關于電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢
劉長勝
(國網河南南樂縣供電公司河南濮陽457400)
摘要: 智能調度自動化系統是智能電網運行中的重要組成部分,我國要推進電網的智能化調度,應當從我國國情出發,結合我國IT技術發展水平以及智能化科技能力,采用先進的通信技術進行。智能調度是現有調度自動系統的全面提升,進而促使我國電網進一步信息化、數字化發展。
關鍵詞: 電網智能調度;自動化系統;層次結構;數字化;集成化
在未來的發展中,電網智能調度自動化系統已經成為一種不可阻擋的發展趨勢。它具有廣闊的發展遠景。但是,在開發的過程中,其面臨著很多的挑戰,要對技術進行攻克,還要針對實際情況調整開發的工作,從而推動自動化系統朝向數字化和集成化方向的發展,提高電網智能調度的自動化水平。
1電網智能調度中心層次結構分析
智能調度的核心是實現調度中心的智能化,其應當分別從業務需求和數據流這兩個方面入手,實現對智能化調度中心層次結構的詳細分析與設計。具體而言,智能化調度中心應當具備以下兩個方面的層次結構:
1.1數據流基礎之上的系統級支撐平臺
對于電網控制中心而言,在實際運行過程當中所涉及到的數據主要可以分為以下四種類型:應用數據、歷史數據、交換數據和實時數據。同時,還涉及到一定的電網模型。不但如此,智能電網智能調度過程當中還需要涉及到對相關數據的融合,在數據流以及數據模型驅動之下實現對整個業務流程的優化處理。從這一角度上來說,系統級的主要功能均是建立在系統級支撐平臺基礎之上所實現的。按照層次結構劃分,該支撐平臺主要由硬件層、數據資源中心、數據引擎這三個方面所構成。其中,硬件層主要涵蓋包括路由器、交換器、儲存器在內的相關物理設備,面向后續兩個層次提供具體的數據支持;數據資源中心則主要包括數據交換以及數據應用的平臺,實現相關數據的交互性處理;而數據引擎則主要借助于對總線技術以及在/離線機器人學習技術的應用,一方面可為數據模型驅動提供相應的數據模型,應用業務,另一方面也可通過對智能電網運行規則的學習,輔助智能化調度工作的開展。
1.2調度業務基礎之上的高級應用功能
按照系統級支撐平臺對于業務需求的劃分,可針對性地將智能電網調度過程中所涉及到的高級應用功能同樣劃分為以下五個方面:檢測功能、綜合分析與評估功能、調控功能、調度計劃功能、調度管理功能。上述各個功能當中不但涉及到了對電力系統已有高級功能的關注,同時也涵蓋了在智能電網運行背景之下所涉及到的,注入分布式能源調度、風力預測等相關功能。以此保障應用功能的全面性。在智能化調度過程當中,各個應用之間的封裝處理多采取SOA面向服務架構的方式實現,其目的在于保障各應用相互之間的可實現有效的調用處理。同時,展現層能夠以GIS技術為基礎,實現頁面的定制。
2電網智能調度自動化系統關鍵技術分析
2.1電網智能調度自動化系統計算機信息技術
在智能化電力系統當中,系統運行對于實時性提出了要求極高。與此同時,智能電網自身結構的復雜性也對其所承載平臺的計算能力提出了極為嚴格的要求。在當前技術條件支持下,整個平臺計算能力的實現需要借助于對網格計算技術以及集群計算技術的應用而達成。同時,數據引擎層次當中還需要通過應用數據總線技術以及服務總線技術的方式,保障所提供數據模型與模型驅動的一致性。更加關鍵的一點是:考慮到電網智能調度控制系統屬于典型的分布式環境,因此在控制技術及協議的選取方面,需要以針對分布式系統的開發技術為首要選擇。主要可涉及到以下兩個方面:(1)公共對象請求代理結構(監理在分布式應用服務標準基礎之上);(2)簡單對象訪問協議(建立在分布式對象通信協議基礎之上,可實現對xml以及http格式傳輸協議的支持)。通過對上述兩項技術的應用取公共對象請求代理結構突出的執行力優勢以及簡單對象訪問協議突出的互操作性優勢,可以確保兩者之間的緊密結合,以此提高調度智能化水平。
2.2電網智能調度自動化系統數據模型技術
在現階段電網智能調度自動化系統當中比較常見的數據模型技術主要涉及到以下三個方面:(1)IEC標準(主要包括61970*61850*61968*這幾類);(2)圖形拼接技術;(3)電網網絡調度、省級調度、地級調度、縣(區)級調度模型。通過上述相關數據模型技術的綜合應用,使得各級調度中心能夠實現對基礎數據的全面維護以及高清共享。還需要特別注意的一點是:數據模型技術作為整個電力系統應用業務的核心所在,并非調度自動化系統升級背景下就需要對相關數據模型技術進行升級。在中心層次設計中,保障數據模型技術質量即可。
3電網調度自動化發展趨勢
近年來,隨著計算機技術、網絡技術和通訊技術的飛速發展和日益成熟,電網調動自動化系統也在不斷發展以滿足實際應用的需求,電網調度自動化系統正逐步朝著模塊化、面向對象、開放化、智能化和可視化等方面發展。
3.1模塊化與分布式。電力系統調度自動化系統軟件設計的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術是一種標準實施的基礎,能夠實現真正的分布式體系結構,基于平臺層解決數據交換的異構問題,是一種重要的電力系統調度自動化技術。
3.2面向對象技術。電力系統調度自動化的目的就是為了能夠及時準確地獲得電力系統運行的實時信息。面向對象技術是一種能很好的解決這個問題的技術先進且能很好地遵循CM的技術,但它的實現有一定的難度。
3.3綜合自動化。全面建立調度數據庫系統,提高電力系統調度自動化的綜合管理水平,使電力系統運行達到最優化,避免電力系統崩潰或大面積停電事故,提高電力系統的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系,使事故停電時間降到最短,降低各種不必要的影響。
3.4無人化值守管理模式。建立無人值班綜合監控系統,能夠對電力系統的運行狀態進行實時監控、安全性分析、狀態估計、負荷預測及遠程調控等,當系統出現故障時自動報警,以便調度人員及時處理事故,從而保證電力系統安全、可靠、經濟運行,實現無人值守調度管理方式,減少值守人員,提高工作效率。
3.5智能化。智能化調度是未來電力系統發展的必然趨勢。智能調度技術采用調度數據集成技術,能夠及時、有效地獲取電力系統運行的實時信息,實現電網正常運行的實時監測和優化、預警和預防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢復等,最大限度實現全面、精細、及時、最優的電力系統運行與管理,已達到電力系統的調度、運行和管理的智能化。
4結語
隨著現代社會的發展,人們對電能質量的要求逐步提高,電網通過新技術的應用提升了自動化和智能化的水平,電網調度自動化系統也實現了高級功能的應用。當前形勢下,調度自動化的發展涉及到多方面的內容,從技術發展趨勢上看,我國的電網調度自動化系統已逐步完成了從“經驗型調度”到“分析型調度”的轉變,由于各種新的調度自動化技術需求不斷提高,同時計算機技術也在飛速發展,今后電網調度自動化系統將會發展至“智能調度”階段。
參考文獻:
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責任編輯:電力交易小郭
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