基于智能调度支持系统的配网功能设计与实现研究

[摘 要]为适应国家电网公司全面建设“大运行”体系的要求，深化智能电网调度技术支持系统应用，建立调、控、配一体化平台，提高智能电网调度技术支持系统应用水平，本文依托智能电网调度技术支持系统升级，构建一体化配网运行智能调度系统：（1）在调度机构内，通过PCS-9000系统有效集成各类原本孤立的系统/应用，实现配网调度端各专业的横向融合，并通过专业融合，逐步实现更多原本无法实现的综合智能应用，以适应智能配网对调度运行的要求。（2）通过主站层、区域控制层、间隔层纵向三层一体化协调，使配网故障定位、隔离、自愈恢复功能，异常情况处理，正常情况处理，优化控制、分析辅助等功能更强大、更准确、更实用。包括主站层与间隔层设备一体化协调的合环换电功能、三层一体化协调的故障定位、隔离和自愈恢复功能，实现主站级故障定位、隔离和自愈恢复，实现区域控制级故障定位、隔离和自愈恢复，实现间隔级故障定位、隔离和自愈恢复。

[关键词]智能调度；系统架构；系统配置

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0111-02

一、前言

电网调度技术是随着计算机技术、自动化控制技术和信息技术发展起来的。70年代我国开始研究调度自动化技术。在80年代后期快速发展，中国四大电网公司从欧美引进先进电网调度技术，不断学习国外电力自动化控制技术，经过三十多年的研究和实际应用经验积累，我国的电力调度技术已经赶超到了国际先进水平。目前，调度自动化系统已经从简单的数据采集功能发展到了具有调、控、配一体化平台的智能调度系统。为适应国家电网公司全面建设“大运行”体系的要求，深化智能电网调度技术支持系统应用，建立调、控、配一体化平台，提高智能电网调度技术支持系统应用水平，本文依托智能电网调度技术支持系统升级，构建一体化配网运行智能调度系统。

二、智能调度支持系统配网功能的设计

1、智能电网调度的关键技术

（1）电网动态监测预警和决策支持技术

电力系统的监测预警以及决策系统的基本功能包括：实时的动态监测，上线状态评估，静态安全状况分析，分析计算静态电压的稳定性，并且能够计算热稳定性，同时在线计算分析暂态功角，上线的暂态电压稳定分析计算，预防和控制低频振荡的发生，控制在线暂态功角的稳定，紧急控制上线的瞬态电压变化，实现在网上的紧急控制和决策等。除了能够实时的对动态低频振荡实现在线监测和分析为，还可以运用先进的计算技术在EMS/SCADA系统的基础上实现升级。

（2）电网运行方式的在线分析技术

生产调度要制定相应的网格工作流程表，合理安排电网运行方式是确保电力系统安全稳定运行的保障。对电网运行的负荷进行实时的预测，对电网输电及配电设备进行合理安排并制定合理的维护方案，从而实现电力系统的安全稳定运行。

电网的动态监测和预警对于决策技术和网络的运行模式的有很大的帮助，他们的特点是在线升级电网系统实现分析和计算的稳定，显着降低计算的工作量，提高了系统的安全和稳定。

2、一体化智能调度技术支持系统配网功能的设计

基于一体化智能调度技术支持系统的配网功能设计为：在调度机构内，通过PCS-9000系统有效集成各类原本孤立的系统/应用，实现配网调度端各专业的横向融合，并通过专业融合，逐步实现更多原本无法实现的综合智能应用，以适应智能配网对调度运行的要求；通过主站层、区域控制层、间隔层纵向三层一体化协调，使配网故障定位、隔离、自愈恢复功能，异常情况处理，正常情况处理，优化控制、分析辅助等功能更强大、更准确、更实用。

（1）调配一体化智能调度技术支持系统架构图

以配网为中心，横向有效集成调度主网模型、用电营销信息，纵向有机协调配网主站、区域层、间隔层一体化装置功能，为实现配网快速、准确的故障定位、隔离、自愈恢复和各类配网调度操作、优化控制与管理，保证配网与主网的协调一致运行，而提供的一体化、实用化整体配网解决方案，图1为系统架构图。

（2）调配一体化智能调度支持系统应用体系结构

系统采用南瑞继保统一应用支撑平台的开发战略，基于支持电力系统二次一体化开发的统一平台开发输配用协同应用，应用层主要有SCADA、高级应用分析（PAS）、配网调度运行支持、输配用协同应用等模块，图2为应用体系结构。

（3）调配一体化智能调度支持系统配置

主站部分主要包括数据服务器、各应用服务器、各应用工作站、网络设备。历史数据服务器：存放历史数据。应用服务器：存放应用实时数据，运行各应用的服务进程。应用工作站：有SCADA调度工作站、DA工作站、GIS工作站、配电工作管理工作站、维护工作站等，完成各应用功能。

系统为完全跨平台实现，所有机器均可以用UNIX、LINUX或WINDOWS操作系统，图3为调配一体化智能技术支持系统配置。

三、智能调度支持系统的实现研究

1、一体化智能调度支持系统运行

调配一体化系统以配网为中心，配网主站、主网调度主站、CIS、负控、故障报修与抢修指挥等系统实现一体化集成；基础数据更全、质量更好，配网状态估计、潮流计算更加准确，从而为自动/人工故障处理功能、异常情况（如重载）处理、正常情况各类操作、广域优化、分析辅助决策和配网管理功能提供更加实用化的支持；实现调配用协调的故障/异常状态的控制和处理、广域优化、分析辅助决策功能；基于更实用的状态估计和潮流计算，进一步实现配电区域保护与控制系统的功能。如图4所示，一体化配网运行智能系统解决方案主要包含以下“五个一体化”。

2、一体化智能调度支持系统的优势

（1）首先在智能电网调度技术支持系统上构建了一体化配网运行智能调度系统，实现了一套系统同时具体调、控、配一体化功能，减小了维护多套系统的工作量，减少了数据重复录入的劳动，提高了工作效率。

（2）系统以配网为中心，一体化集成配网应用、主网调度应用、CIS、负控、故障报修与抢修指挥等功能；基础数据更全、质量更好，配网状态估计、潮流计算更加准确，从而为自动/人工故障处理功能、异常情况（如重载）处理、正常情况各类操作、广域优化、分析辅助决策和配网管理功能提供更加实用化的支持。

（3）实现调配用协调的故障/异常状态的控制和处理、广域优化、分析辅助决策功能；基于更实用的状态估计和潮流计算，进一步实现配电区域保护与控制系统的功能。

四、结论

为了适应国家电网公司全面建设“大运行”体系的要求，深化智能电网调度技术支持系统应用，本文对智能调度支持系统的设计与实现进行研究。本文主要依托智能电网调度技术支持系统升级，构建一体化配网运行智能调度系统：（1）在调度机构内，通过PCS-9000系统有效集成各类原本孤立的系统/应用，实现配网调度端各专业的横向融合，并通过专业融合，逐步实现更多原本无法实现的综合智能应用，以适应智能配网对调度运行的要求。（2）通过主站层、区域控制层、间隔层纵向三层一体化协调，使配网故障定位、隔离、自愈恢复功能，异常情况处理，正常情况处理，优化控制、分析辅助等功能更强大、更准确、更实用。包括主站层与间隔层设备一体化协调的合环换电功能、三层一体化协调的故障定位、隔离和自愈恢复功能，实现主站级故障定位、隔离和自愈恢复，实现区域控制级故障定位、隔离和自愈恢复，实现间隔级故障定位、隔离和自愈恢复。

参考文献

[1] 于存水.基于智能电网调度系统的调度监控平台的设计与实现[D].吉林大学，2013.

[2] 邢大鹏.电网调度安全性评价管理系统的设计和研究[D].西华大学，2008.

[3] 尹美玲.智能电网调度技术支持系统基础平台的设计及应用[D].华北电力大学，2013.