智能型電網調度決策支持系統的開發與實現研究

張兵 張偉

摘 ? 要：智能型電網調度決策系統已經成為未來電網調度管理的重要組成部分，基于此，本文設計一套智能型電網調度決策支持系統，在了解系統的基本特征、結構以及關鍵技術的基礎上，結合大數據技術，對軟件功能做進一步的完善。本文所設計的系統具有先進性，能夠滿足復雜電力條件下的數據處理需求，是一種科學有效的處理方法，為保證電力系統的正常運行奠定基礎，因此值得推廣。

關鍵詞：智能型 ?電網調度 ?決策支持系統 ?系統研發 ?大數據

中圖分類號：TM734 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）05（a）-0004-02

目前我國的電網調度決策正在從經驗型調度向分析型調度轉變，在智能化技術的支持下，智能型電網調度決策的功能得到了完善發展，并且相關系統的架構更加合理，對于復雜環境下的電網調度都具有很強的適應能力。基于此，本文提出了一種智能型電網調度決策支持系統，詳細資料如下。

1 ?智能型電網調度決策支持系統的特征

目前我國的電力系統已經有了顯著發展，無論是規模還是結構都有顯著提高，這也導致影響電力系統安全性的因素越來越多，各種故障日益復雜，并且多重化、連鎖故障的出現都有可能引發嚴重后果。而面對這種問題，傳統的電網調度管理系統顯得力不從心，系統的弊端逐漸凸顯，無法有效采集系統的狀態信息，導致調度人員無法對電力系統的運行情況作出科學合理的判斷。而隨著智能化技術的發展，為電網調度提供了必要的環境，本文所介紹的智能型電網調度決策支持系統是建立在SCADA/EMS基礎上所發展而來的一種更高級電網調度決策系統，是對傳統系統的一種變革、發展。該系統以智能化技術為依托，能夠適應復雜環境下的電網調度需求[1]。

2 ?智能型電網調度決策支持系統分析

2.1 系統的硬件結構

本文所介紹的智能型電網調度決策支持系統，主要硬件包括數據服務器、前置機、PAS工作站等，各個部件在100BASE-T交換式以太網連接的基礎上，通過TCP/IP為局域網的基本網絡協議。

2.2 系統的軟件結構

為了能夠更好地適應不同電網運行的需求，在智能型電網調度決策支持系統的軟件結構設計中，使用了分布式的電網調度決策支持系統，在軟件結構上來看，主要包括以下幾方面：

（1）變電站繼電保護信息管理系統。該系統的主要功能是完成故障處理與故障信息收集等，為故障診斷、故障恢復等提供完整的故障信息，是系統功能實現的關鍵。

（2）網絡通信子系統。該系統可以完成網絡管理、網絡信息處理等關鍵功能，在運行期間遵照網絡傳輸協議。

（3）綜合數據管理平臺。該平臺是數據決策的基礎，也是智能型電網調度決策支持系統所有高級應用功能的平臺，包括了所有屬于SCADA系統的穩態數據，也能智能化顯示變電站的繼電保護信息、故障數據等，最終實現了故障信息與穩態數據的結合。

（4）高級應用軟件子系統。該子系統能對電網的運行狀態進行評價，包括電網運行狀態監測、系統功能優化等，是提高智能型電網調度決策支持系統運行穩定性的重要保障。

（5）維護子系統。該系統能夠完成維護任務、日常管理等功能，確保各級系統的正常運行。

2.3 系統功能的軟件組織

為了能夠進一步強化系統功能，在智能型電網調度決策支持系統設計中，所提出的系統決策功能依托SCADA以及數據管理層、網絡信息分析層的關鍵模塊實現。而這個關鍵功能的實現，則需要諸多成熟的系統功能支持，其中的關鍵內容包括：

（1）SCADA與故障信息監測數據層。該結構能夠收集電力系統的實時數據，并對系統的運行狀態進行評價。在該功能層運行期間，能夠將系統運行過程中所采集的數據直接提供給網絡分析軟件，并將一些處理后的關鍵數據反饋給SCADA系統。在這個數據處理過程中，為了能夠強化運行能力，應保證該數據層能夠快速診斷故障信息系統信息，并將其作為恢復故障功能的數據支持來源。

（2）網絡分析層。該功能層主要包括智能電網調度操作票、實施穩態分析以及故障恢復、故障診斷等關鍵功能。在功能層運行期間，可以按照SCADA系統對電網運行狀態進行評價，一般在正常的運行環境下，網絡分析層能夠完成經濟性與安全性評價，并依托相應的數據處理措施，采集電力系統的運行故障情況，形成故障調整策略。

（3）指揮系統協調層。指揮系統協調層由指揮系統構成，能夠對系統的運行情況進行協調，并在復雜的環境下快速協調不同應用軟件的運行情況。在智能技術支持下，指揮系統協調層的功能進一步完善，主要包括：①能夠對系統的運行狀態以及智能體進行評價。該功能可以檢測系統運行狀態，并結合現有數據來評估未來一段時間的系統運行狀態，預見未來電力系統可能出現的質量問題，顯示電力系統的薄弱環節，方便調度人員了解系統運行情況，協調其他職能層來制定電網調度管理條例，維持系統的正常運轉。②經濟運行決策智能體。在正常的工況下，該系統能按照約束條件來判斷電力系統的運行狀態，并且在特定的運行規則下，依靠不同算法以及數據處理模型，實現網絡優化、線損優化、無功率優化等，避免優化孤島問題發生[2]。③人機交互智能體。在智能化技術支持下，調度人員能夠按照系統的狀態完成友好、協調或者其他交互。

3 ?基于大數據技術的系統功能完善

為了能夠更好完善智能型電網調度決策支持系統功能，本文基于大數據技術來優化系統的結構，這是因為現階段電網的規模逐漸擴大，并且接線方式十分復雜，其中涵蓋大量的自動化設備，所以相對應的調度系統必須要更加智能化、自動化，才能強化運行能力[3]。

在系統設計環節，硬件結構中的通訊系統使用ErherCAT協議，該協議適用以太網的使用標準，在數據護理環節，能夠通過定時預測判斷的方法，對整個系統的運行狀態進行評價，具有效果好、精度高的優點，并且在傳遞過程中不會導致數據幀原本結構的改變。

在系統功能實現中，系統能夠通過不同的應用模塊與其他的程序之間完成相互配合，并且通過不同的配置方式，使系統的任務段能夠訪問不同主站的功能函數形成不同處理處理功能;在系統設計中，所設定的故障診斷系統能夠完成多種復雜的數據傳輸過程，包括郵箱服務、數據編輯服務等。

在大數據技術的支持下，該系統設置診斷數據時鐘功能，根據DisClock時鐘模塊，能分別從主站、從站中提取智能調度系統的信息，并根據信息反饋與識別結果進行判斷。

4 ?結語

本文介紹了智能型電網調度決策支持系統的實現路徑，并給予大數據基礎，對智能型電網調度決策支持系統的功能進行了完善。本文所設計的系統具有先進性，能夠滿足復雜電力條件下的數據處理需求，是一種科學有效的處理方法，為保證電力系統的正常運行奠定基礎，因此值得推廣。

參考文獻

[1] 胡俊，章兵，陸繼翔，等.電網調度自動化系統雪崩測試服務設計與實現[J].信息技術，2020，44（2）：33.

[2] 崔清華.智能電網調度控制系統的安全運行[J].通訊世界，2020，27（1）：251.

[3] 徐惠平.探析智能型電網調度決策支持系統的開發實現[J].科技資訊，2014（34）：75.