基于智能電網調度控制系統的云技術研究

崔惠++趙迎亞++汪波

摘 要：文章從電網發展及調度業務需求著手，對智能電網調度控制系統運行現狀進行分析，闡述了云計算系統模型，研究了基于智能電網調度控制系統的云技術，并提出了調度控制系統云技術邏輯架構、系統架構和數據網架構，按照“分布維護，統一管理，按需共享”的原則，建立全省模型中心，為電網各類功能應用和系統分析提供強大的模型數據支撐。

關鍵詞：智能電網；調度控制；云技術

中圖分類號：TM76 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0044-02

引言

近年來，電網規模不斷發展壯大，智能電網、特高壓等新技術不斷發展，電網調度的可靠性和連續性要求日益提高，調度業務內容不斷擴充、管理職能明顯增加，承擔安全、優質供電服務的安全責任顯著增強。按照國家電網公司智能電網調度控制系統建設框架及總體設計要求，結合江蘇電網的特點及各地區實際需求，以全面提升駕馭電網調控能力、提高優化資源配置能力、適應智能電網發展要求為目標，開展全省區域互備智能電網調度控制系統專項建設工程。

1 智能電網調度控制系統

調度智能化對電網進行主動式和智能化的監視、分析、預警、輔助決策和自愈控制，逐步實現運行信息全景化、數據傳輸網絡化、安全評估在線化、調度決策精細化、運行控制自動化、網廠協調最優化。電網調度運行信息全景化，可以實現對電網運行信息、氣象信息、社會安保、公共傳媒、環保監測、風力預測、地理信息、工業視頻等信息的采集和監測[1]。

江蘇智能電網調度控制系統通過支撐平臺實現地調、縣調一體化運行模式，模型、數據、畫面的源端維護與系統共享，具備電網運行穩態監視、網絡分析與狀態估計、綜合智能分析與告警、二次設備在線監測等功能。通過云計算的電力數據中心基礎架構及其關鍵技術研究[2]，在原智能電網調度控制系統的基礎上增加了“模型中心”這個新的功能特性，使整個江蘇地區系統模型統一。

2 云計算系統

云計算是一種能夠方便、按需從網絡訪問共享的可配置計算資源（如網絡、服務器、存儲、應用程序和服務）池的模型，且只需最少的管理或服務提供方交互即可快速供應和發布該模型[3]。

云計算根據提供服務的對象，分為三類：

（1）公有云，為公眾提供云服務，安全性較低。

（2）私有云，為企業內部提供云服務，三種模式中安全性最高。

（3）混合云，考慮到公有云安全性較低，把公有云和私有云兩種模式結合到一起，在公有云中部署非關鍵性業務應用，對公眾開放，而將安全性較高，關鍵性的業務應用部署在完全私密的私有云環境中。

云計算根據提供服務的層次，自底向上可以分為三類：

（1）基礎設施即服務（Infrastructure as a Service，IaaS），將計算機基礎設施作為服務提供給用戶，如虛擬的服務器、存儲和網絡。

（2）平臺即服務（Platform as a Service， PaaS），將一個應用的開發和部署環境作為服務提供給用戶，如數據庫服務，web應用容器服務，消息隊列服務。

（3）軟件即服務（Software as a Service，SaaS），將應用以基于Web的方式提供給用戶，如百度，新浪門戶。

3 調度控制系統云技術總體架構

3.1 邏輯架構

智能電網調度控制系統模型中心公有云采用一主一備形式。模型云服務是公有云服務中心的一部分，主要完成對全省范圍內電網模型的存儲和管理，并向省內各級調度技術支持系統提供定制的模型服務。

地調區域調度控制系統為區域私有云，按照地理位置和專業管理相對均衡進行劃分，實現兩兩互備，區域互備地區構建一個私有云。省級調度控制系統架構定位類似一個區域私有云。

起初，區域私有云保留各地區調度控制系統所具備的各應用功能模塊，全省模型、數據統一同步至模型中心。然后，基于公有云建設集中統一的高級應用計算，對各類計算服務進行整合，在公有云上形成全網統一計算服務。另外，在此架構基礎上，后續可開展部分基于大數據的應用業務，架構靈活，且可支持各區域調控的電網范圍調整。

3.2 系統架構

整個系統架構體系包括模型中心（及備模型中心）、省級調度系統、各區域調度系統，在系統中省級調度系統與區域調度系統的地位類似。

區域調度系統的系統結構，根據維護方式不同，可分為兩種，一種是通過模型中心數據終端方式維護，第二種是通過本地系統終端維護，與模型中心通過代理服務器轉發模型維護請求。省調和各區域調度依照調度管轄范圍在各自系統上進行模型維護，D5000系統通過模型云服務機制，自動將地區模型同步至全省模型云服務中心進行統一存儲，各區域的系統模型在模型云服務中心進行匯總、合并，進而形成全省統一的大模型。

省調和各區域互備系統的私有云除了存儲本區域內的電網模型外，也可從模型云服務中心按需下裝相鄰區域的電網模型，以滿足本地各功能應用對區域模型的差異化需求，主要分為以下兩類：

（1）圖模與維護：各地調系統利用云平臺通過模型維護中心維護所屬的電網模型和公共圖形，按需下裝區域內相關的公共圖模信息；私有模型與數據采用單側維護后同步至對方系統；操作類數據采用誰操作誰負責，后同步至對方系統方式；雙方歷史數據與告警采用本系統各自處理方式。

（2）采集：區域調控范圍內各廠站利用調度數據網采用一發多收方式通過云數據采集與云數據處理進行信息分布采集和高效處理。

3.3 數據網架構

模型云中心（主/備）與各區域系統間采用調度數據網專用VPN連接，區域互備系統間采取GRE隧道相通，且各地、縣調變電站均通過調度數據網接入各區域互備系統，并通過云數據采集和云數據處理來實現信息的分布采集和高效處理。

4 結束語

基于智能電網調度控制系統，全省建立模型中心，并按照“分布維護，統一管理，按需共享”的原則，各自對本區域調度管轄內的公共電網模型進行維護與下裝。江蘇智能電網模型中心可存儲全省電網模型和計算數據，支持模型、數據的分布式維護與按需共享，并為電網各類功能應用和系統分析提供強大的模型數據支撐。

參考文獻：

[1]姚建國，楊勝春，高宗和，等.電網調度自動化系統發展趨勢展望[J].電力系統自動化，2007（07）.

[2]王德文.基于云計算的電力數據中心基礎架構及其關鍵技術[J].電力系統自動化，2012（11）.

[3]羅軍舟，金嘉暉，宋愛波，等.云計算：體系架構與關鍵技術[J].通信學報，2011（07）.