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【摘要】智能化和网络化的发展，在助推着我国电网的发展。电力调度作为电网运行的最为基础的工作，对数据的采集和监控的要求也越高，从而通过基础的数据对运行电网进行实时监控，保证整体运行的可靠和安全。本文对SCADA调度系统中的数据采集进行分析。
【关键词】SCADA;电网调度;数据采集
SCADA调度系统作为电力系统主要的调度网络，其设计的质量将直接决定整体电网运行的可靠性。而作为基本的SCADA电网调度系统来讲，分站报警、分电压报警等方式成为其主要的预警方式，而这些预警方式的由来，是依靠其强大的数据采集和监控能力，从而为整体电网调度提供最为基础的数据。因此，本文对电网调度中的数据采集和监控进行了探讨。
1.数据采集的重要性分析
电网调度自动化已成为当前智能电网发展的基础和重要的调度手段，而其重要性和作用则主要可以分为以下的几个方面：
第一，对整体电网的安全稳定运行提供实时监控。电网在正常运行时，通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷与出力：主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标，使之符合规定，保证电能质量和用户计划用电、用水和用汽的要求。
第二，实现对电网的经济性运行。如何使得电厂所发的电能被最大化的利用，从而使得监控电网的电力运行得到均衡，是电网调度的主要的作用。如城市用电和农村用电，城市白天用电和晚间用电对电能需求不同。因此，加强对电网的调度可提升电能利用的能力，节约电压和降低电源的损耗。
第三，实现对电网事故的分析和处理。通过数据的采集，可查看电网运行中的任何的变电站、线路中存在的问题，并通过不同的算法，实现对故障的排除和定位，从而使得对电网运行检查的高效化的处理，提升了电力部门处理事故的能力。同时还可改变传统的通过人工排查的方式才能查到的故障，提高了电网检查的安全性。如针对特高压±800kv的线路检查，通过人工的排查存在很大的危险，因此，通过调度系统则可大幅度减少危险系数。
图1 SCADA数据采集
2.数据采集功能模块
数据采集作为SCADA系统的基本的模块，其主要在电网调度中心的主站的计算机和远方的电厂、变电站的RTU及相关的信息传输通道共同完成的。其中TRU则主要负责对现场数据的采集，其通过电度表、PT、CT等采集到的数据，并通过必要的处理，以此使得数据适合数据通信的要求。数据在通过各个不同的TRU采集，传输到主站当中，再通过主站中的计算机对其中的数据进行计算，在通过人机联系的子系统，将其中的结果输给调度人员。其具体如图1所示。
而数据采集当中对数据的处理包括脉冲量、模拟量和数字量，换句话说，就是电度量、遥测量和遥信量。而其中的模拟量的数据采集包括有功和无功的功率、电压和电流等基础的数据。在一般的SCADA调度中，厂站端RTU以很短的周期扫描模拟量量测系统的输出，而如果其中的某个值超过了系统设定的值，或者是比前一次的数值高出很大的范围，那么，该新被测量到的值则会被发送到电力系统中的主站。
其中的遥信量则主要包括如隔离开关、断路器和保护等的状态的信息。在该过程中，当RTU在检测到遥信量在发生变化的时候，新的数值也会被发往主站，。而所谓的脉冲量则指通过脉冲电度表所检测到的数据，并通过量测到的脉冲累计连续的发给主站，这样才能保障主站所收到相关信息的完整度。以此让计算机对其进行计算。而对其中数据的逻辑的判断则通过各种不同的算法，如四则运算、调度算法等等。通过该功能，扩大了调度系统处理数据的能力，并很快的适应调度系统对线路安全性的要求。同时，通过调度，对其中的线路的操作，如隔离开关等操作进行记录。
3.SCADA调度系统的安全监控功能
对安全监控功能的设计，其主要是以计算机技术作为基础，并通过数据通信的方式实现、以信息的共享作为整体实现的目标，从而实现包括电度的采集、重合闸、五防、保护、故障录波和四遥。同时通过其中的处理实现专家系统。而现阶段在安全监控方面应用比较广泛的通常为分层的分布式综合自动化系统，该系统是以面向间隔的设计代替传统的面向功能的设计，从而实现对电网的监控，其具体体现在以下几方面：
第一，构建实时的数据库系统。以MSexcel作为数据的界面，以VB作为开发语言，实现对整体计算机的数据生成和存储。而其中的调度员则利用其中的系统给予的权限，在旧有的操作票的基础上，对操作票进行新的组合重新的计算，从而实现对新的数据的操作。而这些避免了传统的人工写票给电网带来的运行安全。
第二，对数据的监控和共享。对电网中的变电站等数据的采集的传感器安装到相关的开关上或者是离设备稍微较近的方位，并通过专用的电力网络通讯，实现对数据的传输和共享，从而将数据能够直接的传输到监控的主计算机当中，从而实现在整体层次上的信号和数据的共享，以此大大降低控制信号屏及二次系统的设置，大幅度的提高了系统监控的可靠性、实时性和灵活性，从而提高了电力企业的自动化管理水平。因此，在面对自动化水平的系统下，对调度员的专业素质能力也越来越高。而一旦调度人员在操作的过程中，出现任何的失误，则可能引起大面积的停电、断电等问题的处理，造成不良的社会影响。因此，提升电网监控的质量，还必须从以下几方面着手：
（1）运行值班的质量
合理的对调度人员的值班进行安排，并明确员工的分工，从而做到权责分明。通过在工作中走好及时的沟通，以便值班人员对系统运行的情况做到如数家珍的地步。同时，值班人员还必须做好相关数据的收集、记录和归档，方便相关的部门对数据进行监控和分析。另在对在电网的运行当中的相关设备运行情况也必须做相关的记录，以便主管安全部门做应急的预案。
（2）严格执行相关的规定，并杜绝操作中的习惯性错误
在工作中，要严格按照规章制度的要求进行处理，如调度员在通过工作票的时候，其必须对质量做到严格的把关，对其中的所列出的任务、措施等进行严格的把关，做到逐项审查，对不合格的必须重新进行办理。
（3）调度指令清晰
在进行调度的时候，必须严格按照规定的专业调度术语进行调度，严格执行对指令的发令、复通以及录音等，同时在进行下令的时候，必须做到思想集中和声音清晰，以此确保在调度的时候，调度指令无误。
4.总结与展望
总之，随着电力行业的发展，信息化、智能化将成为未来电网调度发展的趋势，同时各种不同数据采集信息通过电力专用网络，传输给主控计算机，并通过主控的数据处理和数据挖掘等技术，实现对电网安全隐患的分析和处理。同时，随着网络技术的发展，数据挖掘技术将成为未来电网调度和计算机技术结合的重要方向，通过对故障信息的挖掘，实现对电网的预测处理，以此提高电网运行的可靠性和安全性，更好的保障电力系统运行的安全。
参考文献
[1]付珉.宜黄电网调度自动化主站系统分析与设计[D].云南大学，2013.
[2]许林生.基于数据挖掘的电力调度管理系统设计与实现[D].电子科技大学，2013.
[3]郑远辉.DF8002调度自动化系統及故障解决对策[D].华南理工大学，2010.
[4]李凯.沈阳电网调度自动化SCADA系统的设计与实现[D].东北大学，2005.
[5]王治华，葛剑飞，顾立新.数据保护技术在上海电网调度自动化系统中的应用[J].电力系统自动化，2005，05：93-96.
【关键词】SCADA;电网调度;数据采集
SCADA调度系统作为电力系统主要的调度网络，其设计的质量将直接决定整体电网运行的可靠性。而作为基本的SCADA电网调度系统来讲，分站报警、分电压报警等方式成为其主要的预警方式，而这些预警方式的由来，是依靠其强大的数据采集和监控能力，从而为整体电网调度提供最为基础的数据。因此，本文对电网调度中的数据采集和监控进行了探讨。
1.数据采集的重要性分析
电网调度自动化已成为当前智能电网发展的基础和重要的调度手段，而其重要性和作用则主要可以分为以下的几个方面：
第一，对整体电网的安全稳定运行提供实时监控。电网在正常运行时，通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷与出力：主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标，使之符合规定，保证电能质量和用户计划用电、用水和用汽的要求。
第二，实现对电网的经济性运行。如何使得电厂所发的电能被最大化的利用，从而使得监控电网的电力运行得到均衡，是电网调度的主要的作用。如城市用电和农村用电，城市白天用电和晚间用电对电能需求不同。因此，加强对电网的调度可提升电能利用的能力，节约电压和降低电源的损耗。
第三，实现对电网事故的分析和处理。通过数据的采集，可查看电网运行中的任何的变电站、线路中存在的问题，并通过不同的算法，实现对故障的排除和定位，从而使得对电网运行检查的高效化的处理，提升了电力部门处理事故的能力。同时还可改变传统的通过人工排查的方式才能查到的故障，提高了电网检查的安全性。如针对特高压±800kv的线路检查，通过人工的排查存在很大的危险，因此，通过调度系统则可大幅度减少危险系数。
图1 SCADA数据采集
2.数据采集功能模块
数据采集作为SCADA系统的基本的模块，其主要在电网调度中心的主站的计算机和远方的电厂、变电站的RTU及相关的信息传输通道共同完成的。其中TRU则主要负责对现场数据的采集，其通过电度表、PT、CT等采集到的数据，并通过必要的处理，以此使得数据适合数据通信的要求。数据在通过各个不同的TRU采集，传输到主站当中，再通过主站中的计算机对其中的数据进行计算，在通过人机联系的子系统，将其中的结果输给调度人员。其具体如图1所示。
而数据采集当中对数据的处理包括脉冲量、模拟量和数字量，换句话说，就是电度量、遥测量和遥信量。而其中的模拟量的数据采集包括有功和无功的功率、电压和电流等基础的数据。在一般的SCADA调度中，厂站端RTU以很短的周期扫描模拟量量测系统的输出，而如果其中的某个值超过了系统设定的值，或者是比前一次的数值高出很大的范围，那么，该新被测量到的值则会被发送到电力系统中的主站。
其中的遥信量则主要包括如隔离开关、断路器和保护等的状态的信息。在该过程中，当RTU在检测到遥信量在发生变化的时候，新的数值也会被发往主站，。而所谓的脉冲量则指通过脉冲电度表所检测到的数据，并通过量测到的脉冲累计连续的发给主站，这样才能保障主站所收到相关信息的完整度。以此让计算机对其进行计算。而对其中数据的逻辑的判断则通过各种不同的算法，如四则运算、调度算法等等。通过该功能，扩大了调度系统处理数据的能力，并很快的适应调度系统对线路安全性的要求。同时，通过调度，对其中的线路的操作，如隔离开关等操作进行记录。
3.SCADA调度系统的安全监控功能
对安全监控功能的设计，其主要是以计算机技术作为基础，并通过数据通信的方式实现、以信息的共享作为整体实现的目标，从而实现包括电度的采集、重合闸、五防、保护、故障录波和四遥。同时通过其中的处理实现专家系统。而现阶段在安全监控方面应用比较广泛的通常为分层的分布式综合自动化系统，该系统是以面向间隔的设计代替传统的面向功能的设计，从而实现对电网的监控，其具体体现在以下几方面：
第一，构建实时的数据库系统。以MSexcel作为数据的界面，以VB作为开发语言，实现对整体计算机的数据生成和存储。而其中的调度员则利用其中的系统给予的权限，在旧有的操作票的基础上，对操作票进行新的组合重新的计算，从而实现对新的数据的操作。而这些避免了传统的人工写票给电网带来的运行安全。
第二，对数据的监控和共享。对电网中的变电站等数据的采集的传感器安装到相关的开关上或者是离设备稍微较近的方位，并通过专用的电力网络通讯，实现对数据的传输和共享，从而将数据能够直接的传输到监控的主计算机当中，从而实现在整体层次上的信号和数据的共享，以此大大降低控制信号屏及二次系统的设置，大幅度的提高了系统监控的可靠性、实时性和灵活性，从而提高了电力企业的自动化管理水平。因此，在面对自动化水平的系统下，对调度员的专业素质能力也越来越高。而一旦调度人员在操作的过程中，出现任何的失误，则可能引起大面积的停电、断电等问题的处理，造成不良的社会影响。因此，提升电网监控的质量，还必须从以下几方面着手：
（1）运行值班的质量
合理的对调度人员的值班进行安排，并明确员工的分工，从而做到权责分明。通过在工作中走好及时的沟通，以便值班人员对系统运行的情况做到如数家珍的地步。同时，值班人员还必须做好相关数据的收集、记录和归档，方便相关的部门对数据进行监控和分析。另在对在电网的运行当中的相关设备运行情况也必须做相关的记录，以便主管安全部门做应急的预案。
（2）严格执行相关的规定，并杜绝操作中的习惯性错误
在工作中，要严格按照规章制度的要求进行处理，如调度员在通过工作票的时候，其必须对质量做到严格的把关，对其中的所列出的任务、措施等进行严格的把关，做到逐项审查，对不合格的必须重新进行办理。
（3）调度指令清晰
在进行调度的时候，必须严格按照规定的专业调度术语进行调度，严格执行对指令的发令、复通以及录音等，同时在进行下令的时候，必须做到思想集中和声音清晰，以此确保在调度的时候，调度指令无误。
4.总结与展望
总之，随着电力行业的发展，信息化、智能化将成为未来电网调度发展的趋势，同时各种不同数据采集信息通过电力专用网络，传输给主控计算机，并通过主控的数据处理和数据挖掘等技术，实现对电网安全隐患的分析和处理。同时，随着网络技术的发展，数据挖掘技术将成为未来电网调度和计算机技术结合的重要方向，通过对故障信息的挖掘，实现对电网的预测处理，以此提高电网运行的可靠性和安全性，更好的保障电力系统运行的安全。
参考文献
[1]付珉.宜黄电网调度自动化主站系统分析与设计[D].云南大学，2013.
[2]许林生.基于数据挖掘的电力调度管理系统设计与实现[D].电子科技大学，2013.
[3]郑远辉.DF8002调度自动化系統及故障解决对策[D].华南理工大学，2010.
[4]李凯.沈阳电网调度自动化SCADA系统的设计与实现[D].东北大学，2005.
[5]王治华，葛剑飞，顾立新.数据保护技术在上海电网调度自动化系统中的应用[J].电力系统自动化，2005，05：93-96.