调度技术支持系统建设框架介绍P整理.ppt

内部 结构
操作 系统 硬件
智能告警处理 电网运行分析
AGC/AVC
状态估计 调度员潮流 静态安全分析 实时调度计划
动态稳定监测 在线安全预警 调度辅助决策 在线裕度评估
常规SCADA 安全数据通信
母线负荷预测 日调度计划 日计划校核 日运行方式 计量与结算 水库调度
统计报表 调度流程 三项分析 卫星云图 雷电监测
电网调度计划
电网在线监 视与告警
隔 离 装 置
平台支持功能
通信管理 服务管理 系统管理 实时库支持 关系库支持 人机支持 安全管理 告警服务 数据采集和交换服务
……
电网分析与 计划评估
调度计划分析评估 DTS
整定计算 离线分析
……
II区 调度计划
调度门户 统计分析报表
专业管理 生产控制管理 业务流程处理 运行值班管理
4
次日计划 次日方式 离线分析
调度运行大值班
在线分析 实时交易
公用人机界面
调度值班
II区 I区
EMS功能 数据网关
WAMS功能
安全校核 次日方式 离线分析
离线并行平台
在线预警 辅助决策 裕度评估
在线并行平台
调度数据网络
自动化维护
其他调度 及厂站
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调度计划和日方式的新需求
运行方式 的新需求
方便地实施工程前期、调试方式、检修方式的计算 便捷地开展大电网故障（或异常）的分析与研究 方便地开展大电网运行状况的系统分析 统一协调省级及以上调度机构的运行方式的安排
服务数据对象 SDO: Service Data Object
编程 三角
服务组件架构 SCA: Service Component Architecture
WEB服务描述语言 WSDL :
Web Service Definition Language
服务 注册中
心
通用描述与发现接口 UDDI: Universal Description and Discovery Interface
公用 图形 终端
安全 安全 网关 网关
横向 隔离
安全 网关
调度数 据网络
四大类功能：前置、历史、人机、应用
综合数据网络
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关键技术1 —面向服务架构SOA
服务总线 消息总线
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面向服务的架构(SOA)
Service Oriented Architecture
业务流程执行语言 BPEL: Business Process Execution Language
……
雷电监测 ……
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系统功能总揽
电网运行稳态监视 电网运行动态监视
辅助服务监视 对下级电网运行情况监视
综合报警 ……
电网实时运行工况 监视与告警
自动闭环控制 AGC、AVC 实时调度计划（超短期
负荷预测、SCED、安全 校核…… ）
遥控、用电负荷控制 保护定值修改、压板投退
……
电网调整控制
防
企业服务总线
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提纲
目的和意义 国内外研究水平综述 研究内容和技术难点 预期目标
效益分析 项目组织实施
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系统研发的主要内容
1. 研究制定技术支持系统体系框架 2. 技术支持系统支撑平台的开发 3. 技术支持系统应用规范及关键技术研究
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分布式一体化调度技术支持系统设计
WEB
SG-D5000
应用 功能
SOA 服务 程序 接口
火
墙
平台支持功能
通信管理 服务管理 系统管理 实时库支持 关系库支持 人机支持 安全管理 告警服务 数据采集和交换服务
……
电网运行在线分析
电网稳态分析 电网稳定分析与预警
调度辅助决策 安全裕度评估 在线运行统计分析
……
I区 实时监视控制
短期负荷预测 SCUC SCED
安全校核 辅助服务计划
……
电量 水调 保护信息 ……
综合管理 ……
电网调度管理
电网调度运行分析 电网调度安全分析 电网调度二次设备分析
……
电网综合分析与 评估
平台支持功能
通信管理 服务管理 系统管理 实时库支持 关系库支持 人机支持 安全管理 告警服务 数据采集和交换服务
……
电网运行和环境 信息监视
电网运行信息展示 气象预报和实时气象信
息 脱硫、煤耗、咽气监测
实历 时史 库库 结结 构构
实 时 消
实 时 图
息形
结结
构构
消安
二区 息 全
关系库 结 浏
结构
构览
三区 关系库 结构
满足国家四级安全要求的B级安全操作系统
消 息 结浏 构览
计算机及网络硬件设备 21
实时监控类应用
面向调度值班，完善稳态监控， 推进在线预警，实现系统联动。
稳态实时监视、分析与控制
SCADA AGC
专用机无 华北 操作系统 SD176
1970
1980
1990
2000
SCADA + AGC + SE + OPF + DTS +SA + AVC
2010
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电力二次系统的技术发展
响应 时间
秒级
几十 毫秒
离线方式计算
调度自动化系统 变电站自动化系统 广域相量测量系统
在线 预警
调辅度助 决策
极裕限度 计评算估
……
调度生产应用
保护及故障
电能量计量
信息管理
水调自动化
DTS
II区 数据总线
……
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调度管理类应用
面向调度管理，完善二次分析， 推进调度流程，贯通调度信息。
准实时数 动态
据
数据
历史 数据
管理 数据
数据集
OMS 外移 … 网站 Web …
门户网站
调度 电压/无功 保护动 日报/月报 /网损 作统计
自动化/ 通信月报
服务三角
WSDL
服务 请求者
简单对象访问协议 SOAP: Simple Object Access Protocol
服务 提供者
服务
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简单服务 （Simple Service）
服务模块对应简单
AVC
PAS
电网 备用
保护定值修改、 压板投退等功能
……
动态实时监视、分析与控制
Wຫໍສະໝຸດ BaiduMS
在线低频振 动态安全分 荡监测分析 析与预警
预防控制 辅助决策
极限功率搜
索
……
I区
高速总线
数据集
实时 数据
动态 数据
历史 数据
模型维护 与共享
公共功能
电网可视化
数据采集 数据通信
智能告警 ……
实时调度计划
超短期负荷 预测
安全校核
实时发电 计划
辅助服务
……
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调度计划类应用
面向调度计划，加强负荷预测， 支持节能调度，实现安全校核。
数据集
实时数据 历史数据 短期负荷预测 SCUC
调度计划应用
SCED 安全校核 信息申报 辅助服务 短期管理 信息发布 合同管理 考核结算 ……
公共功能
模型维护 与共享
电网可视化
数据采集
数据通信
在线预警、辅助决策、裕度评估 SCADA、AGC、AVC、PAS WAMS动态监测
调度数据网络
厂站
厂站
厂站
厂站
电网运行：频率、电压、潮流、备用、负荷
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广域全景分布式一体化调度技术支持系统
备用 调度
国调
实时监控
调度计划
厂站
备用 网调
调度
实时监控
调度数据网络
调度计划
厂站
省调
备用 调度
实时监控 调度计划 生产控制大区
应用需要 应用的信息服务面向广域 设备管理、统计分析功能规范化 网页的管理和服务发布规范化 系统的实现新设备投产管理
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备用调度的要求
主用
备用
调度
调度
操作票、计划修改、调度日志
操作票、计划修改、调度日志
在线预警、辅助决策、裕度评估 革命
革命
SCADA、AGC、AVC、PAS WAMS动态监测
综合告警 智能调度
调度计划 的新需求
次日调度计划编制的手段从人工转变为自动 编排要求从“平衡+安全+优质+经济” 要求次日96时段母线负荷预报 要求调度计划的安全稳定校核工具
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调度管理的新需求
扁平化管理需求 应急管理要求直接浏览各级电网的实时画面 统计分析管理要求自动获取各级电网的结果数据 设备管理要求自动获取电网各类设备的参数和运行状况 流程管理贯穿各级相关单位
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技术支持系统特征－4
广域
全景
分布式
一体化
系统的体系结构、系统平台和应用功能的 设计是一体化和标准化的，能够满足调度机构 各专业的需要，实现和SG186协同运作，基础 数据、模型、图形等能够实现源端维护、全网 共享。
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系统建设总体思路
以全面提升驾驭大电网的能力、提高资源优化配置的能 力和提高电网调度管理水平为目标，以电网调度应用需求 为导向，认真落实公司“四化”工作和加快“两个转变”、 推动公司发展再上新台阶的要求，充分发挥中国电科院、 国网电科院和电网调度机构的技术和人员优势，按照“总 体设计、规范统一、科学组织、急用先上、注重实效”的 原则，组织开展国家电网公司广域全景分布式一体化电网 调度技术支持系统的研究、开发和建设，为电网的安全优 质经济运行和电网调度的规范化、流程化、信息化、精益 化和智能化提供坚强的技术支撑，促进电网调度自动化整 体应用水平早日达到国际领先水平。
2. 白皮书从大电网用户的角度提出系列新 要求：面向服务的架构、统一的消息总 线、标准的数据模型、统一的人机界面、 安全的体系结构等。
3. 美国PJM是组长单位，拟将白皮书的思想 用于其“先进控制中心-2代”（AC2，2 亿美元）工程项目，组织西门子、AREVA、 ABB三家公司联合开发，今年初ABB退出， AREVA负责电力市场，西门子负责平台和 EMS，预计明年底能有雏形。
……
统计分析报表功能
项目 管理
同业 对标
专业 动态
……
专业管理功能
…… 气象信息
III区
数据总线
公共功能
设备 管理
组织 机构
……
生产控制管理功能
调度操 作票
限额 计划
保护定 值单
…………
业务流程处理功能
一次 新设备 设备检修 启动
二次 设备检修 ……
运行值班管理功能
调度 日志
自动化 运行日志
通信 运行日志
安全自动控制系统
在线 稳定 控制
毫秒 1980
微机继电保护 1990
2000
2 010 年代 17
VLPGO- 21世纪EMS体系结构
1. 国际特大电网运行组织（VLPGO，国网是 成员）的第2工作组与CIGRE D2合作，用 4年时间提出了“21世纪EMS体系结构” 白皮书，在今年CIGRE大会上报告，反映 强烈。
适应公司“四化”工作 和
发展再上新台阶的要求
适应公司应急指挥和 备用调度建设的要求
3 提高调度系统精益化管理的水平 4 加快建设标准化调度技术支持体系
3
调度运行的新需求
运行监控 综合告警
开关报警提升为设备状态告警； 电压、潮流、负荷、备用等告警； 电网低频振荡的检测和告警； 保护及故录动作信息的告警；
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提纲
目的和意义 国内外研究水平综述 研究内容和技术难点 预期目标
效益分析 项目组织实施
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我国能量管理系统的技术发展
国产系统 国调、江苏等 CC2000A/OPEN3000
通用机、开 国调、华中 等 放操作系统 RISC/UNIX
通用机、集 四大网 中操作系统 VAX/VMS
专用机、简 国调 H80-E 单操作系统 湖北 ASEA
雷电监测 ……
III区调度管理
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系统总体结构示意图
SAN
EMS 服务 器群
WAMS 服务 器群
在线 安全 预警 服务 器群
防火墙
防火墙
安全 校核 服务 器群
SAN
调度 计划 服务 器群
计量 服务 器群
水调 服务 器群
SAN
横向 隔离
OMS 服务 器群
安全 安全 安全 网关 网关 网关
公用 图形 终端
调度管理
SG186
信息系
国
统
调度管理
SG186
信息系 统
网
综合数据网络
调度管理
SG186
信息系
省
统
管理信息大区
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技术支持系统特征－1
广域
全景
分布式
一体化
系统在设计上面向广域分布的跨大区互联电 网和各级调度，从全系统角度研究解决互联电网 的数据和模型交换、共享，电网的监视预警、调 整控制，在线分析评估、调度计划编制和调度管 理等问题。
安全稳定 及时发现和定位威胁电网安全稳定运行的隐患 在线预警 快速提供消除电网运行隐患的调度辅助决策信息
电网运行 分析电网的发电和输电潜力，提供交易和增供的方式 潜力分析 分析操作后电网性能的变化，为操作提供在线校核
电网运行 提供灵活控制功率传输、电压水平和频率的有效手段 调整控制 运用功率和电压的控制手段，优化电网的安全经济运行
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技术支持系统特征－2
广域
全景
分布式
一体化
系统分析和展示是以整个运行电网为对 象，能够实现从时间、空间、维度等多视角 对电网运行情况进行全面分析，满足不同应 用层面和不同专业的业务需求。
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技术支持系统特征－3
广域
全景
分布式
一体化
系统的体系结构、功能和维护是完全分布的。 国、网、省三级调度的系统既是一个有机整体， 同时又各有侧重；各应用功能可以根据需求进行 灵活配置和调用；系统运行维护是分层分布的。
智能电网调度技术支持系统 功能介绍
沈国辉 中国电力科学研究院
2009年7月
提纲
目的和意义 国内外研究水平综述 研究内容和技术难点 预期目标
效益分析 项目组织实施
2
电网调度面临的机遇与挑战
适应特高压电网的快速发展和 “三华”电网安全稳定运行的需
要
适应节能发电调度和 大范围资源优化配置的需要
1 提高调度驾驭大电网的能力 2 提高调度资源优化配置的能力