考慮綜合承載力的配網調度運行智能指揮平臺

深圳供電局有限公司 劉 晟 劉軍偉

隨著我國電力技術的不斷完善優化，使得電力以及相關行業也得到了充分的發展。電力系統逐漸從單一的電控轉換為大規模、集體性地調控，而與此同時，各地的電力組織也慢慢形成了大面積覆蓋的電力調度分配網，也就是配電網。電力是我國國民經濟發展的一個重要支柱，同時電力系統的安全也間接關系到國家以及社會的安全，對于社會的穩定和人民的財產生命也會造成影響。

配電網的形成一定程度上有利于推動社會的進一步發展，對于人們日常生產生活的質量也是一種保障。一般情況下配電網的承載力是依據實際的運行調配情況來確定的，相對不穩定。通常會利用指揮平臺對其進行合理地控制，但目前隨著電力調度頻率的增大及調度量提升，傳統指揮平臺及設備不再滿足電力系統運行的需要，需設計更加靈活、多層次的指揮平臺，才能更加高效地完善配電網對負責區域電力的控制與調配。

配網的調度運行主要與以下幾方面有緊密的關聯，分別是：總電量的計算以及控制、調度比例的確定、調度分配范圍的確定等。這些程序的執行程度對于最終電網調配的效果都有著極為嚴重的影響。所以在平臺的設計過程中需制定具有針對性的方案，完善配電網的智能指揮平臺構建。另外隨著信息化時代的到來，互聯網、大數據等技術也被廣泛應用在電力配網的控制平臺中，不僅提升平臺運行的質量和效率，同時也擴大相應的指揮調度范圍，提升平臺整體的性能。因此，對考慮綜合承載力的配網調度運行智能指揮平臺進行設計，以傳統的指揮平臺為基礎，結合互聯網從多角度進行平臺功能的優化與重建，同時增強平臺的安全系數及數據資源的處理程度，來進一步拉長調配環節，提升平臺的綜合承載能力，降低了電力調配的管理難度，提升了效率，形成更加高效的智能指揮平臺。

1 平臺硬件設計

1.1 負載均衡器的設計

首先要對硬件中的負載均衡器進行設計。負載均衡器在平臺的硬件控制中主要負責對承載壓力進行分流，且在平臺運行過程中保持指揮執行的均衡。在平臺硬件管理中，負載均衡器通常被安裝在電路的中心位置，便于對平臺實時獲取的數據進行分析與處理。在電路中安裝電力感應器，并在感應器中建立相應的處理節點，進行節點控制系數的計算：R=α+(3v-η)。式中：R表示節點控制系數，α表示均衡范圍，v表示交互調度百分比，η表示縱向層次范圍。通過以上計算最終可得出實際節點控制系數。依據不同的距離進行調配節點的設定[1]。完成后，將每一個節點附近的感應器與負載均衡器相關聯，并在平臺運行時獲取相應的數據。隨后將平臺調整為多層級的處理模式，并根據模式的更新更改硬件的設置。

關于負載均衡標準的設定的實際均衡值與負載標準分別為：缺相范圍1.25～3.21/0.26～0.95，異常比例2.34/2.64，集成范圍12.34～15.34/15.34～18.34，失壓指標參數30.26/35.34，據此最終可得出負載均衡器的標準表。依據以上標準對負載均衡器的相關指標參數進行設置，設置完成后獲取相關的數據信息，并對均衡器的標準響應速度進行計算：式中：P表示均衡器的標準響應速度，L表示負載程度，θ表示縱向支撐指數。通過以上計算最終可得出均衡器的實際標準響應速度。將其運行速度調整為對應的數值并進行電路的二次關聯，驗證相應的均衡調節效果，并增強對電路實際的負載能力，最終完成平臺負載均衡器的設計。

1.2 總控電源的設計

在完成負載均衡器的設計后，在此基礎上進行總控電源的設計。配網調度運行智能指揮平臺的總控電源通常是對平臺數據信息的劃分與處理情況來進行控制。并在電路中進行隔離裝置的設置，此裝置主要分為文件隔離裝置和信息隔離裝置。文件隔離裝置主要是對平臺中日常處理的文件信息進行處理隔離，在一定程度上能對文件起到存儲和保護的作用[2]；另一種則是信息隔離裝置[3]，主要是分管平臺中相應信息并對數據進行匯總整合，隔離裝置不對所有的信息進行隔離，僅會對部分雜亂的信息作出導出。

2 平臺軟件設計

2.1 主動配網承載指揮結構的設計

軟件的設計首先是對主動配電網承載指揮結構進行設計。主動配網承載指揮是當平臺在正常運行時與配網相關聯，并對指揮指令進行編制與管控。首先需要計算承載指揮的百分比：式中：K表示承載指揮的百分比，表示層級協同值，φ表示重疊實際值。通過以上計算最終可得出實際承載指揮的百分比，將其設定在配網的運行平臺中，并相應地更改對應的主動指揮范圍。將平臺的處理層級劃分為數據資源層、虛擬調配層、處理層及應用指揮層。

數據資源層主要是對平臺日常所獲取的數據進行采集和處理，是平臺的基礎層級，同時也是最為重要的層級；虛擬調配層是適應層級，主要是對匯總整合的數據信息作出二次處理的結構層級，與基礎層級相關聯，當數據處理完成后會自動傳輸至虛擬調配層，結構層會對相應的信息進行處理并建立虛擬的服務集群，在這個集群中可進行承載力的控制及指揮情況的模擬；處理層和應用指揮層通常具有一定的依賴關系，兩個層級可同時進行操縱、執行，并形成最終的指揮處理，至此便完成主動配網承載指揮結構的設計。

2.2 多核心平臺數據庫的建立

在完成主動配網承載指揮結構的設計后，需進行多核心平臺數據庫的建立。首先創建數據庫的應用程序，進行執行指令的編寫，計算指令的協同系數：，式中：D表示指令的協同系數，m表示覆蓋范圍，c表示數據庫的實際運行指令端值，τ表示組織系數。通過以上計算最終可得出實際的指令協同系數。依據計算所得出的系數，進行指令協議的編寫。可以通過Web Service平臺對指令重新編寫，并依據實際的情況作出相應的調整，完成后將相關指令設定在平臺中，并在控制區域創建多個處理核心，每一個處理核心相關聯，在控制區域形成多核心的目標處理網。

在所建立的主動配網承載指揮結構中建立初始數據庫，將平臺中的數據信息通過平臺導出，形成固定格式的文件，利用Web Service平臺將文件中的復雜、混亂信息進行處理，然后轉換為符合實際情況的運行指令，將指令添加在平臺中，設置對應的執行目標。將目標與建立的數據程序相結合，形成更大范圍的數據處理程序，最終完成多核心平臺數據庫的建立。

3 系統測試

3.1 測試準備

本次測試主要對綜合承載力的配網調度運行智能指揮平臺進行驗證。配網的運行區域主要分為客戶管理區域、配網運維區域、調度區域、搶修指揮區域等。在進行測試的過程中需對相關管控區域測試，以此來保證最終測試結果的全面性和真實可靠性。搭建測試環境：將指揮平臺的運行屬性修改為多核心的運行，管控模式為重疊管控，運行權限調整為允許修改。數據資源庫的狀態更改為開放式的使用狀態；對平臺環境進行創建：建立數據信息獲取程序，并將初始數據導出，資源展示設定為最新，并調整為全景展示模式，平臺的審核功能為綜合審核。獲取配網的調度運行數據，并獲取相應的指揮范圍，計算集成系數：式中：K表示集成系數，θ表示最大調度范圍，S表示運行距離，通過以上計算最終可得出實際的集成系數。將其作為指揮平臺運行范圍的標準，確定實際的執行范圍。

在此基礎上，執行范圍內進行極限承載力比值的計算設定：H=δ+c/3-3g，式中：H表示平臺極限承載力比值，δ表示平臺的請求長度，C表示極限配網調度范圍，g表示平臺同步比。通過以上計算最終可得出實際的平臺極限承載力比。依據平臺調配和運行的情況進行承載力的劃分。測試依據配網承載力的不同分為4組。完成環境的搭建后，檢查測試的設備是否處于穩定的運行狀態，并確保不存在影響最終平臺測試結果的外部因素，開始測試。

3.2 測試過程及結果分析

在上述搭建的測試環境之中進行智能指揮平臺性能的測試，具體的測試步驟為：開始-獲取平臺的執行數據/計算響應速度-主動承載指揮結構的建立-多核心數據庫的關聯-計算協同系數-獲取平臺最終的指揮結果。據此測試最終可得出相應的測試結果，進行分析討論，各組預期執行程度（%）、實際調配范圍、拓撲差值分別為：第 一 組（25）。90.54/0.15～2.35/0.17；第二組（45）。96.34/0.13～3/0.13；第 三 組（65）。90.21/0.15～3.125/0.19；第四組（85）。91.66/0.16～ 4.25/0.14。據此信息最終可得出以下結論：在不同的承載力測試組下，所得出的拓撲差值均在0.2以下，表明智能指揮平臺的執行效果相對較好，運行時所存在的誤差較小，具有一定的實際應用價值。

4 結語

綜上，在現今的信息化時代中配電網的智能指揮平臺是大勢所趨，它的形成及應用一定程度上也拉動了電力行業的又一次發展。本文所設計的指揮平臺具有更強的靈活應變性，在區域電力的調度上工作效率與質量都有明顯的提升，且指揮系統與配電站的關聯性與融合性也很強，進行電力調配的過程中相關的處理環節也有了明顯的簡化，這也最大程度地減少了調配誤差的出現，增強了配網的指揮質量，在提升指揮效率的同時也擴大了平臺的實際應用范圍。