智能电网调度技术支持系统设计与实现

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月第7期   作者:王耀斐
[导读] 本文分析了智能电网调度技术支持系统设计与实现。
        摘要:对近些年我国发生的电网互联和重大的停电事故进行分析,可以得知电网调度度自动化安全运行所应用的技术水平是影响电网运行的重要因素。所以,必须以智能化的调度技术为基础,为电网精益化的调度和管理提供安全运行的保障。本文分析了智能电网调度技术支持系统设计与实现。
        关键词:智能电网;调度技术支持系统;设计与实现
        随着社会经济的持续发展,我国电网建设规模也在持续地扩大,而电网日常运行中所具有的不确定因素也相应地日益增加。为了实现电网运行的安全、稳定以及经济目标,电力调度的相关技术水平急需得到提升。电力调度系统可以实现对所辖区域电网运行方式进行集中有效地控制,让电网能够在正常运行时可以实现安全、稳定以及经济运行的目标。
        一、智能电网调度技术支持系统概述
        智能电网调度技术支持系统解决了各级电网调控机构长久以来系统繁多、模型不一致、命名不规范、数据冗余度高以及各厂家标准和风格不一致,功能重复,互操作性差,使系统的使用和维护难度很大,造成重复投资建设和资源的严重浪
费问题。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。
        二、智能电网调度技术支持系统设计
        1.智能电网调度技术支持系统总体构架。SG—OSS在总体的设计上主要是面向跨区域互联电网以及与之对应的各级调度系统,从整个大系统层面设计区域互联电网的相应数据与模型地交换以及共享,电网的监视预警以及调整控制,在线分析评估、调度计划编制以及调度管理等有关问题。SG—OSS的体系结构、功能以及维护是完全分布的。各级调度系统间既为一个有机的整体,但又各有侧重点;各应用功能能够依据要求进行相应地配置以及调用;同时相应系统的运行维护也是分层进行的。SG—OSS的体系结构、系统平台以及应用功能的设计是一体化与标准化的,可以使调度机构相关需要得到一定程度的满足,数据信息、电网模型以及图形等可以达到源端维护与全网共享。国、网、省三级调度SG—OSS的总体架构如图1:
       
                         图1国、网、省三级调度SG—OSS的总体架构
        上图中,主调以及备调使用的是完全一样的系统框架,因此其实现的功能也是一样的。横向上,系统通过相同的公共平台完成四类应用之间的一体化操作以及和SGl86的有机协调,从而可以完成主、备调之间各类应用的有效协以及系统维护与数据信息的同步功能;纵向上,能够通过公共平台完成上下级调度系统间的协调运行以及对相关数据、模型、画面进行相应地源端维护与系统共享。SO—OSS功能主要分为以下几类:调度计划、实时监控与预警、安全校核以及调
度管理,SG—OSS功能划分与一般安全分区进行比较,具有一定的创新性及实用
性。
        2.基础平台与四类应用的关系。sG—Oss四类应用是在一个的公共平台上进行建立的,该公共平台为各种应用共同提供相应的模型、网络通信、数据、人机界面、CASE一系列服务。各种应用间的数信息交换均是由该公共平台所提供的信息服务来实现的,还可由该公共平台提供的服务机制使用所需的计算分析服务。


        三、系统基础平台功能设计与实现
        基础平台提供数据库管理、人机界面、安全防护、数据采集与交换等功能,并通过消息总线和服务总线的双总线设计,为基础平台提供信息传输,完成各项公共服务。
        1.数据库管理。数据库管理功能提供使用方便、界面友好的数据库模型维护工具和数据维护工具,向用户提供数据库表结构和存储数据的增加、删除、修改和查询等维护功能,支持数据库的复制、备份与恢复,支持分布式数据库的管理。数据库管理功能支持市场主流关系数据库和实时数据库的管理,并对最终用户透明。系统采用了新一代高性能、高安全性的国产数据库产品。它具有开放的、可扩展的体系结构,高性能事务处理能力,以及低廉的维护成本,是完全自主开发的数据库软件,其安全级别达到了国内所有数据库产品中的最高级…B1级。数据库提供了多操作系统支持,并能运行在多种软、硬件平台上,提供了丰富的数据库访问接口,包括ODBC、JDBC、API、OLEDB、P唧、.NET Data Provider等,提供了完善的日志记录和备份恢复机制,保证了数据库的安全稳定,数据完整正确。(1)备份与恢复。数据库系统记录的日志一般只能保障内存数据丢失的系统故障,而保障介质故障则有必要使用备份。备份是在安全的地方存储的数据库拷贝,当系统发生介质故障时,需要利用备份进行还原,来恢复以前有用的数据。数据库管理系统中,使用物理备份方式。物理备份主要包括完全备份和增量备份,而物理还原主要包括常规还原和完全还原。物理备份与恢复工作原理。系统可以同时管理多个数据库(事实上一个实用的系统通常都包含多个数据库),物理备份与恢复都是以数据库为单位,即备份时需要指定数据库,还原时也只能根据备份的信息还原对应的数据库。(2)数据迁移。数据迁移工具是一个用纯Java语言编写的基于JDBC的数据迁移工具,它可跨平台实现数据库之间的数据和结构互导,例如本数据库与本数据库之间、国产数据库与其他数据库之间等,也可复制从SQL查询中获得的数据,还可实现数据库与文本文件之间的数据或者结构互导。(3)作业与调度。作业与调度系统为那些可预测的管理职责和一些预定义的服务器事件提供了管理和响应功能,实现管理任务的自动化。作业与调度系统为用户提供了创建作业,并对作业进行调度执行以完成相应管理任务的功能。用户通过作业可以实现对数据库的操作,并将作业执行结果以通知的形式反馈到操作员。通过为作业创建灵活的调度方案可以满足在不同时刻运行作业的要求。用户还可以定义警报响应,以便当服务器发生特定的事件时通知操作员或者执行预定义的作业。
        2.人机界面。人机界面包括画面编辑、界面管理、界面浏览、可视化展示等功能。画面编辑器提供基于间隔模板的厂站图、基于地图空间信息的潮流图、系统图、曲线、列表的绘制和编辑,并提供基于离线维护机制下的图形模型一体化维护功能,基于间隔模板(拓扑域)的快速绘图建模,初步具备由模型自动生成厂站接线图能力。同时提供图元、间隔模板、曲线模板和列表模板的一体化编辑维护功能。界面管理提供对画面风格、菜单等的定制功能;界面浏览功能实现各类应用的统一生动展示和便捷人机交互,提供基于实时信息的多域、多态和多应用的在线图形浏览和应用集成操作,实现告警信息及SOE信息等的浏览。可视化功能借助计算机图形化显示技术,如二维等高线、柱图、三维曲面、管道等,将电网运行的枯燥数据用动态、灵活、实物化的方式展示,通过将数据展示与应用综合分析相结合,使运行人员从紧张的环境中解脱出来,专注于电网宏观信息的把握、动态稳定安全的控制;使运行人员及时洞察存在的异常和潜在的事故隐患,使调度运行从经验型向分析型、智能型发展。
        3.数据采集与交换。数据采集与交换功能实现智能电网调度技术支持系统与厂站、其它调度中心和其它外部系统实现各类数据的采集和交换,提供了通信链路管理、规约处理、数据多源处理和数据转发等功能,采用多机冗余和负载均衡技术,满足高吞吐量和高可靠性的要求。
        综上所述,在今后的工作中,.我们要综合分析公司各级调度现有调度业务的需要和未来调度业务的发展要求,进一步提高基础数据的准确性、完整性、及时性和一致性,提高电网控制的智能化和精细化水平。
        参考文献:
        [1]尹建.智能电网调度技术支持系统基础平台的设计及应用[D].北京:华北电力大学,2018:1.
        [2]李晓.基于智能电网调度技术支持系统的电网运行安全风险在线防控[J].华东电力,2019,42(6):1057~1063.
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