大數據時代電網通信調度改革方案研究

王雪峰

摘 要：針對在大數據時代現有電網通信調度系統存在的信息浪費嚴重等不足之處，研究適用于大數據時代的電網通信調度改革方案。通過物聯網技術提高終端信息采集過程的實時性和融合度，同時通過基于云計算的智能調度中心解決了信息封閉嚴重并簡化信息數據的處理。

關鍵詞：大數據；通信調度；物聯網

1 引言

電網通信調度管理是保證電力系統安全運行不可缺少的重要手段，是電網自動化系統、繼電保護及安全自動裝置、穩定控制系統正常運行以及調度運行指揮和現代化管理的基礎。為了適應新形勢下國家電網的發展，國家電網公司在“十二五“期間的發展戰略中提出的，實施兩個轉變：轉變公司發展方式，轉變電網發展方式。按照集團化運作、集約化發展、精益化管理、標準化建設（簡稱“四化”）要求，實施人力資源、財務、物資集約化管理，構建大規劃、大建設、大運行、大檢修、大營銷（簡稱“三集五大”）體系，實現公司發展方式轉變。作為維護電力系統安全運行的電網通信調度整合公司調度運行與設備運行相關業務，調整調度體系功能結構，變革組織架構、創新管理方式、優化業務流程，建立各級輸變電設備運行集中監控與電網調度業務高度融合的一體化調度控制體系，實現國調、分調運行業務一體化運作。

為了應對以物聯網、云計算技術為代表的大數據時代電網的規劃和發展，國家電網公司在2011年開啟智能電網試點工程，對物聯網、云計算兩種新技術進行統一規劃、統一設計和針對性示范。本文基于已經開展的物聯網、云計算等領域的研發和示范工程，通過分析電力信息通信調度系統中現階段存在的問題，對大數據時代兩種技術在電力調度領域的應用形式進行分析，提升智能電網信息通信調度系統和調度員的綜合水平。

2 電網通信調度系統存在的不足

電網調度系統由調度中心、廠站端和通信鏈路3部分組成，通信網鏈路的介質可以由載波、短波、微波、光纖等組成，其中主站端負責處理采集的電網運行信息。在電網調度運行過程中，通信調度是調度系統感知、傳輸和電網運行的狀態信息以及下達調度命令的關鍵技術，通信鏈路和信息處理是否可靠和高效是提升電網調度水平的保障。當前電網的通信調度系統主要存在3點不足。

2.1 信息浪費嚴重

當前通信運行調度只采用了能量管理系統的數據采集與監控系統的狀態估計、負荷預測、無功優化、故障分析等少部分信息，而其他的EMS系統內大量的應用模塊在實際應用中很少采用，造成了嚴重的信息浪費。

2.2 信息孤島嚴重

信息孤島是指相互之間在功能上不關聯互助、信息不共享互換以及信息與業務流程和應用相互脫節的計算機應用系統。電網運行的信息不僅包括電網內電氣數據，還需要其他相關信息。通信調度中需要的EMS中存在大量的信息沒有被其他信息系統所分享，電氣數據和其他系統間信息不能相互共享，信息孤島現象比較嚴重。

2.3 信息封閉性嚴重和二次數據處理困難

由于電網需要保持和和維護系統的穩定性和嚴肅性，通信調度員一般不會對電氣數據進行處理，需要通過信息專業人員進行處理，容易延誤電網的通信調度時機。

3 大數據時代新技術在通信調度中的應用

3.1 基于物聯網的終端實時采集系統

實際研發過程中，需要考慮物聯網相關設備的感知層對數據采集的實時性與準確性，同時也要在網絡層和傳輸層著重考慮信息傳輸的冗余以及復雜度，將相關的數據進行數據融合，提高傳輸效率。同時，應該相應的開發物聯網的網關設備，提高軟硬件設備的標準水平，實現不同廠商設備之間的互聯、互通和互換。

同時引入物聯網的第二個優勢在于在線檢測的實時性，由于電網線路和設備存在一定機率的自然磨損和人工損壞。引入物聯網技術可以通過加在設備、線路上的溫度、濕度、震動等一系列傳感器，以及相應的攝像監控設備，通過物-物相連的方式傳輸到監控中心，第一時間了解設備的運行情況，并通過攝像頭第一時間了解非法人員的圖像信息。

3.2 基于云平臺的中心智能調度系統

隨著特高壓同步電網和西北、東北送端電網的形成以及智能電網建設的發展，調度系統方式計算、計劃制定、互備調度等眾多業務都面臨著進一步發展的需求。為了更好地滿足這些需求，需要尋找和依托新的技術解決思路，并且要能夠從根本上滿足相當長時間內的智能調度發展要求。

智能調度系統比現有的EMS更為復雜，這主要體現在兩個方面：一方面，從數據源的角度看，智能調度系統所采用的數據不僅包括正常條件下SCADA系統的穩態數據，還將包括廣域測量系統提供的動態數據和故障信息系統的故障數據，在此基礎上形成綜合數據源，數據更加豐富和全面；另一方面，為了對電力系統的運行狀態進行更為深入的分析，越來越多的功能軟件被引入調度系統。基于云計算的調度系統可以對常見問題和能夠產生重大影響的狀態進行快速分析求解，縮短系統處理時間。根據實時監測數據進行運行態勢分析，對故障隱患進行定位，可以提高電網的預見性維護水平，在電力系統出現事故時，盡快診斷事故并提出解決方案。

4. 結論

本文針對智能電網通信調度系統在大數據時代電力通信調度的實際需求出發，通過分析現有調度系統中終端采集和調度中心的不足之處，提出基于物聯網技術的終端采集方案和基于云計算平臺的智能調度中心系統，提高采集信息的全面性和實時性，提升調度中心的智能性和擴展性，為電網的安全可靠運行提供了方案支撐。endprint