及生產統計、考核等方面發揮了重要的作用。另外，國電公司還組織制定了《國家電力公司跨大區電網聯絡線關口電能量計量系統管理暫行辦法》，為規范跨大區聯絡線關口計量系統的建設、運行和管理起到了積極的作用。隨著跨大區和省間電力市場交易的日趨活躍，TMR系統所起到的作用將會更加顯著。 　　2.1.4 國家電力調度數據網絡（SPDnet）骨干網的建設取得實質性進展 　　隨著數據網絡在調度系統的廣泛應用和人們對數據網絡安全工作的重視，建設專用的SPDnet非常必要。這也是落實國家經貿委30號令、實施全國電力二次系統安全防護的重要組成部分。全國骨干光纖、微波電路近年來的快速發展也為該項目的順利實施創造了必要的條件。在國網公司和網省公司的大力支持下，2002年上半年完成了項目的立項，確定了SPDnet的總體技術方案、網絡的技術體制、拓樸結構、路由分區、網絡管理及網絡安全方案等，使SPDnet的建設進一步規范化，為該工作的健康、有序開展奠定了基礎。 　　該網絡采用IP技術體制，總體結構以省調為分界點，分為2級，即SPDnet骨干網（由省級及以上調度網絡節點組成）和SPDnet省網（由省、地調、縣調組成），兩級網絡相對獨立。網絡路由在域間采用穿越自治域＋接入自治域模式，域內采用鏈路狀態協議（OSPF），廠站路由接入采用靜態路由方式。網絡應用接入采用兩個獨立的VPN方式，分別滿足不同等級安全區域系統的接入。 　　SPDnet骨干網項目已于2002年12月20日完成了設備招標采購。該項目工程目前覆蓋了除福建、浙江、廣西、云南、貴州、海南、新疆、西藏以外的所有省級及以上調度和三峽梯調、三峽電站和北京臺交換機設備。目前已完成設備的安裝和系統間的調試工作。該網絡的建成和投運，將大大地改善現有調度數據網絡的傳輸質量，拓展網絡的應用范圍，為提高全國電網調度自動化系統運行的可靠性、適應下一步電力市場運營的相關要求奠定了堅實的基礎。 　　2.1.5 水調自動化系統建設與應用取得初步成效 　　作為調度自動化系統的一個重要組成部分，近2年，水調自動化系統的建設與應用得到了迅速的發展，應用功能不斷完善，應用水平不斷提高。至2003年6月30日，全國水電資源豐富的網、省公司，除江西、四川外，均已建成了水調自動化系統，其中2001年以后建設的系統有3個，且華中、東北、福建3家的水調自動化系統已經通過了國調中心組織的實用化驗收。另外，國調水調自動化系統（二期）工程設備也于2003年4月運抵現場，目前已能夠接入西北、東北、華中、福建等網、省調和三峽梯調中心轉發的信息。上述網、省調自動化系統的相繼建成和投運，實現了所屬電網水情數據的自動采集、監視、處理和分析等基本功能，在保障水電站防洪安全、及時掌握和預測水情信息（特別是流域、梯級水情信息）、合理使用水能、減少棄水損失、增發水電、優化資源配置、提高電網整體經濟效益等方面發揮了重要作用，取得了較好的經濟和社會效益。 　　2.1.6 調度生產管理信息系統（DMIS）在提高調度機構現代化管理水平方面發揮了重要作用 　　隨著調度機構創一流工作的穩步開展，DMIS在全國網、省電網調度機構的建設與應用水平普遍提高。據統計，目前全國省級及以上調度機構除青海、新疆、西藏外，均已建立了適合本單位的DMIS。這些系統的建成，在規范調度機構部門之間的工作界面和工作流程、加強機構內部和調度系統之間的溝通與信息共享、提高調度機構的工作效率和管理水平、推動調度機構信息化等方面發揮了很好的作用，已成為電網調度生產指揮和現代化管理過程中的一個重要技術手段。 　　2.2 全國網、省調EMS運行水平和信息質量穩步提高 　　近年來，全國電網調度自動化專業通過轉變觀念、加強系統和設備的運行管理，使得全國電網調度自動化系統始終保持在較高的運行水平，其中2002年全國網、省電網調度自動化系統年均各項指標創歷史最好水平，在保障全國電網安全穩定運行、全國電力生產任務的完成以及電力改革的順利實施和全國互聯電網運行等方面發揮了重要的作用。 　　2.3 標準化、規范化工作取得較大進展 　　2001年以來，我國電網調度自動化專業相關標準制定與應用工作取得了較大發展。主要表現在：IEC 60870-5-101，IEC 60870-5-104標準，IEC 60870-6-503，IEC 60870-6-802（TASE2）等調度自動 化相關標準已正式成為我國國家標準或電力行業標準;DL/T743—2001《電能量遠方終端》、GB/T 13730—2002《地區電網調度自動化系統》等標準已正式出版執行。TASE、l01、104等通信標準已在國調、華中網調以及江蘇、安徽、福建、重慶等?。ㄊ校┱{獲得了迅速的應用，取得了較好的效果;國調已通過102標準直接采集到龍泉、政平換流站和三峽電站聯絡線關口計量信息。另外，API工作組在國調中心已先后組織了2次互操作連通試驗，使國內的開發廠家加深了對IEC 61970標準的理解，積累了系統互聯互操作的經驗;全國電力系統控制及其通信標準化技術委員會專門組織有關專家及時翻譯了 IEC 61850變電站通信網絡和系統系列標準，對于國內相關技術人員及時跟蹤和掌握該系列標準的進展情況，起到了很好的作用。以上表明，我國電網調度自動化的標準化工作已初步實現了與國際接軌。 　　2.4 電力二次系統安全防護工作取得初步成果 　　自2002年5月8日國家經貿委頒布了第30號令《電網和電廠計算機監控系統及調度數據網絡安全防護規定》后，國家電力公司和電網公司進行了積極的貫徹和執行，成立了全國電力二次系統安全防護領導小組和工作小組，出臺了一系列的安全規定和防護措施。電網和電廠計算機監控系統及調度數據網絡是整個二次系統安全防護的核心，為此，國調中心專門組織成立了以部分網省調及科研單位技術人員組成的安全防護專家組，先后起草了《全國電力二次系統安全防護總體框架》和《全國電力二次系統安全防護總體方案》（該方案經過多次討論修改已形成第七稿），確定了"安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向防護"的總體防護策略和"統一領導、分級管理、總體設計、分步實施、遠近結合、突出重點、聯合防護"的總體工作原則，對規范和指導二次系統安全防護工作起到了積極的作用。同時，國調中心還及時組織對網省調技術人員進行相關知識的技術培訓，組織研制、開發了安全的物理隔離裝置，并組織對相關網、省調度系統安全防護實施方案進行審查，為此項工作健康有序的開展奠定了堅實的基礎。目前調度系統安全防護工作正在有條不紊地進行，領導和專業人員的安全防護意識普遍增強。 　　2.5 變電站自動化技術在實際中得到大量應用，無人值班工作在l10kV及以下變電站得到廣泛開展 　　隨著變電站自動化相關技術的日益成熟和設備可靠性的不斷提高，該技術在新建變電站特別是 500kV變電站中獲得大量應用。據了解，近2年新建的5OOkV變電站和部分22OkV變電站均采用了計算機監控系統，取消了常規的測控回路，變電站的運行與控制實現了計算機化、智能化。另外，隨著城網、農網改造工程的實施和廠站自動化水平的不斷提高，變電站無人值班、少人值守工作也取得了較大進展。據不完全統計，全國目前22OkV變電站約有1800多個，實現無人值班的已超過260個; 1lOkV變電站約有5900個，實現無人值班的超過3400個;66kV/35kV變電站約有5700多個，開展無人值班工作的約為3300個。 　　三、電網調度自動化專業當前工作的熱點與難點 　　3.1 新的電力體制改革方案正式出臺，區域電力市場的試點工作已經啟動，對調度自動化專業提出了新要求 2002年12月，以11家新組建公司成立為標志的新的電力體制改革方案正式出臺，該方案將建設區域電力市場、實現區域電力資源的優化，作為電力體制改革的一項重要內容。2003年6月，一度停頓 的電力市場試點工作重新啟動，電監會先后確定在東北、華東電網進行區域電力市場的試點工作并提 出了具體要求，隨后，適時出臺了《電力市場運營基本規則（試行）》、《電力市場監管辦法（試行）》以及《電力市場技術支持系統功能規范（試行）》等一系列文件，對規范和指導電力市場的建設工作有著重要的作用。 電力市場技術支持系統的建設、運行、維護與管理，涉及現有調度自動化專業的方方面面，有許多新的問題需要進一步研究，也為調度自動化專業的發展帶來了新的機遇。如何建設一個滿足不同電力市場運營模式和各方面需求的、實用的電力市場技術支持系統，成為當前調度自動化專業的一個熱點問題。為此，調度自動化專業要積極跟蹤東北、華東電網的試點工作，加強對區域電力市場技術支持系統相關技術的研究，提前做好以下問題的研究工作: 　　a.不同的電力市場運營模式對電力市場技術支持系統建設模式與功能的影響。 　　b.電力市場運營管理中各個環節、各個子系統間信息流程與管理流程如何進行規范。 　　c.電力交易過程中長、中、短期交易計劃安全校核與實時交易安全校核的實現模式。 　　d.在電力二次系統安全防護總體框架下，電力市場技術支持系統各個功能的建設如何滿足電力市場運營和管理方面的需要。 　　e.現有SCADA/EMS如何更好地適應電力市場技術支持系統的建設要求等。 　　3.2 互聯電網AGC控制與考核工作得到普遍關注 　　自2001年5月東北-華北電網首次實現了以5OOkV交流線路進行聯網以后，全國聯網工作進度進一步加快，先后又實現了華東—福建聯網、華中—川渝聯網。三峽電站首批機組的相繼投運和華中—華北聯網的即將投運，將在我國形成一個由東北、華北、華中、川渝電網組成的超大規模的跨大區交流互聯電網。因此，跨大區互聯電網AGC采用什么樣的控制方式，通過什么樣的標準對其控制質量進行評價，是近年來調度自動化專業關注的一個熱點問題。對此，華東、東北、華北、華中電網的有關調度部門以及中國電力科學研究院、國電自動化研究院進行了許多有益的研究和探索，特別是針對Al,A2標準和CPSl,CPS2標準的控制機理及其對電網控制質量的作用進行了較為細致的研究和分析，華東電網三省一節和福建電網還率先在國內采用CPSl, CPS2標準對其聯絡線控制質量進行評價，取得了較好的效果，為該標準在我國的普遍應用積累了經驗。從我國一些大區電網AGC實際情況的分析表明，正常情況下互聯電網之間按照TBC方式控制較為適宜，但是按照Al,A2標準對AGC性能進行評價已經難以適應當今電網控制的要求，因此，加強對新的CPSl,CPS2評價標準的研究與應用有著重要的現實意義。 　　3.3 電力二次系統安全防護已成為調度自動化專業現階段的一個熱點問題 　　二次系統直接涉及電網的閉環控制，關系到電網的安全、穩定運行，而數據網絡應用的迅速開展一方面促進了系統間的互聯、增加了系統使用的方便性、推動了信息的共享和充分利用，另一方面也帶來了二次系統的安全問題、增加了二次系統安全防護的復雜性和難度。因此，國家經貿委30號令頒布以后，電力二次系統安全防護工作立即引起了電力系統各級領導和調度自動化等相關專業人員的普遍關注，鑒于此工作關系到調度自動化專業負責建設和維護的眾多系統，因此，已成為調度自動化專業近期面臨的一個熱點和難點問題。 　　以往大多數系統開發、集成商和用戶在建設系統、進行系統整合和信息共享時，考慮更多的是系統的互聯互通性、使用和維護的方便性和友好性，而在系統的安全性方面考慮得很少，再加上有關各方安全意識與系統安全管理手段薄弱等多方面的原因，因此，在已經建成投運的調度自動化相關系統中，無論是系統結構、信息流向、系統自身使用維護和管理等方面存在的安全漏洞和隱患較多，如果不能及時進行清理、完善和有效防護，將會對電網的安全生產帶來很大的威脅。根據二次系統安全防護的總體策略，其重點是保護具有實時控制功能的電力監控系統及SPDnet的安全，防止對系統的攻擊破壞以及由此引發的電力系統事故，保障電力系統的安全、穩定、可靠運行。由于二次系統防護涉及的范圍廣、部門和專業多、技術復雜，是一個復雜的系統工程，因此也就決定了該工作是一個系統性的、長期的、動態的過程，應分階段逐步實施。首先，應完成生產控制區（Ⅰ/Ⅱ）與生產管理區（ⅢⅣ/）之間的橫向安全防護;其次，實現生產控制間的縱向安全防護;最后，實現各相關應用系統的安全改造，完成整個電力二次系統的安全防護體系的建設。 　　同時，開展調度系統安全防護工作要注意處理好以下幾個方面的問題: 　　a.方案的總體設計、完整性與實施的重點、層次、投入之間相協調; 　　b.信息與資源的充分共享、使用的方便性與安全防護的總體原則相一致; 　　c.流程的規范、應用的重構、信息的流向與網絡結構、系統的總體設計相協調; 　　d.安全防護技術裝備、手段與安全管理的投入相協調。 　　3.4 SPDnet骨干網的安裝調試與相關業務的接入是當前調度自動化專業的一項重要工作 　　SPDnet是電力調度遠動、計量、水調自動化以及保護管理、實時動態測量、電力市場運營等調度相關業務信息傳輸的一個重要的基礎設施。由于SPDnet采用了骨干網和省內網兩級結構，與通信設備直接通過2Mbit/s物理端口進行連接，并且通過采用兩個獨立的VPN方式滿足不同安全等級和QoS要求的調度相關業務的接入，因此，該網絡較原有的分組交換網在層次上更加簡單，與通信專業的界面更加清晰，系統的安全性更高，關鍵業務將能夠獲得更好的保障。由于SPDnet骨干網絡是由國調中心統一組織建設、運行維護和管理，因此，將有利于網絡的規模效益和整體利益的充分發揮，有利于系統的運行維護和管理。 　　目前，骨干網的安裝和系統間的調試已完成，并已開始相關業務的接入工作。由于該網絡的調試涉及的單位多、節點數量大、通道組織量大，因此，難度是相當大的。歸納起來，主要有以下一些難點: 　　a.網絡設備自身的穩定性和可靠性需要進一步在實際中驗證。 　　b.網絡方案的合理性和穩定性需要經受實際的考驗。 　　c.所有業務接入后，整個系統的性能指標需要進行實際驗證。 　　d.整個工程的組織、協調和調度部門之間協作水平將經受全面考驗。 　　另外，調度系統原有網絡設備如何很好地接入新建網絡，以及新網絡建成后如何建立起一個有效的運行、維護、管理機制，確保網絡安全、可靠、穩定運行，均需要國調和相關調度部門提前進行認真的準備。 　　3.5 調度機構相關系統信息整合、挖掘和充分利用 　　近年來，隨著調度生產管理的需要和調度機構達標創一流工作的深入開展，DMIS作為調度機構正常生產運轉的一個綜合業務支撐平臺，其建設與應用對于規范調度機構的工作流程、提高電網和調度機構生產管理水平和工作效率發揮了重要的作用。由于調度機構近年來業務發展較快，投入運行的系統和能夠提供的信息內容也越來越多，因此，對DMIS的要求也越來越高。而許多早期建設的系統，由于生產廠家和用戶對調度業務的發展、系統安全的認識和估計不足，因此，造成了這些系統在隨后的功能擴充和結構調整方面遇到了較多問題。為了滿足功能擴充和安全的需要，有些單位不得不對己建的系統進行改造和擴充。 　　現代化管理以信息化作為一個最基本、最直觀的衡量標準，全面實現調度生產運行、控制、管理等各個環節的信息化，是調度系統信息化的工作目標。由于需要對調度生產管理工作的各個環節實現信息化的管理，因此，決定了調度系統信息化工作與電網調度系統各個專業、特別是與調度自動化專業的密切關系。如何構建一個支持和服務于電網調度生產運行管理各個專業和部門的綜合信息化工作平臺，最大限度地實現信息的共享，提高調度生產管理的效率，將成為調度系統一項非常重要的工作。 　　調度自動化相關系統是電網調度生產信息的一個主要來源。隨著DMIS的建設與實用，調度自動化專業已經開始從提供原始生產信息向提供綜合信息服務轉變、從被動提供信息向主動提供服務轉變。對調度生產管理各個環節所產生的信息進行綜合、集成、挖掘與應用，將成為調度自動化專業一個非常重要的、不可推卸的工作職責。因此，調度系統信息化工作將成為推動調度自動化專業今后發展的一個新的引擎。為了能夠設計、建設和維護好DMI　　S，需要重視以下問題: 　　a.應在二次系統安全防護總體方案的框架下，從管理流程、信息流向、功能要求等方面對DMIS進行統一規劃、總體設計。 　　b.需要進一步分析研究信息的整合與共享、綜合信息平臺的建設，充分重視信息的綜合、集成、挖掘與應用。 　　c.進行調度系統信息化工作與管理新模式的研究與探討。 　　3.6 調度自動化相關系統運行維護與管理的難度和工作量明顯增加 近年來，隨著電力體制改革的不斷深化，調度業務的不斷發展和管理水平的提高，以及計算機、網絡、通信技術的快速發展，調度自動化專業的內涵和外延有了較大的變化，負責建設和維護的系統越來越多，對自動化從業人員的要求也越來越高，因此，其工作難度和工作量明顯增加。主要表現在:①網廠分開后，電網對電廠的管理職能減少，需要建立新的管理機制和管理模式;②水電廠和變電站計算機監控系統的大量采用，對廠站自動化專業人員的技術水平、管理能力提出了新的、更高的要求，增加了調度自動化系統管理的難度;③調度系統的信息化和現代化管理給調度自動化專業提出了許多新要求，面對更多、更復雜的系統和人員不足的實際情況，如何通過利用新技術和采用自動化的手段來維護和管理好自動化系統，不斷提高系統的運行管理水平，對自動化專業人員是一個新的挑戰;④調度自動化專業與其他相關專業之間業務的滲透與交叉越來越多，網絡應用已面向整個調度系統的各個專業，現代化大電網的運行與管理對調度自動化系統的依賴性越來越強，對自動化專業人員的業務和響應能力、知識結構和知識水平以及創新和服務意識提出了更新、更高的要求。 　　四、調度自動化專業下一步研究、發展的方向 　　a.加強對區域電力市場技術支持系統相關技術的研究。積極跟蹤東北、華東電網區域電力市場建設的試點工作，加強對電力市場技術支持系統相關技術的研究，做好相應的技術支持工作，為電力改革服務。 　　b.研制和開發新一代適合多種應用的、開放的調度自動化系統支撐平臺。積極采用先進的計算機技術和數據庫、網絡通信、圖形、Web、事務處理、安全加密、多媒體等技術，以及API接口標準、通信協議標準，研制和開發能夠方便支持EMS、TMR、水調自動化、繼電保護管理、實時動態監測、雷電定位監測以及電力市場技術支持等相關系統和功能應用，符合二次系統安全防護要求的新一代開放的調度自動化系統支撐平臺，降低系統的硬、軟件投資和開發、維護的工作量。 　　c.進一步加強CPSl，CPS2評價標準的研究，積極推進該標準在我國的實際應用。 　　d.加強對DMIS整體設計與應用的研究。對現有DMIS建設、應用的成果與存在問題進行認真分析、總結，進一步規范調度機構相關專業的工作流程和各系統的信息流向，充分重視系統的整合、信息的共享與挖掘，積極促進調度機構的信息化和管理的現代化。 　　e.建立較為完善的二次系統安全防護體系。在實現調度機構安全防護第一階段工作目標——生產控制區與生產管理區的橫向物理隔離的基礎上，逐步實現生產控制區和生產管理區縱向間的安全防護，初步建立起較為完善的二次系統安全防護體系。 　　f.探索電網調度自動化系統運行維護的新機制、新方法。認真分析研究調度自動化系統內涵與外延的變化對其管理機制與管理方式的影響，把好系統的設計、選型和建設關;積極采用先進的技術手段和管理方式來減輕運行值班的工作量，提高工作效率和工作質量;探索與生產廠家簽訂有限維護合同的方式，緩解自動化部門任務重、人員不足的矛盾;積極開展調度自動化系統實現無人值班方式的研究。 　　g.建立適應電力體制改革新形勢下的調度自動化專業管理體制。應加強對"廠網分開"、"網網分開"后各主體間利益關系的研究，積極探索建立一種既能符合電網運行客觀規律，又能充分考慮各主體自身利益的新的管理機制和管理方式。 轉自：東方自動化