淺談電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

張維宇

摘 要：在我國電網(wǎng)運(yùn)行過程中，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)往往扮演著重要的角色，我國在1950年左右開始對電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化進(jìn)行研究，但是收獲很小，到了1980年左右才取得較好發(fā)展，1990年初的時(shí)候，我國的自動(dòng)化系統(tǒng)趨向成熟，其中一半的網(wǎng)、省調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)，還有絕大部分的地、縣調(diào)都是由我國研發(fā)的。為適應(yīng)我國電網(wǎng)發(fā)展的需要，我國已開發(fā)了CC-2000等具有自主版權(quán)的、新一代開放式分布式能量管理系統(tǒng)（EMS），基本達(dá)到國外同類系統(tǒng)水平。國內(nèi)開發(fā)的系統(tǒng)與引進(jìn)系統(tǒng)相比尚有不足之處，軟件工程化管理和資料完整性等方面較差，但由于國內(nèi)提供的系統(tǒng)在技術(shù)支持、售后服務(wù)以及性能價(jià)格比等方面具有明顯優(yōu)勢，因此國內(nèi)開發(fā)的系統(tǒng)將能更好地滿足電網(wǎng)的需要。該文在這種情況下，對電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵字：電網(wǎng)調(diào)度 自動(dòng)化系統(tǒng) 開發(fā) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（c）-0086-02

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（SCADA/EMS）是當(dāng)代大電網(wǎng)運(yùn)行不缺少的手段。隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大和互聯(lián)以及計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的集中式SCADA/EMS系統(tǒng)已為新一代多機(jī)網(wǎng)絡(luò)化開放式分布式系統(tǒng)所取代。

我國很早就開始自己研制并推廣遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，大約在1950年就已經(jīng)起步了，到了1970年左右應(yīng)用到計(jì)算機(jī)中，我國的第一個(gè)國產(chǎn)化電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是由京津唐電網(wǎng)率先實(shí)現(xiàn)的，而到了1980年，我國已經(jīng)發(fā)展成了擁有25個(gè)網(wǎng)、省、地調(diào)實(shí)現(xiàn)具有信息采集、屏幕顯示、故障告警、制表打印功能的國產(chǎn)計(jì)算安吉電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。90年代，新一代開放式分布式EMS出現(xiàn)不久，我國電科院（現(xiàn)名中國電科院）、電自院等單位也開發(fā)出自己的系統(tǒng)（CC-2000、SD-6000、OPEN-2000），與當(dāng)時(shí)引進(jìn)的國外同類系統(tǒng)相比在功能設(shè)計(jì)的水平上不相上下，并能以較快時(shí)間投入使用，在性能價(jià)格比、交貨工期、技術(shù)支持和售后服務(wù)方面，國內(nèi)系統(tǒng)越來越具有明顯優(yōu)勢。

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

1.1 模型管理特征

1.1.1 模型結(jié)構(gòu)

在模型結(jié)構(gòu)方面，系統(tǒng)采用了模型訂閱技術(shù)，這種技術(shù)的使用為調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)應(yīng)用提供了具有個(gè)性化特質(zhì)的服務(wù)功能，為了使上下級(jí)的調(diào)度系之間統(tǒng)一建模，而采用的技術(shù)主要有木星實(shí)時(shí)交換技術(shù)、模型拆分/合并技術(shù)、在線外網(wǎng)等值技術(shù)。并且以本地調(diào)度系統(tǒng)和上下級(jí)調(diào)度系統(tǒng)為數(shù)據(jù)源，以模型合并和外網(wǎng)等值等為數(shù)據(jù)整合器，整合后的結(jié)果便是讓版本管理服務(wù)來管理和分發(fā)給本地調(diào)度系統(tǒng)和上下級(jí)調(diào)度系統(tǒng)。

1.1.2 模型管理流程

圖1是模型的管理流程圖，在模型實(shí)時(shí)交換機(jī)制中獲得變化模型，版本管理服務(wù)便會(huì)開始為了讓模型合并進(jìn)行模型合并進(jìn)程，先判斷是否符合模型合并條件，一旦符合便會(huì)開始模型合并，然后提交版本管理服務(wù)，如果現(xiàn)在版本是舊版本，則會(huì)進(jìn)行保存后進(jìn)行新版本的發(fā)布。新版本由模型訂閱和外網(wǎng)等值自動(dòng)獲取后，外網(wǎng)等值為下級(jí)調(diào)度中心從而生成一個(gè)緩沖網(wǎng)等值模型，并自動(dòng)發(fā)送到上級(jí)調(diào)度，從而根據(jù)匹配信息生成新模型，訂閱者由此接收到新模型。這樣可以實(shí)現(xiàn)分布式一體化免維護(hù)建模，因?yàn)檫@完全是采用的自定化的流程。

1.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

Modify-client-base類建立數(shù)據(jù)更新服務(wù)客戶端時(shí)必須構(gòu)造一個(gè)modify-client_base類的對象，由該類的接口負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)更新服務(wù)端通信。該類主要提供一系列的接口函數(shù)完成實(shí)時(shí)庫與商用庫更新的功能。包含頭文件：modify-client_base.h連接動(dòng)態(tài)庫：libdbclient.so

1.2.1 Modify Table

按照結(jié)構(gòu)的方式修改一張數(shù)據(jù)表，對其使運(yùn)方法舉例

//初始化數(shù)據(jù)更新客戶端

Modify_client_base*modify_ client=newmodify_client_base（）；

//參數(shù)聲明

RDB_TABLE_MODIFY

modify_data_in；

MODIFY_ANSWER

answer_data；

//入?yún)①x值

modify_data_in.op—type= OP_UPDATE；

modify_data_in.app_no= AF_SCADA；

modify_data_in.table_no = 999；

modify_data_in.key_field_num=1；

modify_data_in.seq_key_info.length（1）；

modify_data_in.seq_key_info[0]. field_no=1；

modify_data_in.seq_key_info[0]. field_name =〃id〃；

modify_data_in.seq_key_info[0]. field_type = 15；

modify_data_in.seq_key_info[0]. field_length =8；

modify_data_in.record_num =1；

modify_data_in.seq_update， length（1）；

modify_data_in.seq_update[0]. seq_key_value. length（1）；

modify_data_in.seq_update[0]. seq_key_value[0].c_long（45035996273704961）endprint

modify_data_in.seq_update[0]. field_num=1；

modify_data_in.seq_update[0]. seq_field_info， length（1）；

modify_data_in.seq_update[0]. seq_field_info[0]？field_no=12；

modify_data_in.seq_update[0]. seq_field_info[0].field_value.c_time（888）；

modify_data_in.seq_insert.length（0）；

modify_data_in. seq_delete， length（0）；

//調(diào)用 ModifyTable接口

ret =modify_client->ModifyTable（modify_data_in， answer_data）；

//成功則返回0

Cout<<##Modify Table retcode= “<

1.2.2 Modify Table BySqls

按照通用SQL語法的方式修改一張數(shù)據(jù)表，并返回修改結(jié)果：

short ModifyTableBySqls（const TSqlModifyRequest& sql_modify_request，

SEQSqIModifyAnswer& sql_modify_answer）；

使運(yùn)方法舉例

//初始化數(shù)據(jù)更新客戶端

Modify_client_base * modify_client = new modify_client_base（）；

//參數(shù)聲明

TSqlModifyRequest

sql_modify_request；

SEQSqIMod i fyAnswer

sql_modify_answer；

//入?yún)①x值

string sql_strl， sql_str2；

sql_strl ： "INSERT test （code， name） VALUES （‘sq1，sq1）” ；

sql_str2 - "INSERT test （code， name） VALUES （‘sq2，sq2l）"；

sql_modify_request， seq_sql_request， length（2）；

sql_modify_request. seq_sql_request [0] = sql-strl.C-strO ；

sql_modify_request. seq__sql_request [1] = sql_str2. c_str （）；

sql_modify_request. app_no = AF_SCADA；

//調(diào)用ModifyTableBySqls接口

Ret=modify_client_>ModifyTableBySqls（sql_modify_request，sql_modify_answer）；

//成功則返回0

Cout<<##ModifyTable retcode = “<

1.3 小結(jié)

模型管理技術(shù)在智能調(diào)度支撐平臺(tái)上的研究基于IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)、E格式、G格式規(guī)范、模型變化做到實(shí)時(shí)更新，模型訂閱，模型拆分、模型合并、外網(wǎng)等值、圖形轉(zhuǎn)換、E格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，為了減少大量的人為工作量從而提高工作效率，電力公司采用智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)進(jìn)而支持了老系統(tǒng)和系統(tǒng)D5000之間建立模型信息實(shí)時(shí)互動(dòng)機(jī)制。這樣做實(shí)現(xiàn)了各級(jí)調(diào)度系統(tǒng)之間分布式一體化智能建模和管理，實(shí)現(xiàn)了各種應(yīng)用個(gè)性化的訂閱模型。

2 結(jié)語

我國電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合下經(jīng)多年的努力奮斗，開發(fā)出具有自主產(chǎn)權(quán)的開放式系統(tǒng)，已有多套系統(tǒng)投入運(yùn)行，但大部分在地調(diào)，只有少數(shù)在網(wǎng)、省調(diào)。大部分網(wǎng)、省調(diào)系統(tǒng)更新?lián)Q代的仍以引進(jìn)系統(tǒng)居多。就目前的現(xiàn)狀而言，還是應(yīng)該依靠國內(nèi)的力量來建設(shè)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，尤其是需要從應(yīng)用軟件方面入手，來滿足電網(wǎng)所需的要求，從而達(dá)到整套系統(tǒng)的工程化，就這點(diǎn)而言，國內(nèi)自主開發(fā)的EMS在這方面有著很大的優(yōu)勢，這種優(yōu)勢具體體現(xiàn)在性價(jià)比、工期、技術(shù)支持和售后服務(wù)等方面。雖然國產(chǎn)的EMS有著很大的優(yōu)勢，但是也存在著很多需要改善的問題，這種問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：如產(chǎn)品能滿足產(chǎn)品化要求，但開發(fā)后備力量儲(chǔ)蓄不足，缺少相應(yīng)的管理人才和系統(tǒng)設(shè)計(jì)人才，同時(shí)還沒有一些大企業(yè)的支持。這些都要求我們需要調(diào)整自己、抓住機(jī)遇迎接更大的挑戰(zhàn)。只有努力改善自己，完善產(chǎn)品本身，才能在激烈的競爭中立于不敗之地。并且，隨著電網(wǎng)中各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的支持鼓勵(lì)以及重視和幫助下，我國的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化事業(yè)將會(huì)得到一個(gè)飛速的發(fā)展，在設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用方面，都會(huì)取得更好的進(jìn)步。

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