新一代电网调度自动化系统

S i c h u a n U n i v e r s i t y

新一代电网调度自动化系统

构想和初探

四川大学刘俊勇

VisualPS

S i c h u a n U n i v e r s i t y 技术背景

SCADA/EMS

智能调度

VisualPS u 在实时运行系统中如何解决调度员（人）与它之间的互动关

系？或人如何介入自动化系统？

u 在人与自动化系统之间，如何把系统海量数据抽取出来，用

人最关心的特性及视觉方式展现出来？

u 目前的SCADA/EMS 系统大多采用离线系统的数学模型乃至方

法并用闭环系统的概念建模，分析，如何解决大量历史数据挖掘，如何采用规划和方式大规模结果和规则等许多不完全依赖于数学模型的知识模型和展示平台是否是巨型系统值得探索的一条道路？

u 如何解决多数据源，实时与历史，静态和动态，生产和管理

等诸多系统的溶入与开放问题？

S i c h u a n U n i v e r s i t y 实现的可行性-

VisualPS 技术背景

SCADA/EMS 智能调度

VisualPS u 可视化图形中发现系统存在的问题和发展趋势，更容易快速决策；

u SHOW ME WHAT I NEED TO SEE 的思想和功能，人工智能思想有力的表达方式；

u 可视化系统为系统的预警机制，方式预想，调度后状态重演评估提供了快速，准确的显示平台；

u 可视化系统的建设将为今后智能调度策略，电力市场，数据挖掘和知识发现的直观表达显示出强大的生命力。

S i c h u a n U n i v e r s i t y 可视化实现的可行性-

VisualPS 技术背景

SCADA/EMS SCADA 系统中全部每一细节

的表达具有局限性；

各种信息的完全，批量，实时

准确表达非常困难；

传统EMS 中的表格，图形表达方式无法满足调度员对其的可阅性，提示性和概括性要求；电力系统运行状态的总体发展趋势及变化区域，速率和方向在SCADA 系统中无法表达。

S i c

h u a n U n i v e r s i t y u

深度挖掘分析电网运行实时数据，提高决策的准确性和科学性u 实现传统电网调度模式向智能性电网调度模式转换u 实现将大大延拓电网调度自动化在线功能的内涵，为特高压电网的实时运行提供前期的理论和实践准备u 电网可视化技术作为展现平台显示了集成及系统化的创造能力

实现的可行性-

VisualPS 技术背景

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c h u a n U n i v e r s i t y u

特高压，远距离，大容量，交直流混合u 安全性，可靠性，经济性，脆弱性，

充裕度，转移性，可控性, 后效性u 设备状态，通道，区域，系统

u

能量流，数据流，资金流

u

拓扑，时序，网间，层间实现的可行性-

VisualPS 技术背景

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c h u a n U n i v e r s i t y

u

安全性——特/超高压电网的分类和综合安全裕度u

脆弱性——定位引起电网不正常运营的潜在因素u

充裕度——保障电网安全运行的动态响应能力u

转移性——不确定因素引起的连锁因果效应和关联关系

u

可靠性——判断电网正常运行的期望值和风险控制u

经济性——电网每个环节的经济分析u

可控性——将电网置于安全，经济运营中的能力u 后效性——总结评估发生的运营演化过程实现的可行性-

VisualPS 技术背景

S i c h u a n U n i v e r s i t y 总体设计思想

－－早期的系统

安全正常状态

待恢复状态预防

控制校正

控制扰动扰动

扰动

正常运行控制紧急控制

恢复控制不安全正常状态

紧急状态电力系统的四种运行状态

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c h u a n U n i v e r s i t y 总体设计思想

－－设计思想

以调度员思维模式为框架以可视化界面为功能模块以互动计算为系统核心

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c h u a n U n i v e r s i t y ——精确化数据来源(PMU, IED)——基于Internet 的实时系统——模块整合

——业务协调

——平台化

——应用全过程化

——标准化开放化——智能化

总体设计思想

－－设计原则

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h u a n U n i v e

r s i t y

总体设计思想

－－系统构成框架

S i c h u a n U n i v e r s i t y 系统网络结构图

软件系统结构图

CIM 导入

和效验SVG 导入

和效验实时数据传输DMIS 检修数据传输

商用数据库管理系统内存数据

库管理系

统CIM 拼接SVG 拼装DMIS 设

备限值

传输静态监视动态监视

安全控制分析辅助决策

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c h u a n U n

i v e r s i t y 系统网络结构图

硬件系统结构图

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h u a n U n i v e r s i t y 主要功能

——基本功能

u 电网实时数据的收集，利用动态箭头显示对电网线路实时信息、利用二维图像对发电机出力的进行形象表达；

u 利用电压等位线把离散的节点电压转化为连续的电压值，利用等高线显示线路和变压器负载率；

u 利用动态三维图像对发电机有功/无功出力﹑检修﹑备用等实时信息进行形象表达；

u

对变压器负载和温度进行可视化展示；u

电网统计信息，分区信息的可视化展示；u 对历史数据的可视化回放，重演；u 提供画图图形平台，系统采用新型的界面定制技术，所有的界面均可通过绘图进行定制。