電網智能調度支持系統架構設計研究

代自強

摘 要：隨著電網規模不斷擴大，電網調度也需要與時俱進，未來的電網調度必將更加智能化。本文針對未來電網調度技術支持系統做了需求分析，在綜合分析智能調度研究現狀的基礎上，進一步研究總結了電網智能調度支持系統架構的建設設計。主要內容有：運行綜合駕駛艙技術，數據挖掘和電網運行動態監控技術等。

關鍵詞：電網智能調度；系統構架；決策能力；技術實現

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0083-02

當前電網規模逐漸擴張，電網結構越來越復雜，但隨著經濟社會的發展，電網供電質量和供電可靠性的需求也越來越高。為了促使電網安全、穩定和經濟運行得到保障，必須加強電網安全、經濟調度。智能化將是未來電網調度的發展方向。

1 智能調度研究現狀

對于智能調度技術進行分析，當前美國PJM公司使用的先進控制中心，屬于新型電網運行以及運營控制技術支持系統。對于這一系統來說，相應設計人員使用的是面向服務的結構。引入可視化技術和分區的技術，這就在一定程度上實現了更加強大的功能，同時也實現了更加安全的運行。另外，清華大學電網調度自動化實驗室提出了相應的三維協調新一代能量管理系統，對這一系統進行應用，可以在空間、時間以及目標等三個維度上做出多方面的協調[1]。

2 未來電網調度技術支持系統需求分析

隨著IT信息技術的發展，無論是企業或者學界，均開始對云計算進行廣泛應用。尤其是2015年后，各個行業開始借助相應優勢，加快了云計算市場布局的腳步。隨著電網建設，我國電網特高壓電網送受端、交直流、上下級電網之間耦合的逐漸緊密，未來中國會對信息系統支持模式和信息共享模式提出更高要求。針對未來我國電網結構、電源結構和運行特性等進行分析，這些將成為世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術水平最先進的電網。對電網調度情況進行控制，面臨著新的挑戰。在當前調度控制系統當中，存在以下幾方面技術仍有較大的提升空間。

3 系統平臺總體設計

3.1 建立應用開發環境

對系統框架進行總體設計，需要以IEC61974國標作為基礎，其設計標準相對統一，要求其接口具有多樣化特點。同時可以針對一些特殊業務和特殊功能，按照相應需求做出二次編程。

3.2 構建應用集成環境

具備較強的局域共享能力，可以促使終端維護結果在全網實現共享，還可以對維護結果進行傳輸，將其傳輸到配網系統或者縱向的對各省系統進行調整。

3.3 構建應用運行環境

站在防護體系和系統冗余度角度進行分析，其中基礎能力共享等方面可以促使系統運行的基本環境等得到滿足，從而促使不同行業服務可以穩定運行。

3.4 建立應用維護環境

結合不同服務和不同工作狀態，不同角度等，對管理維護程序進行維護，通過這種方式，從而對系統資源進行多層面和多視角的維護。基礎平臺對信息進行傳遞，基礎硬件和操作系統、基礎數據庫等，需結合對系統服務進行有效建設。

4 電網智能調度支持系統架構設計

電網智能支持系統構架如圖1所示。

對相應信息數據進行采集和運輸、傳輸、存儲和提取等，智能支持系統可以被分成三種類型，分別為運行綜合駕駛艙、數據挖掘和數據融合、數據子系統。

4.1 運行綜合駕駛艙技術

對于地區電網智能調度技術而言，支持系統主要是面向地區級調度各個專業，系統的主要功能有實時監控、在線分析、調度計劃以及管理。對于系統中的不同應用對象，需結合系統工作人員的工作內容、崗位性質和重要程度等，對應用對象進行進一步劃分，將其分成調度員、領導和其余生產人員幾類。對于地區電網而言，智能調度技術支持應用系統主要應用在南方電網中的“一體化”總體思想指導下，當前根據已經在地區電網廣泛應用的功能，或者對于一些功能可預見的電網智能調度新應用需求，內容包含監視控制、在線分析決策、運行策劃以及運行管理的應用，這些內容會因為今后技術的發展需求變化而出現滾動更新的狀態。

4.2 數據挖掘和多元數據融合

對數據進行挖掘，主要是從大量和不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數據中，找到引薦的，事先不夠明確的信息和知識對多元數據進行融合的實質就是對那些不同來源和不同模式，在介質上也不同的、空間上存在冗余的信息進行有機結合，從而尋找更加合理的信息組合準則，此后對控制對象進行評價，分析其一致性，對其進行全面描述，進而制定出一個相對完善的策略。實施對數據源融合，這一技術相對于系統而言，和將系統各個部分進行簡單的相加更加優越。該技術可以從海量的數據當中對不同部門所需數據進行篩選，同時還能夠將這些數據呈現出來。如，調度員所關心的是網絡拓撲分析，安全性和告警處理等，而領導倉所決策的內容主要是時空模式、待定模式和互動模式等。對此，這一方案主要使用三種不同的融合形式，結合領導決策融合方式。三種融合方式所關注的信息有所不同，那么怎樣才能夠從不同數據信息中挑選出不同部門所需要的信息，在多元數據融合技術當中是一項重要研究內容。

局部信息融合輸出，能夠對系統狀態進行描述和解釋，而對全局信息進行融合，能夠為領導倉和運行方式、調度等提出相應的對策和建議。對這種多元數據進行融合，結合信息的主要種類等，與融合目標之間應用不一樣的融合技術。站在機理角度進行分析，其屬于一種目標識別問題。以信息論融合方式為基礎，主要是借助對參數的觀測，和目標系統身份之間相互映射，對目標進行標志。以智能技術融合方式為基礎，該技術主要是將智能技術應用在工程領域當中，從而提供一定的狀態解釋，還能夠帶來一定的決策功能。

4.3 電網運行動態監控技術

電網運行動態監控功能主要是借助實時相量數據以及存儲歸檔，實現越限報警，對低頻振蕩進行嚴密監測，最終對大型互聯電網的具體運行過程做出動態監視。對于電網運行的動態監測而言，該功能可以促使電力系統當中的故障被詳細記錄下來，同時還可以針對低頻振蕩以及相應系統等情況下的動態過程、網絡電氣特性進行嚴密監視。借助后臺中存在的動態算法對其作出較為詳細的分析，最終為電力系統運行情況進行動態監控，針對相應故障進行科學有效的分析，這樣做可以在一定程度上提升電網輔助服務質量。

5 結束語

綜上所述，對地區電網進行調度支持系統當成是地區電網調度業務具體開展過程中的一種技術支持系統，存在著較為重要的地位。對熊進行科學建設，可以在一定程度上提升電網準備水平以及駕馭電網的能力，從而促使故障的發生概率有效降低。

參考文獻

[1]孫艷輝，孫 儉.電網調度技術支持系統構架及其應用現狀綜述[J].電子技術與軟件工程，2016（14）：152.

[2]閆華鋒.基于學習的知識轉移改進模型及其在國家電力智能調度支持系統開發管理中的應用[J].軟科學，2014，28（09）：129～133.

[3]王 鵬.淺談地區智能電網調度技術及其支持系統的運用[J].機電信息，2014（24）：101～102.

收稿日期：2018-6-2