探討智能電網調控一體化設計

馬中瓊

摘 要：介紹了智能電網調控一體化系統的功能要求，并在此基礎上對其設計進行研究，以期能夠對智能電網的安全、穩定、可靠、經濟運行有所幫助。

關鍵詞：智能化；電網；調控；系統

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0047-02

1 智能電網調控一體化系統的功能要求

1.1 可靠性要求

為了確保智能電網的正常運行，調控一體化系統必須具有較高的可靠性。具體要求如下：①調控一體化系統的所有服務器都必須采用冗余配置，這樣做，如果其中某臺服務器出現故障，它的功能可以由其他備用設備自動代替。同時，一體化系統內的重要設備、軟件功能和數據等均應當具有冗余備份，能夠為系統故障隔離和排除提供可靠的技術手段。②一體化系統應當能夠實現數據庫存儲的集中管理，從而確保數據的一致性。③一體化系統應當具備以下安全模式：用戶權限機制、節點權限機制、數據和應用權限。

1.2 實時性要求

關于實時性的要求有以下兩點：①一體化系統應當要確保廠站端遙測、遙信等數據的準確性，并且可以快速傳遞給實時數據庫，保證運行、調度人員能夠及時了解并掌握電網的運行狀況，同時，還應當為相關的應用軟件提供可靠性較高的基礎數據信息；②系統應當能夠保證遙控和遙調等控制指令及時、快速地下達至廠站端，從而為電網調度工作的開展提供控制手段。

1.3 開放性要求

開放性只要體現在以下兩方面：①一體化系統應當采用開放式的框架結構體系。這樣做除了可以提供開放式的環境之外，還能夠支持多種硬件平臺的使用。②一體化系統應支持相關應用軟件的開發和第三方軟件的接入。同時，在數據庫、進程管理和多機通訊等方面，應當提供相應的應用程序接口，為第三方應用提供服務。

2 智能電網調控一體化系統的設計研究

2.1 調控一體化系統的框架結構

該系統采用的是基于組件和面向服務端的體系架構。它可以為電力系統的各種應用提供相關服務，不但能夠集成系統應用，還便于新業務功能的擴充，動態可伸縮性較好，易于實現各類應用軟件的即插即用，有效降低了系統開發成本，大幅度節約了前期投資。

2.1.1 系統層次結構

一體化系統主要是由操作系統、通信協議、支撐平臺和應用軟件等幾個層次構成。在系統設計過程中，遵循“標準化、分布式、開放性”的原則，滿足了智能電網對實時性的高要求。一體化系統共分為8個層級，分別為硬件設備層、操作系統層、通信層、數據庫服務、RTE內部軟總線、公共服務層、應用功能層和人機接口層。

2.1.2 系統軟件結構

該系統的軟件結構分為以下兩層：①基本應用軟件。該層的應用軟件主要負責完成實時監控功能，具體包括數據采集與監視應用、SCADA/AVC、微機保護信息管理和設備層建模等。在該軟件層中，SCADA的應用能夠提供較為完善的多源數據處理和歷史數據回放等功能，符合智能電網調度監控對數據信息的要求。②高級應用軟件。該層具體包括網絡分析軟件、在線輔助決策軟件和運行評價管理軟件等應用軟件。為了實現完整的電網監視和安全調度等功能，軟件采用IEC61970接口技術。

2.2 一體化系統的主要功能

2.2.1 實時監控及智能告警

智能電網最基本的要求之一就是動態數據的實時傳送和分析，同時，快速獲取電網的實時運行數據是調度管理人員掌握電網實際運行狀況的前提和基礎。為了實現這一目標，該系統在設計時考慮了以下應用：①電網運行實時監控。通過對電網運行和二次設備狀態等信息的全方位監測，實現了電網運行狀況監視全景化。②變電站集中監控。該功能實現了面向無人值守變電站的集中監控，具體包括故障信號顯示、信息分流、遠程控制與調節、防誤閉鎖、操作預演等。③AVC.自動電壓控制的基本原則是無功功率就地平衡。它通過采集電網的實時運行數據，在保證電網安全、可靠運行的基礎上，對無功電壓設備進行在線優化控制，有效確保了電網的電壓質量，進一步降低了網損。④智能告警。該功能可以實現告警信息的在線處理，并支持各類告警信息匯集，具備將大量信息分類、管理的能力，借助屏幕顯示可提供全方位的綜合告警提示。

2.2.2 網絡分析

該功能主要是利用電網的實時運行數據和其他軟件提供的相關結果數據，對電網當前的運行狀況進行分析和評估，具體包括如下功能：①狀態估計。其主要負責求解量測的估計值，并以此為依據對不良數據進行檢測，從而為其他應用功能提供準確的電網實時運行數據。②潮流分析。根據使用者的具體要求在電網模型上設置投運數據，由此對潮流進行計算。使用者可結合計算結果對電網潮流分布的變化情況進行分析，以便作出及時調整。③安全分析。按照調度員的要求，可對各種故障組合進行自定義，并且能夠準確顯示出相關的故障結果，從而將故障的危害程度提示給調度員，為故障處理提供參考依據。

2.2.3 智能分析及輔助決策

這是在原有調控功能的基礎上進行的擴展，具體是利用電網運行信息幫助調度員進行分析、決策，這樣能夠有效提高系統運行的安全性和可靠性。

2.3 應用效果

該系統設計完成后在某電業局進行了試運行，自投入運行至今，系統運行穩定、可靠，為調度員提供了實時、準確的電網運行數據，不但有效提高了工作效率，還進一步確保了電網的安全、穩定、可靠、經濟運行。

3 結束語

總而言之，隨著我國智能電網規模的不斷擴大，不但對調度控制提出了更高的要求，同時也為調度自動化技術的發展指明了方向，構建完善的調控一體化系統已成為應對電網發展的最佳方案之一。在構建調控一體化系統的過程中，最基本的要求就是系統自身運行的可靠性，只有保證一體化系統安全、穩定、可靠運行，才能使其作用得以最大程度的發揮，為智能電網的運行提供保障。

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〔編輯：白潔〕