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關鍵詞:電力系統;優化調度;安全問題
中圖分類號:F407
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)21-0070-02
0 引言
近年來,隨著社會和經濟的快速發展,對電力系統調度提出了極大的挑戰。電力調度需要考慮電力企業自身效益和節能減排等目標,電網安全更是企業可持續發展和社會和諧穩定的保證。電力系統調度已成為了一種重要的現代化監測、控制和管理手段。優化電力調度系統既是智能電網建設中的重要組成部分,也是全面進行電力資源優化配置、抵御風險、提高決策和管理科學性的一種有效手段。
目前的電力調度系統面臨著許多問題,包括控制過程不安全、信息的雜亂、缺乏集中式控制方法、事故應急恢復等。為適應特高壓、大電網、以及智能電網的建設與運行管理要求,達到調度業務的科學合理、電網運行的管理高效、電網異常及事故的快速響應,必須對調度的優化策略與方法加以研究。
傳統的電力系統運行調度決略,目標單一,如以投資費用或輸電損失費用等最小為目標,滿足給定約束條件的一種方案,沒有綜合考慮其它的因素,其實就等同于電力系統運行的調度計劃。在該調度機制中,基本談不上優化。面對復雜的市場情況,仍沿用這一調度機制,勢必會造成系統負荷發生較大幅度的變化,更嚴重的是,會經常導致系統中輸電能力接近或達到約束域的邊緣,這對電力系統的安全運行造成危害。針對這種情況,傳統意義下的電力系統運行調度決策機制面臨嚴峻挑戰,在追求單一目標優化的基礎上,如何適度考慮多目標的綜合優化,如維持適宜有功、無功設備的附加費用、阻塞費用、中斷費用、平衡電力負荷波峰波谷等,以保證電力系統正常安全運行下的電力市場效益,以保證電力系統運行調度的決策合理,已勢在必行。因此,提出新的電力系統優化調度框架策略已顯得非常重要。
本文從電力調度系統要實現的功能,調度系統的目標,約束條件,調度算法,調度優化的內容與策略以及調度安全這幾方面進行了論述。
1 電力系統調度所需實現的功能
電網調度的主要目的是實現供電系統的安全、可靠運行和經濟節能,雖然在目前的電力系統調度管理中已經基本實現了安全調度,但是對于電網系統的經濟和可靠運行則控制不足。隨著自動化技術的發展,采用計算機控制對大量的實時數據進行采集、分析和處理,對整個電力系統調試進行優化可實現較好的可靠運行和經濟節能目標。本文主要運用數據收集,安全監視與控制,狀態估計,安全分析,超短期負荷預測,潮流優化,經濟調度,母線負荷預測,配電自動化等方法,通過對供電網絡設備資源優化、作業優化和系統可靠性等方面的優化,以提高供電企業的經濟效益和社會效益,實現電力企業的可持續發展。
2 電力系統的優化調度目標函數
優化離不開目標,在市場機制下,通過對電力系統運行優化調度的目標進行整合,變換和優化,以達到較好的效果。具體體現在以下幾個方面:
2.1 單目標調度優化
即單一目標的優化問題,傳統電力系統中運行費用最小、網損最小等都可以作為單一的目標進行優化。在市場環境下,電商企業是獨立運營的實體,傳統優化調度中的成本,在電力市場中被電力企業的報價曲線所代替,電網優化的目標也有所不同,主要是網絡損耗、購電費用、輸電能力等。單目標優化問題容易造成顧此失彼的現象,需要進行人工的干預,對復雜系統的研究缺乏系統性和科學性。針對此現象,能否根據已有的研究成果和調度經驗,對各種情況下的剛性優化結果進行綜合考慮、,揭示沖突因素間相互付出的代價的規律,會有助于電力市場機制的合理建成與完善,同時使調度優化和決策合理具有科學性和系統性。
2.2 多目標調度優化
即追求多個單目標問題的確定性組合所形成的優化問題。在電力市場中,此類問題很多,如運行費用與環境污染限制,運行費用與輸電損耗,運行費用與安全、可靠水平等。以單目標問題的研究成果為基礎,綜合考慮多個影響調度的因素,尋求影響因素間符合市場經濟運行規律的權衡系數,可以更好地實現資源優化配置,提高電力企業和電力的經濟效益和社會效益。
2.3 互換目標與約束指標
目標與約束是同時出現的,某些情況下可以相互轉化。從數學規律上講,目標和約束可以相互轉化,從市場經濟意義上研究這種轉化的規律和機理,如對總費用中既有可變費用又有不變費用,如何控制其比例的問題等。探索目標與約束相互轉化的評價指標,可以引導電力市場電價符合經濟規律,電網負荷合理的調度,保證發電機組的安全可靠運行。最終可以平衡使用各種資源,利用好關鍵資源。
3 約束條件
隨著電力市場化環境的建立,電力系統的運行受制約的因素越來越多,分析和處理約束條件是電力系統運行調度優化的重點和難點。探索電力系統運行中時域、地域上的關聯,結合具體的約束條件,對調度問題進行優化和快速求解非常重要。
4 調度優化的內容與策略
目前對于供電網絡結構、設備資源和作業的管理等因素未進行較好的優化管理。根據供電網絡結構、輸變電設備的特點和用電負荷的具體情況等,可以從以下幾方面進行優化:
4.1 作業優化
作業主要包括電力施工作業和檢修作業,通過對作業的優化管理,同一停電區域內的施工或檢修作業盡量采用平行作業,以減少停電次數和停電時間,科學合理地進行作業持續時間的優化和作業時間的選擇。對于作業持續時間,在施工天氣環境相同的情況下,主要受人員數量、施工人員技術水平、機械化程度等因素影響,作業基本成本也受上述這些因素的影響,故在條件允許的情況下,作業時間要盡可能短。作業停電造成的供電量損失成本與作業持續時間成正比。通過合理調整作業持續時間可以降低綜合成本,提高電網的供電量,增加電力企業經濟效益。
對于作業時段的選擇,原則上應選擇在負荷較小的時段進行,以減小供電量損失。
設作業綜合成本為Y=G1(t)+S1(t),式中G1(t)――作業持續t時間的成本,S1(t)――t時間內收入損失的成本
所以最佳作業持續時間應該滿足
dYdt=ddt[G1(t)+S1(t)]=0。
4.2 設備資源優化
需要優化的電力相關設備資源主要有線路和電容器、變電站主變壓器、配電變壓器等。首先要根據負荷情況使變電站主變在經濟運行區內運行,其次是保證配電變壓器相對其供電量損失最小,新裝變壓器要根據負荷選擇合適的規格和容量,對于供季節性負荷的配電變壓器應適時停運,減少空載現象。線路的優化原則是使線損最低、電量損失最小。為此應減少線路“瓶頸”現象,實現各線路負荷均衡,使線路經濟運行,應加強計劃管理,減少檢修停電次數。無功的優化原則是使系統負荷接近中性,提高功率因數,要及時投切站內電容器,負荷較輕時適當降低電壓,以減小線損中的固定損耗,根據負荷性質實行就地補償,對于分散的感性負載,在進行理論分析后,在適當位置加裝自動投切補償電容器。
在局部供電區域中,需要優化的設備有輸電線路和電容器、配電變壓器等。
4.2.1 配電變壓器的優化原則是使配電變壓器相對于其供電量損失最小。其優化方案有
(1)對于季節性負荷,可以利用供電網路互連,輕負荷時停用部分配電變壓器,而由其它配電變壓器供電;
(2)對于波動較大的負荷,進行經濟可行性分析后可以選擇自動調節容量的配電變壓器;
(3)新裝配電變壓器應根據負荷大小合理選擇配電變壓器容量。
4.2.2 輸電線路的優化原則是使輸電線路的損失電量最小。其優化的方案有
(1)加強施工的管理,減少因施工而引起的損失;
(2)盡量防止輸電線路中的“瓶頸”現象。
4.3 可靠性優化
安全可靠供電是對電網的基本要求,應該根據電網的結構特點,輸電線路的分布情況,科學合理的配置分支開關的數量和位置,盡可能縮小事故或檢修時的停電范圍;
供電系統安全可靠運行是供電最基本的要求,可靠性優化的方法包括:
(1)根據負荷分布要求,適時合理安裝保護裝置;
(2)根據輸電網絡的結構特點,進行經濟和合理性分析設置相應的開關和斷路器;
(3)根據用戶用電的可靠性級別,合理消除不良影響因素。
5 電力系統調度網絡安全研究
綜合考慮電力系統安全管理各環節,客觀地評價電網安全運行的真實狀況,對電網運行當中可能出現的安全災難及造成的直接、間接的損失做出估算。促使人們形成正確的安全意識和有效的安全管理模式已顯得非常重要。
針對電力系統網絡管理過程中技術手段不足的現狀。建立以各級安全工作區為基礎的網絡安全管理體系是一個行之有效的方法。安全體系的設計與運行由以下三個部分構成:
5.1 提出符合應用特點的安全需求
(1)分析電力系統存在的問題及其可能造成的潛在風險;
(2)在平衡經濟因素的同時,建立盡可能完備的安全目標;
(3)在安全體系建設時,應充分考慮安全服務與機制對調度系統實時性的影響。
5.2 安全技術的應用滿足管理需求
(1)安全域規劃與訪問控制技術的應用;
(2)網絡安全性分析系統的應用;
(3)網絡行為分析技術的應用;
(4)病毒防范。
5.3 安全技術的相互配合是運行管理的主要指導思想
多種安全技術(保護、檢測、響應、恢復)之間存在著一定的因果和依存關系,形成一個整體。以提高保護機制的整體抗風險能力,實時檢測為響應創造條件,并有效響應安全事件,這將大大提高系統保護及恢復機制的可靠性。綜合地、交叉的使用各種安全技術,是解決網絡安全問題的有效手段。
在安全體系的實際應用過程中,通過周期性的安全評估報告、入侵檢測、防火墻及操作系統日志的審計分析,網絡管理者可以量化安全風險、掌控網絡運行狀態,不斷豐富完善安全策略,使制定的網絡管理策略能更好地指導安全體系的運行。
6 結語
隨著電網規模的擴大及電力系統復雜程度的增加,采用上述調度優化策略后,可以起到一定的效果。實踐也證明,通過作業優化、運行方式優化、設備資源優化、可靠性優化等可以降低電網運行成本,提高電力企業的經濟效益和社會效益。以上策略優化不能僅僅依靠調度,還需要營銷、生產技術、輸變電工區等部門以及各個供電所的緊密配合,相互溝通,才能實現策略的最優配置,實現經濟效益和社會效益的最大化。
參考文獻
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關鍵詞：電廠；倉儲物資管理；優化
電廠倉儲物資管理對電廠生產效率的保障及生產效率的提高具有非常重要的意義，而電廠的工作效率是決定我國居民用電水平的重要因素。同時，對電廠倉儲物資進行管理有更有利于電廠的建設與維護工作水平提高，對電廠運行及管理狀態也會產生很大影響，對電廠服務質量提升具有推動性作用。因此，電廠管理部門及相關工作人員應該將重視其管理工作，在實踐中找出整個工作體系中存在的不足并制定有效方案解決該系統中的問題，實現對電廠倉儲物資管理系統的優化。
1提升倉儲物資管理員工的整體素質
1.1通過定崗實現人力資源的整合。以往，在對電廠倉儲物資管理人員進行選拔時都是采用“論資排輩”的方法，這種方式對整個物資管理系統工作質量和工作效率提高有十分不利的形象。所以，電廠的領導者和管理者應該重視對物資管理人才的培養和引進，這樣才能有效促進我電廠運行效率提高。電廠應該采用公開招聘的對倉儲物資管理人才進行引進，這種招聘方式可以大大提高管理人員選拔的公平性，對管理隊伍綜合素質提高、結構優化以及企業成本節約都具有十分重要的意義。
1.2通過培訓實現員工素質的提高。人是電廠倉儲物資管理的主體，因此，員工的綜合素質是確保倉儲管理質量的重要因素，所以電廠應該對員工培訓工作給予充分的重視。通過培訓員工可以學習最先進的管理方法和管理經驗，能夠在很大程度上為保證倉儲物資管理人員的管理質量提高提供保障。培訓可以讓員工掌握更多的物資管理方面的專業知識，也能夠增強員工責任意識和培養員工的工作熱情。另外，隨著科學技術的發展，電廠倉儲物資管理方式也發生了巨大轉變，現代科學技術及管理理念在管理工作中不斷應用，這就要求電廠需要定期組織員工培訓，以確保其能夠隨時掌握最先進的知識內容。
2合理改進倉儲場所與設備
2.1庫房的合理安排。庫房是對倉儲物資開展存儲工作的基礎，而材料性質不同對倉儲環境的要求也會有所不同，這就要求電廠的相關管理部門及工作人員能夠按照材料種類和性質的不同對存儲庫房進行科學的選擇和合理的安排。另外，還要根據生產需求合理安排庫房的位置，這樣才能確保電力生產的效率，實現對電廠生產成本的結語及產業結構的優化。在進行物資存儲時需要將一些體積較大、不利于裝卸的物資存儲在交通便捷的位置，而鋼材、儀表、設備這些物資需要進行單獨存放。
2.2倉儲裝備的合理配備。倉儲物資管理現代化的實現主要取決于倉儲場所中的自動化基礎設施在倉儲物資管理的過程中需要配備儲存設備、計量裝置與搬運機械等，要確保這些設備的現代化與自動化，提高倉儲的整體現代化水平。
3深入推進倉儲物資管理信息化工作
隨著科技水平的發展，信息科技逐漸應用到各行各業的生產中，信息技術在電廠中的應用能夠有效提高電廠運行的效率。維持電廠運行的物資有很多種，數量也比較龐大，因此在管理時具有較高的難度，在管理中使用信息化手段有利于節約物資管理的時間。簡化物資管理流程，能夠節約電廠運行的時間并且極大降低電廠物資管理所需要耗費的成本，從而使管理質量得到提升。目前，信息化手段在我國電廠倉儲物資管理工作中的應用還不是十分廣泛，因此，為達到從根本上提高整個物資管理系統工作效率，對倉儲管理信息化工作展開深入推進是非常重要的一項任務。
4構建有效庫存控制模型
4.1庫存控制關鍵點
第一，訂購點。訂購點指的是電廠倉庫中某物資應該進行采購補充的數量點。如果訂購點提前，將會導致該物資倉庫存儲量的積壓，增加訂購成本：如果訂購點推后，將可能出現缺貨情況，對生產造成影響，產生缺貨成本。第二，訂購量。訂購量指的是某物資庫存量在訂購點時需要進行采購的數量，如果訂購量過多，將會導致該物資倉庫存儲量的積壓，增加訂購成本：如果訂購量太少，將會造成訂購次數增加，使訂購成本增加，同時存在不滿足生產所需的風險。
4.2有效庫存控制模型
4.2.1實現電廠之間的聯合倉儲。電廠在設備設計及型號等方面具有相似性，為電廠之間實現聯合倉儲奠定了基礎條件電廠應該與地理區位靠近的其他電廠謀求倉儲方面的合作，侮個電廠負責倉儲不同的配件，從而降低單個電廠需要配備的配件種類與數量，從根本上降低倉儲物資管理方面的成本。
4.2.2在供應鏈管理理念基礎上形成庫存管理模式。供應鏈管理模式包括VMI,JMI,CYFR3種。與其他制造業相比，電廠的物資需求具有計劃性不強、不確定性較高的特點，需要依據具體配件的消耗情況或預期的使用情況對配件的采購進行申報，在申報之后供應商再依據訂單進行生產。在供應鏈管理理念基礎上形成庫存管理模式，能夠實現對物資供應的橫向協調與控制。
5提高倉庫管理水平
5.1通過準確的管理計劃實現倉儲物資管理。在倉儲物資管理工作中，要進一步加強物資需求管理與計劃管理，促進倉儲物資管理工作效率的提高。由生產部門、計劃部門與物資部門共同進行管理，實現管理計劃的及時、準確生產部門要依據生產的實際需求提出物資需求計劃；計劃部門在接到物資需求計劃之后要對供貨期進行了解，依據庫存的實際情況制定采購的計劃；物資部門在接到采購計劃之后要對貨源進行及時的落實與采購，確保物資供應。
5.25S庫存物資管理。第一，整理。物資管理人員要對倉儲物資進行定時巡視，明確倉庫中物資的狀態，侮月進行物資保管人員之間的相互盤點，侮季度組織所有物資的全部盤點。第二，整頓。對物資要按照相關的保養與保管方式進行管理，做到合理定位編號，實現入庫與出庫的便利。針對一些易燃易爆的物資要在獨立的倉庫中進行存放與管理。
6結束語
倉儲物資管理是電廠電力生產物資供應環節中非常關鍵的一個部分，同時也是決定電廠工作效率的重要因素之一，所以為保證電廠生產的質量及水平加強倉儲物資管理系統建設非常重要。若想實現對電廠倉儲物資管理系統的優化，需要從員工素質、信息管理、倉儲環境配置等方面進行考慮，只有將這些因素綜合起來才能促進電廠產業結構優化，從而促進電廠生產成本節約，推動我國電力行業發展。另外，對電廠倉儲物資管理系統進行完善還能促進我國基礎設施完善，從而帶動我國綜合國力提高。
作者:江雪 單位:中國能源建設集團黑龍江省火電第三工程有限公司
參考文獻:
[關鍵詞]火力發電廠 電氣自動化 發展趨勢
中圖分類號：S856 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0201-01
一、引言
火力發電是目前我國供電系統中一個很重要的部分，它在支撐我國用電方面起著很重要的作用，因此，有很多人開始關注火力發電中的各項技術。近年來，火力發電中的電氣自動化系統開始進入人們的視線。火力發電廠中的自動化系統主要的功能在于將各個工作機械進行精細的控制，將這些工作的電爐等一些機械協調一致，這樣工作才會更加的協調，并且在進行工作數據收集時更加的方便，更加的全面和完善，有了這種技術，工作人員在工作時不僅僅可以更加的高效，而且可以更加的輕松，是一個雙贏的局面。在火力發電的過程中，電氣自動化技術有自己的特點，比如信息化和網絡化的特點，這些特點在促進電氣自動化系統的發展中都有著一定的優勢。下面我們對火力發電廠的電氣自動化系統的現狀和發展趨勢進行探討。
二、火力發電廠廠用電氣自動化系統的現狀
1.火力發電廠廠用電氣自動化系統的基本功能
火力發電廠所使用的電氣自動化系統的基本功能是在監視控制這一方面，通過監視平時工作狀況下的所有事件，工作數據等，來對日常發電情況進行及時的管理，避免出現各種工作失誤的情況出現。這種系統也是以數據信號反饋系統為輔助的，通過對一些例如電量日報表等數據的反饋，來對系統的日常工作進行監控和管理，爭取每一個環節都能在全自動的環境下做到準確和零失誤，從而保證發電廠的工作正常運行，例如，通過自動化系統中的計量功能來對發電廠的電量進行統計，并且可以通過這個功能來對發電過程中出現的故障進行診斷并進行及時的檢查和維修。除此之外，自動化系統對輔機耗電計算以及提高機組經濟性降低機組廠用電率是有幫助的，電氣自動化系統在一定程度上加快了其對數據的計算，這就使得在計算過程中的用電率隨之降低。而且自動化系統減少了操作程序，不僅減少了設備的磨損程度，提高其經濟性，而且也減少了其用電率。
2.火力發電廠廠用電氣自動化系統的特點
火力發電廠的電氣自動化系統的特點在于它的系統較為繁瑣，設備較多，在維修這個方面來說相對而言比較的困難。但是正是由于它的電氣元件比較多，就會使得它的設備的操作的頻率相對而言比較的低，這在一定程度上也是對裝置的一種保護。這種系統存在的優勢就在于它是集電子技術和信息技術于一體的，這就使得在運用這個系統的過程中，發電廠的發電效率大幅度提高，將資源最好的搭配組合，優化配置，發電的成本也就隨之降低。
3.火力發電廠自動化系統的現狀
火力發電廠自動化系統的現狀就是在運用了最新科技的基礎之上，不僅僅做到了對于電廠發電技術的自動化管理，也做到了電廠的信息化管理，并且可以將數據與其他系統進行交換，實現信息的共享。目前我國的電廠自動化系統主要分為ECS、DCS、SIS、MIS 這四類，其中電氣監控自動化系統ECS為主要系統，它的工作方式主要是以分層的方式進行監控，它包括站點的控制層、間隔層、通信層組成，這三個層面分別進行上中下的監控，將這三個層面結合在一起，實現系統對于數據的監控、收集和處，這個部分也是ECS的系統的核心。從不同的層次來看，通信層的主要任務在于完成間隔層面和站點之間的數據交換，而且對設備進行邏輯控制。而間隔層主要是用來保護監控裝置和設備的，保護監控裝置在可以將數據與上層的控制層面進行數據共享，從而共同完成工作任務。最終將處理完成的數據通過ECS系統與其他三個系統進行交換，并且最終實現數據的共享，全方面的進行數據監控，做到發電技術的自動化。
三、火力發電廠廠用電氣自動化的發展趨勢
1.智能化技術的應用
如今，我們生活在一個越來越智能化的社會，計算機技術不斷地得到發展，在火力發電的自動化系統中，雖然ECS系統已經取代傳統的操作方式，但仍然存在著一定程度上的缺陷，而如今，這種系統也慢慢的走向智能控制和智能管理。縱觀所有的系統發展來看，都開始向智能的網絡化方向發展，以后除了現有的監控這項技術以外，還將有諸如信息記錄，零失誤操作的功能出現，這些功能會讓電廠的電氣自動化系統更加的完善，在運用這個系統的過程中，也會減少問題的產生。系統往智能的方向發展，會使電氣自動化更趨于完美。
2.網絡化技術的應用
網絡已經基本上遍布地球上的每一個角落，不僅在人們的生活中，網絡起到了至關重要的作用，在我們身邊的工業化技術中，網絡也扮演著重要的角色。目前，工業化的以太網技術被廣泛運用，國外在大型的電力設備中都加入了嵌入式的以太網監控系統。因此，從這個角度來看，網絡化將是以后電氣自動化技術的發展的方向。網絡化技術的嵌入可以幫助火電廠實現現場設備的有效控制，并且做到各站點之間數據交換安全，對設備進行監督，提高火力發電廠的工作效率，正確做到全方位的電氣自動化技術。
3.變換器電路的應用
隨著電子元件的快速更新，變換器的電路也開始更新換代，早期的變換器存在很多的問題，例如高次諧波等等，之后又PWM變換器解決了這些問題。但是后期發現，PWM變換器會使點擊繞組產生很大噪聲和振動，因此，為了解決這一問題，研制出來最新的變化器，諧振式直流逆變化器。這種變換器解決了PWM變換器的噪聲和震動問題，并且保留了之前的優點，使得電子器件的損耗降到最低，并且減小尺寸，減低了成本。因此可以看出此種變換器具有很大的發展前途。
四、結語
通過上文對于火力發電廠廠用電氣自動化系統的介紹，我們知道了目前我國這種電氣自動化系統的發展現狀和它的一些基本功能和特點。并且也根據目前我國的電氣自動化系統的發展展望火力發電廠廠用電氣自動化的發展趨勢。根據這些發現，得出火力發電廠的電氣自動化系統仍然可以獲得進一步的提升。希望科技的發展可以推動這一系統的不斷發展，為我國的火力發電廠提供最必要的技術保障。
參考文獻
【關鍵詞】電廠電力系統;自動化;現狀;發展
隨著現代科學技術的不斷發展，自動化技術在電廠電力系統中的運用也得到了飛速的提升，而現代居民對用電量的需求也越來越高，需要有充足的電量保障，這就對電廠電力系統自動化有更高的要求。為了順應時代潮流，本文簡要介紹了電廠電力系統自動化，并對我國電力系統自動化的現實狀況進行總結，并根據總結對我國電力系統自動化未來的發展方向進行探討。
1 電力系統自動化概述
電是人們日常生活中不可或缺的一種物質，保障電量源源不斷的輸入到居民家中變得非常重要，電力系統自動化技術在其中扮演著不可或缺的作用。電力系統自動化是利用計算機和通信技術對電力生產和運輸的各個方面進行有效監控，從而保障電力系統的正常運行，其基本流程是：在電力調控是的中心區域安裝一些計算機，在周圍的電廠和變配電站中安裝一些控制設備，對這些電廠和變配電站進行輻射，之后對安裝在電廠和變配電站中的設備進行設置，并實現遠程監控，這樣就建立了一個網絡系統，通過這個網絡系統可以及時了解電力系統的運行狀況，并對運行中發生的故障進行監視和控制，從而使整個電力系統保持良好的運轉。
2 電力系統自動化的現實狀況
我國從20世紀50年代就開始大力發展電力系統自動化，伴隨著科學技術的不斷發展，我國電力系統自動化已達到相當先進的水平，具體表現為以下幾個方面：
2.1 電力系統自動化在電網調度中的運用
電力系統自動化在電網調度中的運用主要是基于計算機及信息技術，通過計算機和信息技術的應用，可以有效地收集、計算和分析電網調度過程中的信息。一方面，電力系統自動化技術可以運用于電網運行的實時監控，通過這種監控，可以有效掌握電網運行中產生的異常狀況，從而為居民的用電提供更好的保障;另一方面，電力系統自動化技術還可以運用于節能減耗，在進行電網運行的監控同時可以通過自動化技術對電網運行進行調控，從而提高供電效率。
2.2 電力系統自動化在配電系統中的運用
電力系統自動化在配電系統中的運用主要體現在電網改造建設方面，其主要的核心技術依然是以計算機為基礎。電力系統自動化技術可以使配電系統達到更高層次的網絡化水平，通過建立主站、子站和光纖終端這種多層次的結構，使每個層次能夠緊密配合，可以高效的進行通信傳輸，從而優化了配電系統。
2.3 電力系統自動化在變電系統中的運用
電力系統自動化在變電系統中的運用主要體現在對處理二次設備進行監控和測量，通過運用計算機通信技術和網絡技術，可以對變電系統進行優化，建立一種集監視、測量和協調于一體的綜合性系統，對變電系統中各種設備信息進行搜集，通過這種信息搜集，可以使電力工作管理人員清楚的了解變電系統的運行狀況，及時掌握變電系統中產生的故障，為相應的調試和修理帶來極大的方便，從而使變電系統更加流程的運轉。
3 電力系統自動化的未來發展方向
雖然我國電力系統自動化已經發展到了很高的水平，為我國的電力事業打下了良好的基礎，但仍有許多不足之處，未來我國的電廠電力系統自動化將會在以下幾個方面進行突破發展：
3.1 電力系統自動化在電網調度中的發展趨勢
電網調度是電力系統的核心組成部分，它能否安全運行關系著整個供電系統能否正常運行，隨著現代計算機信息技術的不斷發展，電網調度系統也進行了不斷的更新換代，但電網調度還面臨著一項嚴峻的挑戰，那就是電網調度的安全問題。網絡安全是電網調度正常運行的一個重要保障，但互聯網技術的發展也使得病毒、黑客之類的網絡隱患不斷猖獗，這將會給電網調度系統的正常運行帶來極大的威脅，因此，未來電力系統自動化在電網調度中的運用要重視和改進安全問題。一種可行的方法就是將電網調度系統和其他網絡系統隔離開來，使電網調度系統在機密的掩護下安全運行，防止潛在威脅從其他系統中進入對電網調度系統進行攻擊。另外，隨著電網調度中電力系統自動化變得越來越復雜，中心控制系統和各個子項之間的相互交往日趨頻繁，這就需要對整個電網調度電力系統自動化進行集成，集成過程中的安全問題也要受到不斷的重視。總之，電網調度中電力系統自動化的安全問題將會是未來的一個重要研究方向，只有使電網調度集高效、穩定和安全為一體，才能為居民的供電提供可靠保障。
3.2 電力系統自動化在配變電系統中的發展趨勢
變配電系統自動化是利用計算機和通信技術對變配電站進行監控，收集變配電站中的有效信息，通過計算機進行計算和分析，從而達到變配電站中的設備可以有效被控制和監視。我國電力系統自動化技術已經成熟的運用于變配電系統，無論高壓、中壓還是低壓變配電站，從而使變配電站可以正常的運轉，但相比于國外，我國的變配電站自動化技術有待提高。國外的變配電站無論在常規的RTU方式還是分層分布式系統下均能實現無人值班的監控功能，而我國在這方面還達不到這種效果，在今后的變配電站改造或新建時可以考慮引入此種功能。此外，變配電站的運行管理方式對變配電站的運行效果也有很大的影響，由于種種原因，我國的變配電站的自動化技術的后臺運行系統過于復雜龐大，這給日常的管理工作人員帶來了不小的工作量，今后我國的變配電自動化技術將會沿著精簡的方向發展。
總之，我國電廠電力系統自動化已經發展到了一個相當高的水平，但還有許多需要改進的地方，今后我國電力系統自動化將會沿著安全、穩定和可靠的方向發展。人的生命是有限的，但科學是無止境的，相信隨著我國科學技術的不斷發展，電廠電力系統自動化技術也會變得更加完善，從而更好的保障我國居民對用電量的需求。
【參考文獻】
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關鍵字：PLC 現場總線 以太網 冗余
1 引言
電廠化學水處理系統作為電廠重要的輔助車間和輔助系統，特別是大型火電廠利和供熱電廠的化水處理車間處理量大，工藝復雜，水質要求高，其運營的好壞直接關系到電廠的安全運行及可靠性。本文以筆者負責完成的通遼盛發熱電廠化學水處理程控系統項目，分析化學水處理程控系統的自動控制。
2 化學水處理系統工藝流程
通遼盛發熱電廠作為新建熱電廠新建4臺機組（4×135MW，分兩期完成），化學水處理系統由三部分組成:軟化水處理系統、反滲透系統和除鹽水系統，系統工藝流程簡圖如圖1所示。
系統主工藝流程為：工業水曝氣塔曝氣水箱升壓水泵疊加式過濾器陽離子交換器除二氧化碳器軟化水箱堿計量泵加堿軟化水泵升壓（軟化水，可作為廠內生活用水）加熱器反滲透裝置反滲透水箱反滲透水泵升壓一級混合離子交換器二級混合離子交換器除鹽水箱除鹽水泵升壓主廠房。
3 控制系統硬件組成
3．1 PLC控制系統
根據裝置工作要求，選用性價高的AB公司的Controllogix系列可編程控制器構建冗余的控制系統。PLC中CPU采用兩套1756－L55 ControlLogix5555 Controller，設置1個主站（CPU模件），5個分站(IO模件)，主站CPU與分站I/O通過ControlNet網絡通訊， 開關量輸入、輸出模件選用32點，模擬量輸入模件選用16點，模擬量輸出選用8點。PLC系統網絡結構圖如圖2所示。
3．2 監控站
監控站選用兩臺研華工業控制計算機和高性能工業監控軟件RSView32（視窗控制中心），與PLC控制單元之間采用工業以太網進行通訊。完成整個系統的工藝流程、設備運行狀態的顯示和監控、實現曲線的顯示、歷史數據的保存、權限管理、操作查詢、報警、打印等功能。
3．3 儀表系統
儀表系統由壓力及溫度變送器、流量計、液位計、PH值表、酸度計、堿度計、硅酸根檢測儀、導電度檢測儀、壓力及壓差開關等構成，主要完成水箱液位、管道壓力、進出水流量、水溫度、水質檢測，并通過檢測值，進行工藝自動控制與調節。
3．4 現場控制設備
現場控制設備由水泵、風機、氣動閥門、電動門、調節閥等構成，其中水泵、風機由電機控制，氣動門由電磁閥控制。
轉貼于 4自動化軟件設計
化學水處理自動化控制系統的軟件包括上位機、下位機兩部分。
4．1 上位機軟件設計
上位機軟件采用Windows2000操作系統，組態平臺為RSView32。上位機實現的功能為：數字顯示化學水處理系統中的水箱液位、管道壓力、進出水流量實時值與累積值、水溫度、水質檢測，記錄這些參數的歷史變化，在設定的上限與下限值發出語音報警、記錄到報警歷史以便查詢。各設備的運行、故障等狀態顯示，各設備的啟動、停止操作，并進行操作記錄，以便查詢；出現每個設備故障時發出聲音報警并記錄故障情況（故障時刻、故障類型等），方便進行事故分析。重要參數、報警、故障都可以報表打印。
化學水程控系統上位機監視畫面由參數畫面、弱酸陽離子交換主畫面、曝氣水箱系統畫面、過濾器A和B畫面、弱酸離子交換畫面、軟化水系統畫面、反滲透主畫面、反滲透裝置畫面、反滲透水箱畫面、反滲透輔助系統畫面、除鹽水主畫面、一級混床系統畫面、二級混床系統畫面、酸系統畫面、堿系統畫面、中和池系統畫面、樹脂存貯畫面、除鹽水箱畫面、手操器畫面、啟動方式畫面、檢修設置畫面、歷史趨勢畫面、報警匯總畫面、數據匯總畫面、記錄畫面、登錄畫面和管理員畫面組成。
4．2 下位機軟件設計
下位機采用AB公司開發的RSLogix 5000軟件對PLC進行編程和對PLC配置進行維護。編制的軟件主要包括信號獲取處理、流量的累積、運行時間的累積，傳到上位機顯示，接受上位機的操作、判斷自動控制條件對水泵風機、氣動閥門進行邏輯控制，完成化學水處理過程。
5系統實現功能
水處理程控系統具有：運行方式選擇；設備故障自動報警；實現了現場信息采集、處理、操作顯示等完善的功能。并且保留了就地控制功能。在控制室，運行人員通過控制系統能對整個工藝系統進行集中監視、管理和順序控制，并可實現遠方手操。提供就地手操、遠方手動操作、自動順序控制三種控制方式，工藝系統中被控對象的狀態在CRT上顯示。
5．1 就地手操控制
所有氣動閥、電動門、水泵和風機都保留就地控制方式，即使在程控系統完全故障的情況下還可以通過就地控制實現手動水處理，保證機組鍋爐的可靠用水。
5．1 遠方手操控制
在選擇遠控方式時，操作人員可以在操作員站遠程一對一操作氣動閥、電動門、水泵和風機。
5．2 水處理過程自動控制
水處理程控系統在正常情況下主要運行在自動控制方式。按照化學水處理系統的設計要求，水處理過程程序自動控制包括：除鐵與弱酸離子交換過程自動控制，反滲透裝置自動控制過程，混合離子交換過程自動控制。在除鐵與弱酸離子交換過程自動控制過程中，當過濾器已經運行了24小時、或進出水壓差達到0.1Mpa、或入口累積流量達到2880噸，就自動進行反洗，備用的過濾器投入運行；當陽離子交換器運行48小時、或入口累積流量達到6240噸，就自動進行再生。在反滲透裝置停止自動控制過程時，自動完成反滲透沖洗過程。在混合離子交換過程自動控制中，當混合離子交換器運行1200小時、或入口水流量累積達到18000噸、或出口水導電度高于0.2us/cm、或出口硅酸根高于0.02ug/L，就自動進行再生，備用的混床投入運行。
5．2其它功能
通過PLC內部程序設定報警及聯鎖保護，一旦出現故障，立即停止相應的操作，并發出相應的報警信號，自動啟動備用的設備。
實時參數超限報警、閥門開超時/關超時故障報警、閥門位置信號故障報警、水泵/風機啟動/停止超時故障報警、水泵/風機控保裝置事故跳閘/失電報警等。
化學水處理系統中的工藝參數和的累積參數都歸檔，可以通過歷史趨勢畫面對所有運行參數查看、打印，并按照電廠要求打印成報表。
系統還通過交換機與全廠的輔助控制網絡系統相聯，實現了遠程運行參數監視與管理。
6 結論
通遼盛發熱電廠化學水處理程控系統于2006年9月正式投運，自動化控制水平明顯提高，產水量達到設計要求平均每小時180至200噸，完全保證了設計4臺發電機組的用水需要。由于控制水平的提高，水處理過程中產生的廢水量明顯減少，起到了一定環保節能效果。系統高度的可靠性和直觀簡易的操作性減少了運行人員勞動量。該系統建成后運行可靠，生產效率明顯提高，因此受到用戶的好評，并成為其它電廠同行參觀效仿的對象。
參考文獻：
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[關鍵詞]電力負荷 變化特征 統計分析
[中圖分類號]P461 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2016）22-0142-02
隨著經濟的高速發展和人們生活水平的提高，導致生活用電在電力系統中所占比例加大，使電力負荷成為電力系統設計和運行中比較重要的指標之一，所以研究電力負荷的特征及其變化規律是電網安全、穩定運行的首要條件。為此， 我們研究電力負荷的變化特征及其與氣象條件的關系是非常必要的、有的放矢地提供專業氣象服務，對電力部門提高用電率、節能、合理安排調度有著重要意義。
一、電力負荷季節變化特征
通過對長春市2012―2013年電力負荷資料分析發現，電力負荷呈現季節性變化。從圖1可以看出，最顯著的電力負荷高峰在冬季，這是由于長春市冬季天氣寒冷，供熱時間長，用于取暖的耗電量也相應增加。電力負荷在夏季為次高峰期，比春秋季節的電力負荷稍高，主要是由于7月份氣溫升高，空調、風扇等制冷降溫設備被大量使用，電力負荷有所增加。所以說冬季供暖和夏季制冷產生的電力負荷，直接導致了電力消耗的季節變化。
二、電力負荷的月變化特征
分析比較兩年的電力負荷可以看出（圖2）：長春市電力負荷月變化特征。1月至2月期間負荷的變化趨勢，與春節所在月份和時間有關。2012年和2013年的春節分別在1月22日、2月9日，主要受法定節日電負荷顯著偏低的影響，2013年1月份的負荷下降趨勢最明顯。3月份電力負荷都是第二高峰值，主要與春節假期后，生產性負荷恢復有關。從10月份開始，隨著氣溫的逐漸降低，供熱負荷增加，電力負荷有增長的趨勢。2012年12月年負荷明顯高于2013年12月，其主要原因就是2012年12月份氣溫比2013年同期偏低，2012年12月份的平均氣溫-16.7℃，2013年12月份的平均氣溫分別為-11.2℃，這說明冬季氣溫的變化嚴重影響了負荷的變化。從圖中可以看出兩年11月份的電力負荷十分接近，2012年11月份的月平均氣溫為-4.9℃，2013年11月份的月平均氣溫為-0.8℃，其主要原因就是年增長的電力負荷與由于低溫所增加的電力負荷相抵。春季，隨著氣溫的日漸升高，電力負荷有所下降。進入炎熱的夏季，氣溫進一步升高，使電力負荷較春季有所增加。這主要與夏季不時有高溫、悶熱天氣出現，空調、風扇等制冷設備的大量使用有關，兩年8月份的趨勢差異很大，除了氣溫的變化外，其它原因還需要進一步分析。秋季溫度適宜，用電量與夏季相比較低。
從兩年的逐月電力負荷變化可以看出電力負荷月變化與天氣和氣候特征有明顯的關系。
三、電力負荷的周變化特征
在一周中日平均負荷也具有顯著的變化特征。如圖3所示，我們能清楚看出兩年的周逐日變化曲線較為趨近，從周一至周五負荷變化相對較高且平緩，而周六和周日大部分單位停產休息，因此與前五天相比周六日負荷明顯降低，特別是周日負荷降低的更為明顯。這一特點在預測和分析氣象條件對負荷的影響時必須考慮到。
四、電力負荷的日變化特征
日出而作、日落而息。日出日落時間和作息時間對電力負荷都有顯著的影響。日負荷曲線呈M型。各季節電力負荷的日變化均呈現出兩個峰值的特征，但不同季節最大負荷出現的時間略有不同。
電力負荷的逐時變化特征。從圖4可以看出長春市2012年和2013年兩年逐時平均電力負荷大體上是一致的。在一天之中，0：00―5：00這段時間電力負荷變化不大，03：00達到了低谷，并達到了一天中的最低值。這是因為隨著傍晚的到來，大部分工廠企業生產活動和居民生活耗逐漸減少，夜間進入休息狀態。2012年的逐時平均最低電力負荷為1415Mw，2013年的逐時平均最低電力負荷為1532Mw。05：00之后，隨著人們的活動逐漸增多，長春市電力負荷迅速波動上升。尤其是06：00―07：00生活起居用電增加，電力負荷曲線上升。08：00―11：00電力負荷曲線明顯上升并達到第一個峰值，因為這段時間為人們工作時間，工廠企業機器運轉，開始生產，也為工作用電；11：00―13：00為午休時段，部分生產活動停止，這就造成了電力負荷的小幅下降；隨著午休結束、工作的開始，電力負荷也相應上升。在工作時間，上午（8：00―11：00）的平均電力負荷為2070Mw，下午（13：00―16：00）的平均電力負荷為2054Mw，上午的電力負荷略高于下午的電力負荷。17：00―20：00電力負荷出現一天中最大的峰值，這是由于這段時間除了生產用電外，人們的休閑活動也增加了生活用電，這也是一天中用電負荷最大的時段；之后隨著夜晚的來臨，各種生產及活動的逐漸減少， 20：00后城市用電量迅速下降。
五、節假日期間電力負荷特征
（一）春節期間電力負荷變化特征
春節是最隆重、最長的節日，從圖5可以看出，從春節前一周，長春平均電力負荷迅速下降，主要是春節期間，工廠停止生產、企事業單位放假，生產負荷降低。春節期間，電力負荷曲線的峰谷值出現在初二，之后電力負荷開始增加。在春節過后第一周前后，負荷上升十分明顯。直到春節后兩星期左右負荷趨于平穩，整體呈現漏斗狀分布。除夕前一天日平均電力負荷為41140Mw，與之前幾天的電力負荷相比有所降低，但仍于正常水平相對持平。之后，隨著春節節日到來，企事業單位生產和辦公負荷逐步減少，電力負荷日漸下降。正月初二日平均電力負荷降至春節期間最低值為35534Mw，比之前正常負荷水平約下降了14%。初三開始電力負荷開始回升。正月初七機關事業單位恢復正常上班，但由于企業工廠還沒有完全恢復正常生產，電力負荷仍然處于較低水平。正月十三日平均電力負荷達到46681Mw左右，基本回落到春節前負荷值。
（二）清明、五一、端午、十一的電力負荷特征
從資料分析中可以看出五一、清明、端午和十一法定假期期間，特別是放假前期，電力負荷均有所減小，但減小的幅度不大。
六、結論
綜上所述，長春市的電力負荷有明顯的變化規律。其中季節變化、月變化及日變化等與氣象條件有明顯相關性的特點。
（一）季節變化
冬季負荷最高，夏季負荷稍高于春秋季節。
（二）月變化
1月份氣溫最低，供熱負荷增加，冬季負荷最多，春節所在的月份，負荷明顯減少。4―6月份氣溫回升，負荷開始減少，7月份盛夏炎熱，空調制冷設備使用，為夏季負荷最多的月份；8月份天氣涼爽，負荷較7月有所減少；9―10月氣溫適宜，負荷變化較平穩。11―12月份，隨著氣溫的逐漸降低，供熱負荷增加顯著。
（三）周變化
周變化和特征與工作日和休息日有關。一般周一到周五即工作日時負荷大；周六和周日雙休日時負荷比工作日的負荷小很多。
（四）日變化
受生活起居和作息時間的影響，白天高，夜間少，一天有兩個高峰，負荷呈M型。1―5點負荷為全天最小，5：00以后負荷呈上升趨勢，到11：00左右達到第一個高峰負荷，中午休息時間略有減少，下午負荷高于中午呈上升趨勢，直到18：00左右達到第二個高峰負荷，20：00以后負荷逐漸減小，但不同季節最大負荷出現的時間略有不同。
（五）節日變化特征
春節期間電力負荷變化比較明顯。春節前期負荷高，春節期間負荷低，春節后期負荷增加。其他法定假日，特別是放假前期，電力負荷均有所減小，但減小的幅度不大。
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這樣的童話美景，實在令人著迷。
從1229年荷蘭人發明世界上第一座風車開始，就注定了荷蘭風車的不平凡。位于歐洲西部的荷蘭靠近北海，地勢較低，沼澤湖泊眾多，是一個“低地之國”。荷蘭很多土地都是在海平面6米以下，今天的阿姆斯特丹國際機場就位于低于北海海平面以下約4米處。因為地勢低洼，荷蘭總是遭受海潮的侵蝕，為了生存，荷蘭人民開始筑壩圍堤、向海爭地。他們創造了高達9米的抽水風車，從大海中取得近乎國土三分之一的土地。所以，從前歐洲還流傳著這樣一句話：“上帝創造了人，荷蘭風車創造了陸地。”在“風車之國”荷蘭，曾經擁有近萬座風車。雖然因為動力機械的問世，風車有過被漸漸遺忘的時期。如今，現代化的風力電站又出現在地平線上，使得大型風車重新回歸到人們的視線當中來，尤其是在大壩沿岸或開闊平坦的地區。
而處于武隆縣興順鄉（興順鄉現與和順鄉合并為和順鎮）彈子山巔的寺院坪，就是這樣一個地方。因為地理位置的優勢，僥幸成為了風力電站基地。寺院坪所處的彈子山，位于烏江峽谷、大溪河谷、石梁河谷交界處，海拔在1300至1668米之間。一年里，武陵山脈和大婁山脈產生的東南向氣流或西北向氣流沿烏江兩岸通過較高的地形，形成了增速效應和狹管效應，使得該山地的風能資源較為豐富。特殊的迎風坡面，天然的氣流場所，寺院坪被這一帶的老人們稱為風穴。從2009年開始，中國首個山地風車基地，就這么順應天理地誕生了。
海拔近1700米的平坦山頂，面積近6平方公里的起伏竹浪，長達約27米的風車葉輪，再加上彈子山的藍天碧野，組成了西南首個山地風電場景觀。
“殊途同歸”，兩次上寺院坪
因為愛童話故事，愛風車底襯的國度，我曾兩次上寺院坪。
第一次聽說寺院坪風電場時，我激動不已。當時渝湘高速未能全線通車，從南坪出發，經茶涪路到達涪陵，再繞道白濤至武隆白馬鎮前往寺院坪所在的具置——武隆興順鄉。當時也聽說，寺院坪稱為“四眼坪”。出發之前，在地圖上查到四眼坪位于武隆馬武鎮。到了之后，才發現此四眼坪并非我們要找的“四眼坪”風力發電場。從馬武鎮到興順鄉還有60公里左右。我們又重回涪陵，向白濤鎮、白馬鎮方向行駛。
白濤鎮為涪陵區的南大門，是重慶主城和渝東地區前往仙女山、芙蓉洞、石夾溝、武陵山森林公園等著名風景區的重要通道。若是時間允許的話，大可以從這里前往石夾溝、大木花谷和武陵山觀光。
現在，渝湘高速重慶段的全線通車，使得從重慶主城前往寺院坪的道路變得更容易了。早上，9點多從南坪出發，一路行駛在平坦的渝湘高速路上，約2小時車程后，在白馬鎮下道。繼續前行至白馬鎮汽車站后左轉，進入一條柏油馬路。然后沿柏油馬路行駛約7千米，再右轉駛入上山公路。繞山路行駛約10分鐘，便能到達興順鄉。
若是在春天，這座山上大片的椿芽樹會生出許多嫩芽——綠葉紅邊，猶如瑪瑙、翡翠，香味濃郁，營養豐富，被稱為“樹上的蔬菜”。第一次徒步經過此地時，我有幸獲得當地農民的允許，在山上采摘了些椿芽帶回家。
這次是開車繞過此山，我們將車停在興順鄉的興順街上，然后沿著“健身天梯”向彈子山頂邁進。“健身天梯”為寬約2米的步道，全長2千米左右，從興順鄉向寺院坪風力發電場山頂垂直延伸。步道路面選用天然石塊和鵝卵石鑲嵌而成，道路兩旁間或設有平臺、健康宣傳櫥窗、垃圾回收點、衛生間等配套設施。
行走在此，總是看到附近居民沿著天梯，一邊登山體驗戶外運動的魅力，一邊觀光周邊風景。這里一年四季，景色各不相同。上次，剛好趕上晚春時節，因為這里海拔相對較高、氣溫低，各種花草都開得較晚。所以當時，這里的桃花、李花、梨花、油菜花開得正歡，香椿才發芽，還有漫山遍野綠油油的冷竹和漂亮的野雞。而這次，初秋前往，碧綠的竹海中映襯著點點紅葉，處處充滿著無盡的祥和與安寧。
一邊拜佛，一邊徜徉在冷竹的懷抱
彈子山，據說是因為這里常年氣候寒冷，而且經常下雪彈子（冰雹）而得名。因為沒有在冬季來過這里，所以只是聽當地人說起，這里的冬天有著“南國雪原”的豪放與空曠。
山頂面積達6平方公里，比較寬闊平展的地勢，便是寺院坪了。據說自清朝以來，這里還曾經有過一座寺廟，并流傳著“張果老打鳳凰，石落三圣塘”等一系列神話傳說。附近山下的人常去廟里求神保佑平安。聽說十分靈驗，四面八方的信徒便紛紛來到這里燒香拜佛。至今廟宇雖然不復存在，但是還有2尊觀音菩薩像在這里接受香客上香、供奉。每年的農歷6月19日觀音成道日這天，武隆縣內及周邊的涪陵、南川、彭水等區縣的香客便會跋涉登山來到這里敬香祈福，以求平安，這里儼然還是當地佛教文化的傳播圣地。我們在行至壩浪竹林時，發現了其中一尊佛像，些許香燭殘骸，零星地遺留在佛像前面的空地上。同時，這里也是彈子山的制高點，海拔約為1666米，天氣好的時候，從這里可以看到烏江景色。
竹林是這里的另一大特色。這里種植著不足一人高的冷竹。冷竹無論酷暑還是嚴寒都四季常青。蒼翠茂密的冷竹漫山遍野，山連著山，竹連著竹，無邊無際，隨著山勢的起伏，把這里點綴成了碧波萬頃的“綠色海洋”。冷竹渾身都是寶，采竹筍、編斗笠，聽山下村民講述，為保護好這里的旅游資源，當地政府大概在5年前就已采取措施，禁止周邊村民上山采竹筍、伐竹林，同時，這個舉措也得到了當地群眾的全力支持。
看山地風車
攪動山間流云的美麗景色
請不要忘記，這里的風車和竹海是連為一體的，肅然挺立在竹林深處的風車，猶如威武的衛士。列隊的風車和茂密的竹海構成的景致，既清雅、別致，又顯得氣勢磅礴、巍峨悚然。與此同時，冷竹的高度和風車的高度又形成了鮮明的對比：竹海因為只有約一人高，所以只能靠著大片竹海形成的綠色海洋來吸引人的眼球，而高高豎立在地平線上的風車卻能靠攪動山間流云的美麗景色來吸引著驢友群。這里的風車有58臺，高度約80米，扇半徑約27米，全是白色。穿行在旋轉風車之間，聆聽風從耳邊呼嘯而過；站在上百米高的風車之下，顯現出你身影的渺小。約80余米高的支柱是空心的，內部裝有直升電梯。直升電梯只有在檢修時,才允許工作人員使用。工作人員介紹，乘坐電梯升至80米的高空，俯瞰崇山峻嶺，可以將以喀斯特地貌著稱的武隆鄉村風光盡收眼底。彈子山是方圓數十公里的最高點，像在大晴天的情況下，可以清晰地看見整個武隆縣城，無論是幽深的大溪河谷，還是石梁河谷，都將成為你眼中的精致美景。
關鍵詞：電力市場 電力系統 調度 阻塞管理
中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-02
我國電力系統雖然在最近20年里得到了快速的發展，但電網依然薄弱，還存在相當多的安全隱患。在電力體制改革的過渡時期，在市場參與者需要承擔的責任尚不明確的情況下，安全性風險更大，因此更要把電力系統運行的安全性作為頭等大事來抓。電力系統運行的安全性也是電力改革能否順利進行的重要條件和成功與否的重要標志。從大的方面講，電力系統運行的安全性包括兩個方面，即短期運行安全性和長期電力供應的安全性。在傳統的電力系統工業中，電力系統運行的安全性通常指短期運行安全性，而長期電力供應的安全性通常沒有問題。因為電力公司有責任通過輸配電系統的擴展來保證之，而政府和監管機構保證電力公司能夠回收有關的成本。在電力市場環境下，長期電力供應的安全性無法得到保證，因為輸電公司和發電公司都沒有能力、也沒有義務承擔這樣的責任。因而研究電力市場環境下電力系統運行的安全性就需要考慮長期電力供應的安全性。在電力市場環境下，對于調度機構來講，其調度的目標應該為：①維持系統運行的安全性；②容納盡可能多的交易；③識別合同間潛在的沖突條件。
為了實現上述目標，必須進行可用輸電容量（ATC）的計算，且需要滿足下述要求：計算結果必須可靠，要合理計及系統運行條件的不確定性，以保證系統運行的靈活性。
1 電力市場環境下的短期運行安全性問題
風靡全球的電力工業改革和互聯電網的發展對電力系統的可靠性和經濟性提出了更高的要求。由于經濟和環境的約束，電力系統將運行在更接近安全穩定極限的條件下，電力工業的市場化運行和新技術的采用增加了電力系統運行的復雜性。電力系統控制中心在承擔了傳統的技術任務以外，還增加了很多與電力市場和交易有關的工作，其在運行和控制中所擔當的角色和任務變得更加復雜和繁重。電力系統運行人員面對更大的壓力和更少的選擇性。
電力工業市場化后，電力系統的物理功能仍保持不變，但電力市場的參與者有不同的目標和商業利益。電力工業市場化改革對電力系統的安全性與可靠性會有怎樣的影響是一個值得研究的重要問題。
圖1
1.1 降低成本的壓力
輸電系統開放和電力工業的市場化改革帶來了削減成本的壓力，包括設備、維修和人工成本。這對發電公司和輸電公司都適用。發電公司為了增加利潤，自然會盡可能降低成本。隨著基于績效的管制（Performance Based Regulation，簡稱PBR）的逐步推廣應用，輸電公司雖然仍為嚴格管制下的機構，但在PBR管制模式下，輸電公司的允許利潤要與其運營效率和成本掛鉤。
1.2 潮流增加
基于報價的調度使得潮流模式頻繁發生大幅度的變化，經常出現意料之外的調度模式。由于調度員對這些運行模式不熟悉，增加了發生安全性事故的機會。輸電系統開放導致系統中潮流增加，即便不超過線路的額定容量，潮流增加也會引起問題。如：輸電富裕容量減少，全系統的安全性和可靠性降低。此外，由于相鄰系統間的潮流增加，系統的安全性和可靠性對其他系統的依賴性增加，鄰近系統發生故障對本地系統運行的安全性的影響也增加了。
1.3 合作和協調關系削弱的影響
電氣上同步的系統，為了確保安全性和可靠性，應作為一個整體來運行。輸電系統開放和電力工業的市場化運行使得系統的潮流增加，從安全性和可靠性的角度看，按同一個模式對系統進行集中管理的必要性增加了，與其他電力公司合作、協調變得更加重要了；另一方面，由于發電公司之間的競爭以及發電與輸電的分離，引起了很多問題，難以按一個模式統一管理。
2 電力市場環境下的電力系統調度
在發電環節引入競爭后，市場化運營與電力系統統一調度的關系需要從機制上明確和理順，既要培育適應市場競爭的企業主體，又要保證電網繼續壟斷運行，保證滿足負荷需求情況下的電網安全穩定運行，這是引入競爭、開展競爭的前提和基礎。我國國民經濟正處于快速發展時期，需要電力在確保重大經濟目標方面繼續發揮基礎工業的重要作用，電網集中統一調度對確保系統的安全經濟運行具有重大意義。因此，促進發電企業競爭和電網統一運行和管理需要統籌考慮。在電力體制由計劃經濟體制轉向市場經濟體制后，雖然電力系統調度機構仍壟斷運行，并成立相應的電網公司，其原有作用不會發生很大的變化，但是調度機構在以下兩方面的職能仍有較大的變化：①市場化后，調度機構在電力系統中的地位發生了變化。調度機構的公用性決定了它有必要獨立于電力交易實體，以保持中立公正的地位；②市場化后，調度實現原有功能的方法會發生重大變化。
3 大型互聯電力系統中的阻塞管理
前已述及，市場化以后，電力系統的運行更接近于其運行極限，電力交易涉及的范圍也更大。這樣，用于解決設備和系統運行約束限制的阻塞管理就成為一個非常重要的問題。阻塞管理是伴隨著電力工業的市場化改革而被引入的新術語，其涉及面很廣，包括靜態和動態安全分析，以及預防和緊急控制。
在傳統的垂直一體化壟斷管理的電力系統的運行中也存在阻塞問題，但可以比較方便地采用發電再調度（預防性調度或校正調度）來解決，因為改變發電機的出力不牽涉經濟利益的分配問題。電力工業市場化以后，發電公司和電網公司分離，各個發電公司有著自己的、相互沖突的利潤最大化的目標。由于發電再調度會影響各個發電公司的利益，阻塞管理除了要保證運行安全性外，還必須考慮公平性，這比傳統電力系統中的阻塞管理問題復雜得多，也困難得多。此外，由于在電力市場環境下，發電調度是基于發電公司的報價而非可變生產成本，而發電公司的報價可能隨著市場情況的變化（如：負荷的升降和系統中發電富裕容量的變化）而發生明顯的變化，系統的運行模式和市場化改革前會有很大的不同，變化也更為頻繁。由于輸電系統是基于傳統的發電系統規劃和調度模式而規劃的，在新的調度模式下，阻塞發生的機會要大得多。在電力市場環境下，競爭的壓力和對降低成本的關心會引起市場參與者之間的利益沖突。調度員傾向于采用保守的、充裕的備用容量，而參與交易的各方則希望更充分地利用區域內部或區域之間的聯絡線的容量，備用裕度越小越好。安全分析中采用的支路容量極限大都是線路或設備的熱極限。
4 多區域阻塞管理
在由隸屬于不同控制區域的幾個子網絡所組成的互聯網絡中，可以采用兩種方式調度：一種是對整個網絡采用集中調度；另一種是采用兩層調度，即在上一層設立系統調度機構，而在下一層的每個控制區域也設立調度機構。PJM電力市場采用了集中調度的方式。當采用兩層調度機構進行阻塞管理時，這種方法則可稱為多區域阻塞管理。對于大規模互聯電力系統，從實時安全分析計算和實現的角度看，采用多區域阻塞管理方法更為合適。
采用多區域阻塞管理時，下層的調度機構主要負責其屬下的調度機構的阻塞管理問題，而上層的調度機構則負責整個系統的阻塞管理問題。主要過程為：
1）在周前和日前調度中，整個網絡的阻塞管理將由上層的調度機構負責。
2）對于小時前市場或10 min前的平衡市場調度，阻塞管理將由下述步驟完成：①每個下層的調度機構完成其控制區域的阻塞管理；②如果這樣無法解決所有的阻塞問題，則由上層的調度機構對整個網絡進行阻塞管理。
為了實現多區域阻塞管理，需要的技術支撐有：分層狀態估計、實時等值模擬和潮流分解。
4.1 分層狀態估計
對于有成千上萬個節點的大規模電力系統，采用集中式狀態估計是不現實的。這主要不是因為問題的維數太高，而是效率問題。如果采用集中式狀態估計，則需要把從整個網絡各處的RTU獲得的原始量測（粗數據）送到調度機構，進行壞數據檢測和校正，處理丟失的量測量，這樣做工作量太大。如果采用分層狀態估計，則送到上層調度機構的是已經校正過的和完整的數據。分層狀態估計包括兩個層次：第一層和第二層的狀態估計分別由下層和上層的調度機構完成。在第一層的狀態估計完成以后，各個下層調度機構將估計的狀態向量送到上層的調度機構，之后，上層調度機構基于由第一層狀態估計得到的邊界節點的估計電壓和聯絡線的功率測量，進行第二層狀態估計。第一層狀態估計的結果可以在每5 s向上層調度機構發送一次，更新
結果。
4.2 實時等值模擬
在多區域阻塞管理中，上層調度機構有責任為每一個下層調度機構發展網絡等值模型，這可以在每5～10 min進行一次。每一個下層調度機構可以基于網絡等值模型進行本區域的阻塞管理。靜態等值已經比較成熟，大多數商業化的EMS軟件都具備這個功能。至于動態等值，則還需要對現有方法進行認真的比較分析。
4.3 潮流分解
對于上萬個節點的電力系統，有時難以求得潮流解。這時可以采用分解技術來解決這一問題。具體過程是：對每一個子網絡分別進行潮流計算，之后對這些子網絡的潮流結果進行協調以獲得整個網絡的潮流解。總之，對于大規模互聯電力系統，如果采用集中方式進行阻塞管理，計算量會很大。如果考慮了動態安全約束情況會尤為嚴重，實現起來也比較困難。采用多區域阻塞管理方法可以明顯減少計算量，對于我國將來要實現的國家和大區分層電力市場，建議采用該方法。
5 結語
大量的研究分析和國際上改革后的電力工業發展狀況表明，電力工業的市場化改革會對長期電力供給的安全性和可靠性產生負面的影響，加州發生的電力危機就是一個典型的例子。發電和輸電投資不足引起的容量短缺、進而影響電力系統運行的可靠性和安全性問題，在多個國家和地區的電力市場已經逐步顯現出來，在我國的電力工業改革中必須對此問題給予充分的重視。至于電力系統運行的短期安全性，到目前為止，國際上還沒有發生過與電力市場化改革直接相關的嚴重的電力系統運行事故。但由于改革帶來的競爭壓力所導致的削減成本、進而造成的電力系統安全事故則已經多次發生，必須引以
為鑒。
參考文獻
關鍵詞：電力市場；J2EE；SWING；C/S結構
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)19-30058-02
Generate-Electricity-Plan Module in Power Market Operation System Based on J2EE
DING Jie
(Software Engineering College, Southeast University, Nanjing 210000, China)
Abstract: In this paper I recommend Power Market in China, the import of Power Market Operation System and its hardware and software. The main content and the key technique of Generate-Electricity-Plan Module are analyzed. A high applicability module which can support all kinds of requirements is designed.
Key words: Power Market Operation System; J2EE; SWING; C/S
隨著我國電力供需矛盾的逐步緩和，按照“完善省級市場、發展區域市場、培育國家市場”的方針，引入市場競爭機制，規范市場秩序，提高運營效率，加快建設結構合理、公平競爭、開放有序的三級電力市場體系，促進資源優化配置和電力自身的發展，已成為當前我國電力市場改革的必然選擇。
2006年，國家電網電力交易中心和各網省電力交易中心相繼成立，三級電力市場體系建設已正式啟動。由于三級電力市場體系是一個全新的事物，與以往的電力市場相比，對電力市場理論水平、技術實現及工程實施提出了前所未有的要求。因此，為配合適合國情的統一開放的電力市場體系建設，開發適應于三級電力市場體系要求的交易應用平臺，支持各級電力市場的協調運作，具有非常迫切的理論價值和現實意義。
1 國內外研究現狀
綜觀各國電力市場的改革之路，對于英國、澳大利亞等國，由于國家較小，且電力網架結構較強，都采用全國統一的電力市場，而并未建立分層分區的多級電力市場體系。雖然美國有多個電力市場存在，但從本質上看，美國電力市場體系與我國三級電力市場體系并不相同。我國電力市場改革經歷了省級電力市場試點和區域電力市場改革階段，但都是單層電力市場。因此，國內外的研究與實踐對我國三級電力市場體系下的電力市場交易應用平臺研究與系統開發，沒有直接照搬的理論，也沒有直接可引入的系統，而必須由國內自主開發。
目前國內的電力市場交易運營系統主要有電科院和國電南瑞兩家單位研發。電科院開發的系統是基于B/S結構（Browser/Server結構）即瀏覽器和服務器結構，在這種結構下，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現。因為瀏覽器已成為windows等操作系統標準配置，B/S結構最大的優點就是不需要安裝專門的桌面應用客戶端軟件，所以客戶端維護方便。其缺點是軟件功能上受瀏覽器的制約，一些超越了瀏覽器可以支持的功能要求，瀏覽器無法直接實現，如電力系統常見的負荷曲線、電氣接線圖顯示等功能。這種情況就需要通過安裝插件的方式來彌補瀏覽器的不足，在J2EE的運行環境里，通常需要安裝jre插件，然后用applet的方式來實現這些功能需求。
國電南瑞開發的系統采用B/S 和C/S相結合的體系結構。C/S結構即客戶機/服務器結構，在客戶機上運行的是基于客戶機客戶端桌面應用程序。與B/S結構的一個顯著區別是客戶端桌面應用程序在功能實現不受瀏覽器的制約，相比之下，有更強的界面展現能力。另外一個特點是客戶端程序，它不僅僅是系統的輸入輸出界面，同時可以方便地實現如數據的本地備份、本地備份數據的導入等數據管理功能，這樣就可以在很大的程度上方便用戶的操作、減輕用戶的勞動程度。對于人機交互有較高要求情況下適合于采用這種方式，在電力系統的專業應用領域內的自動化系統的人機界面通常都是采用這種模式，典型的有實時監控、負荷預測、計劃編制等。C/S結構的主要缺點是需要客戶機在安裝上專門的客戶端程序，這個缺點可以通過Web下載、人工安裝、自動升級等辦法來改善。
系統采用B/S 和C/S相結合的體系結構，主要的出發點是結合二者的優點，B/S結構可以用來實現數據申報和信息等功能，C/S可以很好地滿足電力市場運營系統中與電力系統的專業應用有著密切關系的應用程序對于人機界面的需求。
2 研究基礎
電力市場運營系統總體結構由交易中心主站系統、市場成員終端（系統）、以及電力市場運營系統與“SG186”一體化平臺接口組成。
2.1 硬件組成
采用企業級以上數據庫服務器，支持集群、RAID等技術特性，關鍵設備采用冗余配置。備份軟件與設備安全可靠，使用方便，能夠自動執行備份策略。
采用企業級應用服務器，具有良好的可靠性和靈活的可擴展性，CPU、內存等可因系統性能的需要而進行擴充。
客戶工作站采用高性能PC工作站。
遵循電力二次系統安全防護總體方案，根據需要選擇交換機、路由器、防火墻等網絡設備。達到保證網絡安全通暢，符合系統運行的總體目標要求。對內符合安全可靠高速局域網的要求，對外滿足Web網站響應速度指標的要求和具備抵御網絡攻擊的能力。
2.2 網絡結構
系統運行環境主要包括服務器和網絡環境。數據庫服務器、應用服務器、Web服務器、接口服務器和客戶端。在物理上，系統可部署在多臺服務器上，相同作用的服務器可以根據需要采用雙機備份的模式提高可靠性。
電力市場運營系統的服務器部署在省公司信息網的核心服務器區，省公司內部客戶端通過信息網以http的方式訪問部署在應用服務器和Web服務器上的相關服務。對暫時不能接入電力交易數據網的市場成員，應采用虛擬專用網（VPN）接入，滿足業務需要。電話撥號作為一種備用手段。同時進行訪問限制，電廠的用戶終端只能訪問用于數據申報和信息下載的Web服務器。
2.3 軟件結構
電力市場交易運營系統采用三層架構體系。用于支撐交易中心業務的應用軟件層構筑在專用技術支撐平臺和通用技術支撐平臺之上，通過標準接口系統與調度自動化系統、計量系統和門戶系統接口。（系統總架構見圖1）
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圖1 電力市場交易運營系統總體架構
1)通用技術平臺提供硬件級和操作系統級的支撐。硬件平臺以高可靠和高可維護性的企業級服務器構建。此方案能夠在保證系統高性能和高可靠的前提下，提供高度靈活的配置方案，并顯著降低使用和維護費用。
2)應用軟件部分提供電力市場運營業務所需的全部功能。包括：數據申報、合同管理、交易管理、信息、市場預測、市場分析、市場監視、綜合管理和系統管理服務等。
3)架構圖中黃色標出部分即為發電計劃編制開發模塊。各類交易計劃的編制，在滿足電力市場交易規則的同時，還應滿足電網的安全要求。除去專用技術及通用技術支撐，也需要來自同級其他功能模塊技術數據的支持。
3 主要內容及關鍵技術
3.1 主要內容
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圖2 計劃編制流程圖
首先通過負荷預測取得本省統調用電量，然后扣除固定受電計劃、資源可再生類競價單元電量計劃以及預留的調試電量，得到火電發電空間；然后根據火電競價單元實際完成基數電量、火電發點空間和年度總基數電量計劃計算出等進度系數；火電競價單元的根據自己的年度基數電量計劃和等進度系數，計算出基數電量的發電計劃。根據各競價單元的檢修計劃、平均負荷率、平均故障率計算出發電量限額，發電量限額扣除發電權和外送電交易電量后，對前面算出的基數電量計劃進行調整，新增出來的發點空間由其余未超出限額的競價單元迭代分配；最終發電量計劃為考慮限額的基數電量與交易電量的疊加。
3.2 關鍵技術
3.2.1 Web Services技術以及xml文件的解析（下轉第62頁）
（上接第59頁）
計劃及其相關功能模塊的基本數據有相當部分是由所處網絡不一的省網公司下屬單位提供，這就需要有數據的橫向交換。本課題使用Web Services技術以xml字符流的形式傳送。Web Services 就是一個應用程序，它向外界暴露出一個能夠通過Web進行調用的API。在本地利用配置xml，wsdl文件建立客戶端程序通過Web來調用這個應用程序，得到所需數據的xml后運用DOM（Document Object Model）以及java特有的反射機制動態解析xml文件，并將數據動態存儲至數據庫相應表中。
3.2.2 實現可以靈活配置的算法設計
通過平臺化工具定制計劃編制依據、過程和目標模板，實現不同市場、不同類型的計劃編制。根據理論研究和現場運行經驗，首次提出將計劃編制劃分計劃模板定制和計劃編制兩部分。計劃模板定義部分能夠自定義計劃編制的所有數據源、計劃編制業務邏輯，將計劃編制規則公式化。能夠考慮系統負荷需求、設備檢修、電網受阻、節能減排、進度適當等多種優化目標。計劃編制能夠從整體最優出發，考慮多個計劃周期。此外，計劃編制支持發電、購電等多種計劃口徑，計劃編制和合同、交易有機協調。通過計劃模板定義，能夠在無編碼的情況下同時支持多種計劃編制原則，適應不同市場的個性需求。計劃編制時則只需選擇計劃編制模板和計劃編制時間，自動形成發電計劃。
3.2.3 以用戶要求的報表形式展現結果
由于系統框架自帶的報表制作工具操作比較復雜,不利于格式多變的計劃編制展示。所以利用第三方jar包Formula One提供的報表制作插件，直接將計劃編制的結果以excel表格的形式展現，以替代原有的以Swing中JTable組件的展現形式。并提供excel文件下載。以最直觀，用戶最容易接受的方法來完成計劃的編制。
4 高適用實現
正如所有的軟件開發所遇到的問題一樣，計劃編制模塊的需求也是不斷變化的。這不僅僅是隨時間的推移出現新的要求，還有因為各個地區不同的計劃編制習慣差異造成的不同。這必將導致系統計劃編制模塊版本模式差別越來越大，既要花費大量人力開發滿足不同需求，又使得將來系統維護變得更加繁瑣。于是本系統在次功能模塊上力求在總結提煉各個地區通用計劃編制方法流程，充分體現出參數，算式的靈活性的基礎上，解決上述實際問題。
實際模塊將所有參數分為函數（Function），變量（Variant），參數（Parameter）三個類型，提供相應的class支持其實現功能。在用戶界面上提供工具方法供用戶自由選擇參數自定義算法算式。對算式字符串進行解析并最終生成計算模塊，由此計算得計劃編制所需數據并展現出來。根據業務不同動態呈現不同的人機界面，選擇不同算法。運用java的反射技術，在同一個數據模型里實現多態，靈活的對界面中的數據進行顯示，實現呈現界面的可配置。
5 結束語
根據國家電力體制改革目標和國家電網公司的電力發展規劃要求，適合國情的統一開放電力市場體系建設已經到來。三級電力市場交易應用平臺研究成果將對我國三級電力市場的交易運營、仿真培訓、分析評估與輔助決策等電力市場應用建設具有十分重要的理論價值和指導作用。開發的原型系統將可直接應用到包括國家、區域和省等各級電力交易中心，用于電力市場交易運營，并創造巨大的經濟效益和社會效益。
發電計劃編制模塊作為整個電力市場交易運營系統不可缺少的重要部分，其實現結果的好壞也直接關系到整個系統的運作。本文以C/S架構為基礎設計實現的計劃編制模塊能夠很好地滿足多種開發需求，其中對于高適應性模塊的設計思想同樣也可用于其他類似軟件系統的功能模塊。
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