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1.电力工业信息化概述
电力行业是应用信息技术较早的行业之一，信息技术在电力工业的应用起始于六十年代初。从应用的过程来看可分为三个阶段，60--70年代属于第一阶段，电力工业的信息技术应用从生产过程自动化起步，首先应用在发电厂自动监测/监制和变电站自动监测/监控方面。第二阶段是80~90年代的专项业务应用阶段，即电网调度自动化、电力负荷控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等应用开始深入广泛开展，某些应用达到了较高的水平；管理信息系统则刚刚起步，并经历了失败较多的痛苦过程。进入90年代后进入了第三阶段，即信息技术应用进一步发展到综合应用，由操作层向管理层延伸，实现管理信息化，建立各级企业的管理信息系统；同时其他专项应用系统也进一步发展到更高的水平。科学研究试验则贯穿了信息技术应用的三个阶段之中，并在每次大规模应用之前发挥了重大作用。每一阶段的典型应用即构成了电力信息化重大工程。到目前为止，电力系统的规划设计、基建、发电、输电、供电等各环节均有信息技术的应用。各级电力企业在发电厂计算机控制、变电站自动化、电网调度自动化、电力负荷管理、管理信息系统、计算机辅助设计、计算机仿真、科研试验等领域有了一定的应用，在发电厂计算机控制、电网调度自动化方面取得了较高的水平。
电力信息化是指电子信息技术在电力工业应用中全过程的统称，是电力工业在电子信息技术的驱动下由传统工业向高度集约化、高度知识化、高度技术化工业转变的过程。电力信息化是国民经济信息化的一个组成部分，电力信息化工程是被原电力工业部确定的电力工业五项跨世纪的科技导向型工程之一。计算机信息网络是电力工业信息化的基础。电力工业管理信息系统(MIS)的建设重点是信息资源的开发，是电力工业信息化的核心。各级电力企业信息化的实现是电力信息化的主要内容，电力企业信息化包括生产过程自动化和管理信息化。实现企业信息化第一步要实现企业生产过程自动化，通过生产一线的计算机自动控制系统直接采集在线生产信息，比如电力企业的电厂控制、变电站控制等，该系统的建设一般在与电厂、变电站建设同时得以同步建设，直接从建设资金中列支经费。生产过程自动化的实现可以显著提高生产效率，减少生产失误，减少工作人员，提高生产质量和数量，从而提高经济效益。第二步是实现企业管理信息化，该系统一般在企业组建运行一段时间、生产过程自动化系统稳定运行、管理体制基本稳定的情况下开始实施。管理信息化是企业管理机关内部的信息系统，其信息直接由在线生产系统传输和基层单位报送，主要内容应包括机关办公自动化、业务数据处理、共享信息查询、电子邮件、Internet使用等功能。企业信息化有利于实现经济方式从粗放型向集约型转变，有利于建立资源优化配置的经济运行体制，有利于调整产品结构、扩大作业空间、降低资源消耗、加速资金周转、引发人员的行为变革和思想革命、开拓市场，提高经济效益。
电力信息化工程建设内容包括基础装备(硬件、软件)、电力信息网络建设、信息资源的开发利用、信息化重大工程四个方面。电力工业信息化的归口管理部门是电力工业信息化领导小组办公室，与中国电力信息中心合署办公。
根据1996年原电力工业部颁发的《电力工业信息化九五计划与2010年建设纲要》，电力工业信息化的指导思想是：
加速实现电力工业信息化，推动电力工业经济增长由粗放型向集约型方向转变。
以经济效益为中心，运用现代化手段为电力工业从规划、建设、生产、交换到消费等全过程的经营活动提供优质服务，为电力工业的科学决策提供服务。
以市场需求为导向，适应电力工业体制改革的需要，逐步为完善和发展中国电力市场经济体制提供必要的技术基础。
2.电力信息化基础装备现状
2．1硬件装备
截止1999年2月，电力系统拥有计算机近15万台，小型机和工作站1000多台，其余为微机，93年起每年以超过20%的速率增长。全系统拥有各类规模局域网2500余个，包括了10Mbps的以太网、100Mbps的FDDI或快速以太网、155Mbps的ATM等。近几年新建办公楼基本拥有PDS布线系统、楼宇自控系统、消防自动控制系统、闭路电视系统、智能照明控制系统、保安系统以及计算机网络系统，达到了智能化办公的要求。
2．2国家电力公司计算机广域网建设
1997年8月原电力工业部正式颁发《全国电力计算机信息网络建设规划》，拉开了电力信息网络建设的序幕。国家电力公司信息网(SPInet，StatePowerInformationNetwork)是以全国电力系统通信网为基础，以国家公共通信资源为辅助数据通道，联接国家电力公司系统内所有单位计算机信息网络的信息服务网。它应用了国际互连网(Internet)的成熟技术，广域网协议采用TCP/IP，是国家电力公司企业内联网(Intranet)，是电力工业信息化的公共基础设施，是电力系统同国内外进行信息交流的窗口。其宗旨在于为电力系统实现电子化信息交换和信息资源共享服务，促进电力工业信息资源开发与利用，加快电力工业信息化进程，为电力工业的可持续发展服务。
国家电力公司信息网分为四级结构：
第一级网络(SPInet－Ⅰ)：联接国家电力公司与各电力集团公司、直属省电力公司及其他直属单位的信息网络，一级网是国家电力公司信息网的主干网；
第二级网络(SPInet－Ⅱ)：各电力集团公司联接所属省电力公司及其他直属单位的信息网络，二级网是电力集团公司区域电力信息网；
第三级网络(SPInet－Ⅲ)：各省公司(局)联接地区供电公司(局)及其他直属单位的信息网络，三级网是省电力信息网；
第四级网络(SPInet－Ⅳ)：地区供电公司(局)联接县电业局及其他直属单位的信息网络，四级网是地区电力信息网。
根据电力信息网的层次性结构，网络管理也采用分层次、分布式的形式。各电力集团公司、省电力公司、地区供电公司建立各自的网络中心，各级网络中心设在各级信息中心或相应的职能管理部门之下，并明确相应的管理制度和工作规则。全国网络中心设在中国电力信息中心。各级网络中心在中国电力信息中心网络中心的主控下，分层次、按区域进行网络管理和控制。
国家电力公司信息网的建设目标是：
1998年上半年初步完成电力信息网一级网的建设。实现国家电力公司(府右街)同部分在京单位；15家直属电力集团公司、省电力公司的连接入网，完成相应标准化工作，完成与国家经济信息系统的网间互连。
1999年底实现在京其他单位的接入，全面完成一级网的建设，初步完成二级网的建设。
2000年底实现国家电力公司、电力集团公司、省电力公司、地区供电公司及大型发电企业的网络互联，初步完成三级网的建设。
2010年实现电力系统县电力局(供电局)以上单位的连网，完成电力信息网四级网的建设，全面实现系统内电子化信息交换。
目前，国家电力公司信息网的建设情况是：
连接16家单位的一级网建设基本完成，于98年8月28日开通，并接入因特网；“国家电力公司信息网运行管理暂行规定”已于1999年4月开始在一级网接入单位实行。华北、东北初步完成了二级网建设；江苏、湖北初步完成了三级网建设；华东、华中、华能、云南、内蒙完成了广域网规划，正在进行网络连网实施；西北、山东、福建、四川、黑龙江、浙江、甘肃等完成了广域网规划，准备进行实施。国家电力公司信息网的网址是http://www.sp.com.cn。
2．3电力通信网与调度系统数据网络
电力专用通信网经过几十年的建设已初具规模，形成了微波、载波、卫星、光纤、无线移动通信等多种类、功能齐全的通信手段，通信范围覆盖全国，成为生产控制系统、电网调度自动化系统以及计算机网络信息传输和交换的重要基础设施。目前，电力系统拥有微波干线33000多公里、光纤3000多公里、微波站1100多个、卫星地球站32座、110千伏以上电力线载波电路65万话路公里以及800MHZ移动通信等设备。在各网省公司电话会议网的基础上，目前已初步建成以国家电力公司为中心的全国电话会议网，通过网省电力公司的汇接，可同时开通近700个电话会议分会场。在此基础上的电视会议系统也正在建设之中。
调度系统数据网络是电力生产实时信息传输的网络，基于电力通信网络，一级网基本建成，二级网工程正在实施。该网络传输的主要信息是电力调度实时数据、生产管理数据、通信监测数据等，是电力指挥安全生产和调度自动化的重要基础。
2．4、电力信息资源的开发
电力信息资源的开发利用目标是，经过10到15年的建设，完善健全电力信息资源系统开发利用组织保障体系，形成集中、统一、稳定的信息采集渠道，基本建成覆盖全行业各门类的电力信息资源共享体系，为电力企业向集约型转变服务。
电力信息资源主要由政务信息、业务信息、综合服务信息和辅助决策信息构成。开发利用的重点是业务信息。重点完成的项目是：
建立和完善各级管理信息系统。按阶段任务完成各级管理信息系统建设和实用化验收，并将其它业务系统联入管理信息系统。
建立网上综合信息查询系统，建成包括文字、图像、图形在内的多媒体分布式和集中式综合信息数据库。
建立宏观辅助决策系统。有计划地建立辅助决策的方法库、知识库、模型库及专家库等，研究有关经济运行、电力生产和宏观管理的定性和定量的分析和算法。编制辅助决策软件，开发宏观决策信息。
按照上述建设目标和思路，1998年5月国家电力公司制定了《中国电力信息资源开发利用规划》并下发，作为网上信息资源开发的总体依据。1998年12月国家电力公司数据总体规划工作已经完成。东北电力集团也已经完成，其他各集团公司也在积极准备，为建立本单位MIS提供基础。初步开发成功了“中国电力之窗”、“世界电力之窗”并上网运行；正在开发“科技信息之窗”、“电力宏观决策分析系统”等内容。
3、电力信息化重大工程应用现状
3．1发电厂、变电站自动化监控系统
大部分总装机容量250MW以上水电厂、单机容量200MW以上火力发电机组及220千伏变电站已配备了计算机监视/控系统，分布控制系统(DCS)已成为发展方向。单机容量100~200MW的火力发电机组，尤其是国产125MW、200MW和部分300MW机组。通过热控系统及相关工艺设备的技术改造，改善机组的可控性和运行安全性，提高机组自动调节的投入率和保护动作的正确率，为实现电网AGC功能创造了条件。
现有大中型水电厂正在逐步实现机组实时监控，快速启停、转换、调节，事故诊断和处理，实现远方操作，实现水电厂的无人值班/少人值守。大部分200千伏及以上变电站已实现计算机监控，实现少人值班；110千伏及以下变电站和有条件的220千伏变电站尤其是城市变电站逐步实现无人值班(少人值守)。大部分抽水蓄能电站采用计算机监控系统。发电厂/变电站的监控数据均可提取出来为加工、分析提供基础数据。
自动化监控系统的应用大大提高了生产过程自动化水平，减少了运行人员，显著提高了劳动生产率，具有非常明显的经济效益。由于大部分使用的监控系统采用了国外的先进技术，因此某些单项指标基本达到了国际水平，但在整体应用上差距仍很大。
3．2电网调度自动化系统
目前全国32个网省(市、区)调，240个地调和500多个县调都已配备了计算机监控系统。国调、网调、省调的自动化系统已达100%，地调自动化系统已装备85%，县调自动化系统已装备25%。29个网省局、170个地区供电局、110个县电业局的调度自动化系统的安全监视功能(SCADA)通过了实用化验收。并以此为基础在能量管理系统(EMS)、配电管理系统(DMS)以及在具有自主版权的支持软件平台和高级应用软件开发和工程化应用方面，进行了卓有成效的工作，取得了很大进展，有些成果达到国外同类产品的先进水平。水调自动化系统建设也已起步。
电网调度自动化系统的投入运行，实现了大电网的区域电力调度，促进了电网安全、优质、经济的运行和劳动生产率的提高，具有显著的经济效益。
3．3电力负荷管理系统
全国已有29个省采用集中型、分散型或分时控制等多种方式，通过技术手段对辖区实行负荷控制。在省会城市、大多数省辖市、重点城区和重点市，普遍建立了负荷中央控制站。其中174个市/县安装了集中型电力负荷控制装置；分散型装置可对55500户用电需求进行调控。累计受监控的最大负荷达3100万千瓦。
随着供电的相对满足需求，电力负荷控制正在转化为电力负荷管理，通过对控制的用电负荷地区总负荷的监测，为安全、稳定、优质供电提供依据，成为改善服务和满足需求侧管理的有效手段。
3．4电力CAD系统
水火电工程设计部门的计算机应用也有了较快发展，计算机应用的覆盖率进一步提高，并开始研究应用三维模型设计和建设工程数据库。到目前为止，电力系统设计院在工程设计中，分析计算、方案优选计算机处理率都已达到90％，计算机平均出图率水火电分别达到50%、70%以上。据统计，应用CAD的单项工程造价平均可降低5~20%，出错率由5%降为1%，经济效益十分显著。
设计部门正在大力开发和推广应用CAD技术，实现工程勘测设计、工程管理和信息处理的现代化和科学化，到本世纪末达到90年代初中期国际先进水平，基本做到无图板设计。
3．5管理信息系统(MIS)
目前国家电力公司机关初步建成了办公自动化系统和信息综合查询系统。所有的集团、省公司都已按部颁标准完成了管理信息系统的总体规划和设计，大部分进行了相应开发并逐步投入运行一些业务子系统。从96年起，华东、东北集团公司；江苏、河北、甘肃、天津、山东电力局及徐州、重庆、晋中、荆州、茂名地区局等17家单位陆续通过部级实用化验收，各省公司也组织了省内的实用化验收。实用化复查工作也拟开始。从深度上看，已建成的管理信息系统中多数实现了与电网实时系统的互联，从单机单项应用向网络集成化系统发展。已验收的MIS在局域网上运行有：电网实时、办公自动化、计划、统计、生产、燃料、经济活动分析(以部颁关键指标体系为基础)、设备物资、人事、用电营业、综合服务等子系统。
已经运行的单项业务子系统有的已发挥了显著的经济效益，比如电费营业管理系统等；有的则显著提高了生产和管理效率。但是作为综合性的管理系统，其作用发挥则不够，同国外相比存在一定的差距。
4、面向21世纪的电力信息化
4.1电力体制改革要求加快实现信息化
国家电力公司的成立是我国电力工业体制的重大改革，是我国电力工业管理体制由计划经济向市场经济转变的重要标志。政府宏观调控、企业自主经营、行业协会提供服务，适应市场经济要求和电力生产特点的新型电力工业管理体制正在逐步建立。实行“厂网分开”，建立明确具体的出资人制度和企业法人财产制度，推进企业经营机制的转换。省为实体，进行农电管理体制改革,开拓电力市场，发、输、供并重，还电力成为商品的本来面貌，正在成为我国电力工业改革的方向。
在机构改革过程中各级电力企业均面临着新的挑战。无论是发电企业、供电企业，还是电网经营管理企业，在新的企业改革中将逐步成为具有一定竞争能力的独立市场主体和独立法人主体。企业的工作重点已由原来的单一安全生产转变为以经济效益为中心的全方位的综合发展。为此，需要企业建立规范的现代企业制度，减人增效，提高劳动生产率，提高管理水平，加强信息反馈，提高决策的科学性和准确性，提高企业的综合竞争力。而有效应用电子信息技术则是实现这一切的捷径。
4.221世纪电力信息化的发展前景
展望21世纪，电力信息化基础设施将进一步完善。软硬件基础装备将进一步增强，信息网络覆盖全系统并进一步扩充网络功能，逐步实现电视会议、视频点播、IP电话、用户拨号漫游、联机查询与处理、电子数据交换系统(EDI)、网上教学培训、网上图书馆等功能。进一步开发电力信息资源，进一步推广内联网上的电力应用，在系统内实现快速、准确的信息反馈机制。
各项信息化重大工程将按照各工程五年计划在归口主管部门的统一规划下继续逐步实施。体现信息化综合业务应用的管理信息系统将成为发展重点。基于Internet/Intranet的电子商务将成为电力企业贸易的主要方式。随着语音、数据、图象“三合一”网络的出现，电力系统内部也将出现三网合一的综合业务数据网。电力市场的出现将大大推进电力信息化建设的深度和广度。电力信息化将继续进一步加深应用，研究具有电力特点的新的增长点，跟踪国际新技术(如利用电力线传输数据等)，使得电力信息化真正为电力工业的可持续发展服务，为国家电力公司系统的商业化运营服务。
中国电力信息中心
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