新一代智能电网调度技术支持系统架构研究

新一代智能电网调度技术支持系统架构研究

发表时间：2018-10-01T11:35:09.740Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：何至源丁峰孙均秦永宽万国强欧阳普群

[导读] 摘要：随着我国计算机技术以及物联网技术的广泛发展，云计算在我国的应用领域也在不断拓宽，这一切为IT企业的转型升级提供了契机。

（国网江西省电力有限公司宜春供电分公司）

摘要：随着我国计算机技术以及物联网技术的广泛发展，云计算在我国的应用领域也在不断拓宽，这一切为IT企业的转型升级提供了契机。基于云计算的理念,通过对集散式以及集中式两种模式的技术支持框架实施分析，并指出我国调度信息化的近期发展目标。针对集散式系统架构,提出了1+N两级的硬件部署架构构想;最后分析了集散式架构应用到电网调度自动化系统的技术问题。

关键词：智能电网；调度技术；支持系统；应用

1智能电网调度技术支持系统概述

针对电网调度过程中存在的系统繁多、命名不规范、以及各厂家标准和风格不一致，功能重复、造成重复投资建设和资源的严重浪费问题、数据冗杂等情况，智能调度技术应运而生。智能电网调度技术支持系统由统一的基础平台和四大模块应用（即调度管理、安全校核、调度计划、实时监控与预警）构建的广域全景分布式一体化电网调度技术支持系统。该系统实现了精益化调度决策、网络化数据传输、自动化运行控制、动态化安全评估，全景化运行监视和最优化网源协调。该系统不仅有利于特高压大电网安全运行的需要，而且也为智能电网的趋势化发展提供有效的技术支撑。

2自动化现状

2.1二次系统一体化融合与发展

随着智能电网技术水平的不断提升，在当前的调度管理工作中二次系统一体化融合趋势逐渐明显，这使得基于智能化、自动化功能的新型电网调度模式正逐渐构建完善。在当前的智能电网调度自动化技术应用过程中，整个体系通常为面向服务的技术架构，相应自动化设备采集数据、信息共享、指令传递下达等功能能够在调度与其他业务部门之间实现有效的数据共享与业务协同，这种二次系统一体化融合的特征使得智能电网调度工作的效率与准确性大大提升。

2.2智能电网及智能调度发展与建设

现阶段智能电网中的传感器采集、海量数据存储、高速计算和通信等设备或技术逐渐成熟，使得智能电网调度工作的自动化水平进一步提升，调度控制团结的整体效率更高，相对应在调度管理模式与制度也形成了一定的突破，综合分析、广域控制、智能决策支持等功能性应用在调度实践中的作用逐渐体现，智能电网自动化与信息化的融合程度逐渐加深，形成了全方位、立体化的智能电网调度控制体系。

2.3大数据与云计算的深入应用

科学技术发展到一定阶段必然会产生大数据和云计算服务。这两种技术在一定程度上的大数据与云计算技术融合也是科学技术的产物。引入大数据与云计算技术后，智能电网调度运行中形成的海量数据信息均能得到有效的存储管理，数据挖掘深度进一步提升，调度分析过程更为准确，为电力设备的智能故障诊断、检修计划智能编排提供了技术平台支持。在这些精准数据的引导驱动下，自动化技术的控制作用能够更为准确有效。

3智能电网调度技术支持系统整体架构

智能电网调度技术支持系统在国家电网公司实行的国、分、省三级调度体系中，采用横向和纵向的双向级联方式。主要分为生产控制区和管理信息区，在生产控制区中，每一级的智能电网调度技术支持系统主要构成部件为实时监控和调度计划模块，同时与自己同级的备用调度系统交互联通，主备系统均通过调度数据网络实现数据的网络传输；在管理信息区中，调度管理应用与SG186信息系统进行交互，通过统一的综合数据网实施信息管理。通过以上的架构系统，实现国、分、省的数据上传和下达以及一体化进程的推进。

4智能电网调度技术支持系统数据逻辑关系

智能电网调度技术支持系统的四大主要模块应用（即调度管理、安全校核、调度计划、实时监控与预警）均建立在统一的基础平台基础之上，以实现数据的交互、网络通信以及互操作功能。统一的基础平台主要包括系统管理、公共基础服务、总线服务（消息总线，服务总线）、数据库（实时库，历史库）、安全防护、数据交换服务、人机支持和模型维护。

其中，实时监控与预警应用与基础平台间交互，主要有三个方面：通过历史数据和电网模型进行实时分析得到结果；实时态的监控和量测；实时数据的断面和保护故障信息，电能计量功能以及能耗和脱硫情况。安全校核应用与基础平台的交互主要是电网安全约束和阻塞管理结果方面。调度管理应用与基础平台间涉及到设备原始参数、水情数据、气象数据、检修计划和稳定限值计算等。调度计划应用与基础平台的交互主要围绕调度计划及相关辅助服务、电厂申报等。

5智能电网调度技术支持系统应用风险规避

5.1自动控制

电网的自动控制是通过电网实时运行的信息，并结合实时方式信息和实时调度计划信息自动控制可调控的设备，实现电网闭环调整。主要包括自动发电控制功能模块和自动电压控制功能模块，其中自动发电控制功能模块是通过对调度区域内的发电机组的有功功率进行控制进而使得发电机自动适应负荷的变化，来保证系统频率的稳定，保证电网联络线能交换功率，对备用容量进行监视，进而实现控制负荷频率、计算备用容量以及对机组的性能进行考核的功能：自动电压控制功能模块主要是实现自动控制和监视电网无功潮流、母线电压和发电机的无功功率，通过实时数据和状态估计所提供的实施方式来计算，实现在线闭环控制无功可调控设备。

5.2网络分析

网络分析的安全分析功能智能化是通过电网运行中的一些相关数据和应用软件所提供的数据分析和评估电网的运行状况，从而确定母线模型，为分析软件提供相关数据，以便于分析软件对实时方式和电网的运行情况进行研究分析以及当某些元件出现故障时对电力系统的安全运行可能会产生的影响进行分析。网络分析具有主要的功能模块有：短路电流计算、可用输电能力静态安全分析、状态估计、灵敏度计算、调度员潮流以及网络拓扑分析等。

5.3实时监控与智能告警

建立实时监控系统能够对电网的信息实时全面监控，进而了解电网的运行状态。如：电网运行信息、水情和气象信息、二次设备运行