电网调度自动化系统是电力生产自动化和管理现代化的基础，是保证电网安全稳定运行的重要保障和手段之一。近年来，随着国民经济的发展，电压等级不断提高，电网规模不断扩大，电网的复杂程度不断加强等，这些都对电网调度自动化系统的可靠性、安全性、经济性和可用性提出了越来越高的要求，现有调度自动化系统己经不能满足现场运行的需要，对系统结构和功能的进一步完善便非常有实际的工程价值。

电网调度自动化系统概念的提出是在20世纪50年代中期，这标志着现代电网自动化的开始。加世纪60年代初，有些电力公司利用数字计算机实现电力系统经济调度，开始了计算机在调度中的应用。1965在年美国东北部大停电后，出现了所谓电网SCADA系统。

SCADA系统发展到今天历经四代。第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统。第二代是20世纪80年代基于通用计算机的系统，SCADA系统在电网调度自动化中与经济运行分析、自动发电控制(AGC)、网络分析(NA)、调度员培训模拟(DTs)及配电自动化等结合到一起构成了EMs系统(能量管理系统)。第一代与第二代SCADA系统都是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而维护、升级及联网都存在很大的困难。20世纪90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。这一阶段是我国 EMS/sCADA系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进 EMS/sCADA系统中，标志着我国SCAD刀EMS的开发应用达到国际水平。目前己开发出的第四代电网调度自动化系统是一套支持EMS、配电网管理系统 (DMS)、广域监测预警系统和公共信息平台等应用的电网调度集成系统。电力职称论文发表

目前国内研究比较先进的调度自动化主站系统如南瑞OPEN3000系统、山东积成电子的IES60O系统等，其系统体系结构设计为网络分布式，采用客户/服务器网络计算机技术和面向对象的程序设计技术，构造了一个全面支持SCADA/以S/DTS一体化的电力调度自动化主站应用环境。

为适应特高压和全国互联大电网发展需要，新一代调度自动化系统在现有技术基础上，应具备数字化、集成化、网格化、标准化、智能化和市场化的特征。

（1）数字化

随着信息化的普及和深入，越来越多的目光投向了数字化变电站和数字化电网的研究开发。电网的数字化包括信息数字化、通信数字化、决策数字化和管理数字化4个方面。

l)信息数字化：指电网信息源的数字化，实现所有信息(包括测量信息、管理信息、控制信息和市场信息)从模拟信号到数字信号的转换，以及对所有电网设备(包括一次设备、二次保护、自动装置及采集、监视、控制)的数字化。

2)通信数字化：指数字化变电站与调度自动化主站或集控中心之间通信的数字化。

3)决策数字化：电网安全、稳定、经济、优质运行是电网数字化的根本目的，因此，电网调度自动化系统必须具备强大的分析和决策功能，实施经济调度、稳定控制和紧急控制的在线闭环。

4)管理数字化：包括设备生产、运行等大量基础数据的各种应用系统的建设，实现从电网规划、勘测、设计、管理、运行、维护等各个环节的全流程的信息化。

（2）集成化

集成化是指要形成互联大电网调度二次系统，这种系统需要利用多角度、多尺度、广域大范围的电网信息及目前分离的各系统内存在的各种数据，实现调度数据的整合，实现数据和应用的标准化，实现相关系统的资源整合和数据共享。

（3）网格化

网格化是实现调度中心之间广域资源共享和协作，是一种在物理网络互联基础上的应用和功能意义上的系统级联网，包括数据网格和计算网格。利用网格技术动态地建立包括计算、数据、存储等在内的广泛资源共享，使目前的信息“需则共享”的模式转变为“需则可知”的模式，大大加强电力信息化的程度，从而使信息共享的紧密祸合走向松散祸合。

（4）标准化电力职称论文发表

标准化包括遵循标准和制定新标准。遵循标准并不是目的，而是一种技术手段，只有标准化才能实现真正意义上的开放，实现应用软件的即插即用，从而实现完全的开放。目前与调度自动化系统相关的最重要的国际标准包括 IEC61970、IEC61968和   IEC61850等。

（5）市场化

电力市场化改革也给电力系统运行和控制带来一系列新问题，这需要未来的调度自动化系统与电力市场的运营系统更加紧密地结合在一起，在传统的EMS和认伙MS应用中更多地融入市场的因素。

（6）智能化

智能调度是未来电网发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术，有效整合并综合利用电力系统的稳态、动态和暂态运行信息，实现电力系统正常运行的监测与优化、预警和动态预防控制、事故的智能辨识、事故后的故障分析处理和系统恢复，紧急状态下的协调控制，实现调度、运行和管理的智能化、电网调度可视化等高级应用功能，并兼备正常运行操作指导和事故状态的控制恢复，包括电力市场运营、电能质量在内的电网调整的优化和协调。随着计算机、通信和人工智能等领域的新技术和新思想的应用，它们为电网调度自动化系统的发展提供了技术保障，而特高压、电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战，也提供了前所未有的机遇。

 

 

 

（1）    客户端用户数量受服务器限制，扩展难度较大。目前所使用的系统软件只提供有限多个客户端，而安装的客户端数目却在不断的增加，这主要是因为新系统功能的接入，当超过规定个数客户端用户同时访问服务器时，其它用户将无法与SCADA数据库服务器建立连接。通常，其它系统为得到SCADA系统的数据，需要编制复杂的接口和大量代码，才能对已有的SCADA系统资源进行重复利用，而且接口的稳定性也较差。

（2）    系统的培训和日常维护的工作量较大。一个新设计的客户端就要对客户进行一次培训；在客户端发现每个问题，要求在每个客户端解决一次，软件的新版本也要对每台客户机安装一次，这样无形中就增加了系统维护人员的工作量，导致系统软件建设周期较长，这在分布式系统开发中是一个严重缺陷。电力职称论文发表

（1）系统改进原则

1）实用性原则以满足地区电网优化调度为目标，根据某地调实际运行情况进行改进，解决实际问题。

2）网络化原则系统利用网络数据库技术快速创建调度数据库，实现数据的共享和快速传递，提供快捷准确的信息，减少调度数据交换环节，简化审核程序，做出正确的决策。

3）可扩充性原则系统的改进充分考虑技术的发展趋势，搭建系统框架，使其具有较强的可扩充性。

4）实时性原则电网优化调度要求有关各方实时掌握地区电网运行的实际情况，及时查询各类相关信息，以便对当前时刻的调度策略做出准确的判断，并确定相应的应对措施和制定下一步计划。

（2）系统实现方案

在开发新的调度自动化系统或者升级目前所应用的IES500系统时，为了能从根本上解决目前地区电网调度自动化系统存在的问题，通过对C/S和B/S结构进行认真分析和比较，结合目前现有网络结构和设备，最大限度的发挥SCADA系统的作用，可以采用两者的混合机构，充分发挥C/S结构和B/S结构的优越性，实现对SCADA系统的优化，构建一个高效、高速的系统。对于C/S与B/S两种不同体系结构进行混合开发，由于两种体系结构的风格不同，因此，混合结构必然存在一些需要解决的关键问题：

1)数据库的一致性和完整性；电力职称论文发表

2)对于电网调度自动化主站系统生产数据的功能划分。

因此，要采用C/S与B/S混合结构对现有IES500系统进行性能改善，可以采用以下思想：

1）对地区电网调度自动化主站系统的生产数据访问进行分析，针对不同的数据操作采用不同的体系结构。

2）将系统分为数据的存储、处理和显示三个部分，各部分相互独立，保证系统的扩展性。

3）以数据库为中心，主站系统的生产信息集中存储与管理，保证系统数据的一致性和完整性。

4）采用统一的界面支持本地和远程访问，保证系统界面风格一致性。

 

SCADA是一个自动化系统，它可以采用冗余技术做到一定范围内的自我诊断，并在发现异常时自动报警。SCADA系统发出的报警信息分为两类：有关目标系统运行状态的告警信息，如“某开关变位”等；有关SCADA自身运行状态的告警信息，如“某变电站远动通道退出”等。实际上，调度员与值班员所关心的信息明显不同，调度员关心前一类信息，SCADA系统值班员关心后一类信息。目前的调度自动化系统显然没有考虑系统的参与者对信息的个性化需求。目前，报警信息通常是在SCADA工作站的显示屏上弹出告警信息窗，并伴有音响或语音提示。这就要求值班人员必须始终在现场。而如果将告警信息发送到值班人员的个人通信终端上，就可实现非现场值班，尽可能缩短电网故障处理时间，提高运行效率。

采用通用个人通信与统一消息服务的技术，在SCADA上实现了一个基于个人通信系统模块，通过此模块的应用可以及时了解调度自动化系统中实时发生的任何事件，增加电网调度管理的即时性，很好的解决上述问题。电力职称论文发表

（1）个人通信与统一消息服务简述

个人通信是指在任何时间、任何地点、任何人之间都可以采用任何通信手段传递任何信息的通信方式。目前主要是指移动通信技术和移动通信工具为基础的面向个人的通信方式。统一消息服务是指从服务提供的角度将寻呼、手机短信、电子邮件、网络即时通信、电话语音以及传真等相互分离的业务统一于一个单一的通信系统中，使用户能自由地使用不同的终端，随时收发被整合后的消息，而不再受限于特定的服务网络或通信终端。就目前的实际情况而言，一般实现方案包含了手机短信、电话语音等2种最基本的业务，以实现SCADA告警信息传递的个人消息服务。

（2）个人通信系统功能分析

1）消息发送。在SCADA运行过程中，状态变化产生的事件形成消息，以面向个人的方式重组，自动选择发送对象和通信方式，将消息发送，指定的个人。

2）消息确认。对于重要的消息，必须确保消息接收者接收到。这就要求消息接收者在收到重要消息后要通过电话拨号或发送手机短信进行消息送达确认。

3）消息的重发与转发。已发送的重要消息，在指定的时间内未得到消息送达确认的，系统将按预先定义的指令，自动重发或转发给其他人员。

4）定时消息与召唤消息。定时消息由时间触发，允许在每天指定的时刻发送特 定消息。召唤消息由个人发起，通过电话拨号或发送手机短信代码的方式点播消息。电力职称论文发表

5）消息定制。允许个人通过电话拨号或发送手机短信代码的方式指定或改变其本人所关心的消息。出于对系统安全的考虑，个人不能禁止接收应由其本人负责的重要消息。个人只能进行简单的消息定制，消息发送方式的高级定制需由系统管理员在计算机上完成。

由于SCADA系统具有扩展功能，因此，开发或者购买到的个人通信服务系统可以直接挂接在SCADA系统的通信网络上运行，当然，这就需要相关的接口与SCADA系统连接，并有统一的消息接口来处理个人通信系统与移动网络、公共电话网络之间的短信和语音信息。

一、个人通信系统与主站、移动网络的连接个人通信系统与SCADA主站、移动网络的连接关系如图4-1所示。其中，个人通信系统应该配置有专门的以太网卡与SCADA主站系统的网络连接，配置电话语音卡和调制解调器与移动电信网络进行连接，最终连接到手机和座机电话上进行通信。

1) SCADA系统接口个人通信系统的SCADA接口和SCADA主机通过建立TCP连接交换自定义的消息报文获得来自SCADA系统的信息。这些消息由SCADA主动发送，或由个人消息服务系统通过查询请求触发[2l]0

2)消息交换中心。负责过滤那些不影响SCADA正常运行的次要信息，并且对

消息进行重新组织。经过重新组织的消息，具有面向个人通信的特征，而不再是以一次设备或一次系统的连接关系为中心。

3)统一消息接口。凡是需要发送的消息，均由消息交换中心重新包装成一致的格式，发送给统一消息接口。统一消息接口按照消息中的个人电信号码以及个人通信配置信息决定以何种方式经由哪个网关发出。

4)电话、手机短信网关。分别用于处理不同类型的消息。数据库用于保存消息服务系统的消息处理策略。对这类信息的配置通过管理界面进行。

2、功能实现方法电力职称论文发表

1)消息及其传递对象

个人通信系统所要传递的消息是指由SCADA系统产生的描述系统运行状态的信息，如RTU终端的投退信息等，这种消息称为主动消息。还有一种消息是在SCADA系统收到查询请求时发出的应答信息，主要实现消息的点播功能。系统给每种消息添加有特定的消息号进行标识，并带有简要文字描述。

个人通信系统主要是为了能够将SCADA系统的重要事件信息实时发送给特定的人员进行决策，主要针对SCADA系统关心的对象，个人所在的岗位及承担的责任，例如值班负责人、局长等，但是这种关系不是固定的，当发生人事变动时，传递的对象也应该变化，因此系统通过建立类似值班表的数据结构，进行对象的实时更新，与SCADA消息有关的个人，均分配有一个通信号码，称为“局部个人电信号(LPTN) "o

当然，接收SCADA消息的个人，必须至少拥有电话或手机中的一种，这些通信终端必须具有实时性、消息传递的确认性、交互性的特点。其中，电话语音方式实时性高，手机短信方式包含有重发机制和回执确认机制来判定消息是否送达或丢失。电话与手机短信都有交互性，用来点播个人所关心的特定信息。

2)消息的封装与发送

消息的封装是在消息交换中心进行的，无论来自SCADA系统的何种信息，都先进入缓冲区进行等待处理，不同信息处理过程如下:

a)来自SCADA系统的主动信息。根据信息号从用户消息定制数据库内获得与该消息相关的个人对象，得到个人的LPTN。在消息副本的消息目标字段填入不同的个人LPTN，经过重新封装，交给统一消息接口发送。

b)来自SCADA系统的被动信息。将发起者的LPTN填入消息的目标字段，再赋予它一个唯一消息序列号，交由统一消息接口发送。

c)来自个人的消息。对SCADA系统消息的点播，将点播码转换为SCADA的消息请求，出发SCADA产生被动消息，然后再处理。

在进行了上述的消息封装后，由统一消息接口根据个人通信终端的配置情况将LPTN转换成终端类型和终端号码，再把消息分别转发到不同的网关处理，即电话网管，实现电话语音的传递过程，使用TTS技术，将消息文本转换成语音在电话中播放，同时完成消息点播或定制服务；短信网关，处理手机短信类型的消息，这里主要应用GSM/GPRS调制解调器实现。电力职称论文发表

三、个人通信系统应用效果分析

SCADA自身的正常运行是保证电力系统安全、优质、高效生产的前提。通过在SCADA系统上扩展基于个人通信的个人通信系统，可以确保SCADA运行中的关键信息能及时、准确、有针对性地送达身处任何地方的相关负责人。

而个人通信系统最大的作用是在SCADA系统发生报警时，能够将SCADA系统产生的报警事件解释后存在本地数据库中，根据设置将过滤后的报警事件发送短信中心或通过公用电话网，然后转发到相关负责人的手机或座机电话上，使负责人不必在SCADA系统附近就能监视系统报警，使负责人能及时方便地了解电网的运行情况，使SCADA系统的调度管理人员既不会被大量的信息湮没，又不会漏掉重要的信息，便于责任人及时发现并排除系统故障，最大限度地减小损失，提高了SCADA系统的安全运行水平。