摘要： 本文通過(guò)分析計(jì)算機(jī)技術(shù)在上海電力調(diào)度運(yùn)行中的應(yīng)用情況，闡述了計(jì)算機(jī)技術(shù)在上海市調(diào)的應(yīng)用背景及其在運(yùn)行中的作用，同時(shí)介紹其在上海調(diào)度運(yùn)行中的應(yīng)用發(fā)展和前景。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)技術(shù) 上海調(diào)度 運(yùn)行應(yīng)用

近年來(lái)，隨著改革開(kāi)放的逐漸深入和經(jīng)濟(jì)的迅速騰飛，上海對(duì)電力的需求日益增加，新時(shí)期的用電形勢(shì)對(duì)新一代電力調(diào)度提出了新的要求，同時(shí)也帶來(lái)了一些新的問(wèn)題。

1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用背景

隨著電網(wǎng)容量的擴(kuò)大和系統(tǒng)設(shè)備的不斷增加，上海電力調(diào)度操作量成倍增加，大量煩瑣的事務(wù)性工作不但嚴(yán)重影響了調(diào)度員的工作效率，同時(shí)也阻礙了新技術(shù)在調(diào)度系統(tǒng)的引入。

(1)日常工作

調(diào)度員每天主要工作為查閱并登記各項(xiàng)記錄以及進(jìn)行例行操作。調(diào)度員每天工作都要面對(duì)大量的數(shù)據(jù)，翻閱交接班記錄、調(diào)度日志、每日匯報(bào)、機(jī)爐啟停、繼保更改、線路檢修、購(gòu)電記錄、無(wú)功設(shè)備調(diào)整、機(jī)爐投油記錄、缺陷情況記錄、事故原始記錄、設(shè)備停役記錄、穩(wěn)定限額登記、結(jié)線變更登記、自動(dòng)化缺陷記錄、通訊缺陷記錄、氣象情況記錄等十幾本記錄，并在相關(guān)記錄本上進(jìn)行記錄。這些記錄由于本身存在相關(guān)性，從而導(dǎo)致重復(fù)查詢和記錄不可避免，但單一記錄本只能進(jìn)行時(shí)間查詢，不同記錄本間又沒(méi)有直接聯(lián)系，因此要查找同一事件的所有相關(guān)記錄十分困難。

以正常的操作票流程為例(如圖1)，寫票調(diào)度員、審票調(diào)度員、操作調(diào)度員都必須對(duì)“交接班記錄”等記錄本進(jìn)行查詢核對(duì)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后退回上一級(jí)重復(fù)該過(guò)程，因此至少對(duì)上述記錄進(jìn)行3次查詢和1次登記，工作量非常大。

(2)統(tǒng)計(jì)分析

調(diào)度員不僅需要對(duì)電網(wǎng)的目前運(yùn)行情況了如指掌，也要對(duì)近期內(nèi)的電網(wǎng)設(shè)備情況、薄弱環(huán)節(jié)及其他相關(guān)情況作到心中有數(shù)，這就需要調(diào)度員對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。長(zhǎng)期以來(lái)的數(shù)據(jù)記錄都是以流水帳的形式，簡(jiǎn)單地以時(shí)間為準(zhǔn)線進(jìn)行手工記錄，這種方式不但導(dǎo)致了僅僅支持單一的時(shí)間查詢方式，也造成了大量數(shù)據(jù)資料的重復(fù)記錄，嚴(yán)重制約了調(diào)度資料的存檔。以發(fā)電廠“機(jī)爐啟停”為例：發(fā)電廠機(jī)爐以狀態(tài)可分為復(fù)役、停役兩種，以停役方式可分為跳閘、檢修、調(diào)停等。調(diào)度員根據(jù)機(jī)爐狀態(tài)在“機(jī)爐啟停”中登記的同時(shí)，必須根據(jù)停役方式在相應(yīng)的“調(diào)度日志”、“交接班日志”、“每日匯報(bào)”中進(jìn)行登記。這樣帶來(lái)的問(wèn)題是由于上海負(fù)荷調(diào)峰原因，每天發(fā)電廠機(jī)爐啟停相當(dāng)頻繁，因此要統(tǒng)計(jì)某時(shí)間段內(nèi)某電廠機(jī)爐是否有跳閘記錄就必須對(duì)在該時(shí)間段內(nèi)的上述相應(yīng)記錄進(jìn)行全面查詢，工作量相當(dāng)巨大，而建立在此基礎(chǔ)上的統(tǒng)計(jì)更是無(wú)從談起。

(3)事故處理

當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生異常情況甚至系統(tǒng)事故時(shí)，往往要求調(diào)度員以最快的反應(yīng)和最為準(zhǔn)確的判斷盡速限制事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大，維持電網(wǎng)繼續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行，而作為調(diào)度員判斷的一項(xiàng)重要依據(jù)就是“調(diào)度日志”等記錄本。因此在緊急情況下如何提供更為迅速高效的查詢手段，以便于調(diào)度員準(zhǔn)確、迅速、全面地掌握電網(wǎng)情況并進(jìn)行事故處理也成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

2.當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

(1)“操作票計(jì)算機(jī)輸入程序”

操作票作為調(diào)度工作的重要環(huán)節(jié)，一直受到調(diào)度人員的高度重視，但隨著操作任務(wù)的加重和操作工作量的大量增加，如何提高操作票擬寫質(zhì)量和效率就被提到日程上來(lái)。

1999年，上海市調(diào)調(diào)度處根據(jù)自身情況，自行編制了“操作票計(jì)算機(jī)輸入程序”，該軟件以MSEXCEL為界面和VB為內(nèi)核，針對(duì)調(diào)度員編制，主要實(shí)現(xiàn)操作票計(jì)算機(jī)生成和存儲(chǔ)功能。調(diào)度員可利用該軟件提供的典型和存檔操作票調(diào)用功能，在已有操作票基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和組合，進(jìn)而生成所需操作票，并利用計(jì)算機(jī)打印，避免了手工寫票的諸多不便和人為錯(cuò)誤因素，大大提高了操作票擬寫質(zhì)量和效率，減少了錯(cuò)票率和費(fèi)票率。同時(shí)該程序也為調(diào)度員提供了操作票庫(kù)，存儲(chǔ)了大量的原始操作票，既方便了查詢和統(tǒng)計(jì)，也可方便維護(hù)人員在方式變化的情況下，對(duì)典型操作票進(jìn)行修改。

(2)“調(diào)度日志”計(jì)算機(jī)化軟件

“調(diào)度日志”軟件是由南京自動(dòng)化研究所和調(diào)度處聯(lián)合編制的實(shí)用調(diào)度軟件。

在該軟件編制前，上海市調(diào)調(diào)度處進(jìn)行了廣泛的調(diào)研工作，并對(duì)相關(guān)調(diào)度單位已有軟件進(jìn)行充分的分析評(píng)估。在與南京自動(dòng)化研究所合作進(jìn)行編制過(guò)程中廣泛聽(tīng)取了調(diào)度人員的意見(jiàn)，并付諸實(shí)施。目前該軟件已投入應(yīng)用，希望在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，完成對(duì)該軟件的完善工作。

該軟件的最大特點(diǎn)是完成了對(duì)調(diào)度各類登記和記錄工作的大集成。該軟件以數(shù)據(jù)庫(kù)形式將上述登記和記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，支持同類數(shù)據(jù)的多字段查詢和不同類數(shù)據(jù)的綜合查詢功能，并提供了對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)的工具。該軟件提供了調(diào)度人員和相關(guān)人員兩套界面，保證了運(yùn)行數(shù)據(jù)的安全性。

該軟件的應(yīng)用在很大程度上保證了調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)的完整、規(guī)范和可用，提高了調(diào)度人員的分析統(tǒng)計(jì)能力，促進(jìn)了調(diào)度工作的順利開(kāi)展。

(3)EMS高級(jí)應(yīng)用軟件—“狀態(tài)估計(jì)與在線潮流計(jì)算”

潮流計(jì)算程序(PWRFLOW)投入運(yùn)行至今，為調(diào)度人員的運(yùn)行操作提供潮流依據(jù)，使調(diào)度人員進(jìn)行操作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成為可能。

該程序的初始狀態(tài)為電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式，只要狀態(tài)估計(jì)提供的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔_，其潮流是和實(shí)際潮流相符合的，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度員來(lái)說(shuō)，潮流計(jì)算提供了現(xiàn)行運(yùn)行方式下電網(wǎng)任何故障對(duì)潮流的改變數(shù)據(jù)，完成了以往必須憑借調(diào)度經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的潮流估計(jì)工作，這對(duì)于調(diào)度人員反事故水平的提高有極大的幫助。

目前調(diào)度人員主要利用該程序進(jìn)行日常潮流演算、事故預(yù)想和操作前潮流估計(jì)

a.通過(guò)日常潮流演算熟悉系統(tǒng)正常潮流及結(jié)線方式，并對(duì)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)引起重視。

b.在系統(tǒng)特殊結(jié)線情況下和一些電網(wǎng)大操作前(如變電站啟動(dòng)、樞紐變電站母線停復(fù)役等)進(jìn)行事故預(yù)想，并通過(guò)該程序?yàn)檫\(yùn)方人員的方式安排提供了潮流補(bǔ)充，有力地加快事故處理速度，把事故損失減小到最低程度。

c.使調(diào)度人員在進(jìn)行電網(wǎng)合解環(huán)等特殊操作前進(jìn)行操作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以選擇最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行操作。

(4)故障錄波遠(yuǎn)端調(diào)用程序

故障錄波遠(yuǎn)端調(diào)用程序由上海市調(diào)繼電保護(hù)處聯(lián)合其他單位共同開(kāi)發(fā)，于1998投入調(diào)度運(yùn)行。

該軟件為調(diào)度人員提供了調(diào)看各廠站設(shè)備事故波形圖的工具，調(diào)度人員在事故發(fā)生后，可通過(guò)該軟件對(duì)事故進(jìn)行分析判斷以確定故障元件，改變了以往單單以廠站匯報(bào)為準(zhǔn)的被動(dòng)局面，提高了調(diào)度運(yùn)行人員的主動(dòng)分析能力。

3.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用前景

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在調(diào)度系統(tǒng)的作用基本可分為評(píng)估、處理和分析三層。

評(píng)估層利用實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)結(jié)合相應(yīng)軟件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面完整的安全評(píng)估，發(fā)現(xiàn)并指出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)和安全隱患，然后參照統(tǒng)計(jì)結(jié)果提供針對(duì)的處理方案。處理層根據(jù)實(shí)際情況，以評(píng)估結(jié)果為參考，進(jìn)行系統(tǒng)操作和事故處理，并記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)層對(duì)歷史數(shù)據(jù)和記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，查找事故原因，討論處理得失，并提供各類報(bào)表和分析結(jié)果。

雖然服務(wù)于這三個(gè)層面的應(yīng)用軟件之間本身并無(wú)直接聯(lián)系，但這三個(gè)層面的相關(guān)性決定了這些應(yīng)用軟件之間的相關(guān)性，當(dāng)這種相關(guān)性達(dá)到完美的體現(xiàn)后，則必然實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在調(diào)度運(yùn)行中的所謂“閉環(huán)”運(yùn)行(如圖3)。此時(shí)當(dāng)調(diào)度人員在對(duì)該系統(tǒng)中某個(gè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，其他相關(guān)軟件的數(shù)據(jù)也會(huì)相應(yīng)變動(dòng);當(dāng)調(diào)度人員對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢或統(tǒng)計(jì)時(shí)，所有相關(guān)軟件都會(huì)有所響應(yīng)。以實(shí)際為例，調(diào)度人員在系統(tǒng)需要方式調(diào)整和設(shè)備停復(fù)役時(shí)，只需輸入操作內(nèi)容即可獲得相應(yīng)典型操作任務(wù)和操作前后狀態(tài)下的安全評(píng)估，甚至對(duì)典型操作任務(wù)中的每一步操作進(jìn)行安全分析，以此對(duì)操作進(jìn)行指導(dǎo)性調(diào)整;操作完成后調(diào)度日志各項(xiàng)目可根據(jù)操作內(nèi)容自行登記和修改，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行安全評(píng)估，然后自行提供各種情況下的事故預(yù)想方案。

這樣調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)的利用率將空前提高，調(diào)度人員對(duì)這些數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)和分析能力也會(huì)大為增強(qiáng)。我們相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的完善和新技術(shù)的引進(jìn)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在調(diào)度系統(tǒng)必將得到更為廣泛和深入的應(yīng)用。

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