智能電網調度技術支持系統構架及調度自動化現狀研究

龐曉艷，李 建，梁漢泉，李春艷

(四川電力調度控制中心，四川 成都 610041)

近年來，中國各級電網調度自動化系統功能和應用水平取得了質的飛躍［1］。國網電科院、中國電科院、東方電子等多個國內開發廠商在引進消化吸收國外先進技術的同時，結合中國國情自行開發，不斷完善推出適合中國電網調度運行管理和生產實際需要的調度自動化系統。

1 調度自動化系統現狀

目前中國電網調度自動化系統廣泛使用的平臺包括 OPEN3000、CC2000和 D5000。

1.1 OPEN3000系統

國網電科院開發的OPEN3000系統由硬件層、操作系統層、支撐平臺層和應用層組成，其中，系統平臺具備圖模庫一體化的功能，使圖形系統的圖元與數據庫實現同步連接以形成一個有機整體。基于Internet技術、面向對象技術、數據庫技術和JAVA技術，根據電網調度的實際需要，將SCADA、PAS、AVC、DTS、FES、保護信息系統等集成于統一的支撐平臺上。該系統遵循了IEC61970等國際標準，既能進行實時數據的采集、監視和自動閉環控制，也能對電網進行分析和仿真，基本實現了電網安全性和經濟性并重的目標。

1.2 CC2000系統

CC2000系統是由中國電科院開發的開放式、面向對象EMS/DMS支撐系統。該系統在國內外首次采用面向對象分析、設計和編程技術，引用事件驅動機制。該系統由實時運行管理環境、實時數據庫管理系統和人機會話子系統構成支撐平臺，擁有方便、靈活的數據庫和畫面生產工具。事件廣播機制保證了分布式系統各網絡節點數據的一致性。

1.3 D5000系統

智能電網調度技術支持系統(簡稱D5000)的四類應用建立在統一的基礎平臺之上，由基礎平臺統一提供模型、數據、CASE、網絡通信、人機界面、系統管理等服務。應用之間的數據交換通過平臺提供的數據服務進行，通過平臺的調用機制還能夠提供分析計算服務。

基礎平臺是智能電網調度技術支持系統開發和運行的基礎，負責為各類應用的開發、運行和管理提供通用的技術支撐，為整個系統的集成和高效可靠運行提供保障。基礎平臺包含硬件、操作系統、數據管理、信息傳輸與交換、公共服務和功能6個層次(如圖1所示)，采用面向服務的體系架構。面向服務的軟件體系架構(SOA)，具有良好的開放性，能較好地滿足系統集成和應用不斷發展的需要;層次化的功能設計，能有效對硬件資源、數據及軟件功能模塊進行良好的組織，對應用開發和運行提供理想環境;針對系統和應用運行維護需求開發的公共應用支持和管理功能，能為應用系統的運行管理提供全面的支持。

圖1 智能電網調度技術支持系統基礎平臺層次結構

2 智能電網調度技術支持系統構架［2-4］

智能電網調度技術支持系統在國、網、省3級的總體架構如圖2所示。橫向上，系統通過統一的基礎平臺實現四類應用的一體化運行以及與SG186信息系統的有效協調，實現主、備調間各應用功能的協調運行和系統維護與數據的同步;縱向上，通過基礎平臺實現上下級調度技術支持系統間的一體化運行和模型、數據、畫面的源端維護與系統共享，通過調度數據網雙平面實現廠站和調度中心之間、調度中心之間數據采集和交換的可靠運行。

圖2 國、網、省3級調度智能電網調度技術支持系統的整體框架示意圖

基于多級EMS環境，構建不同層次電網安全穩定防御系統，進而逐步規范、整合，形成一體化整體防御是構筑適應特高壓互聯大電網安全穩定要求的協調防御體系的有效途徑。為了充分發揮電網多級安全穩定防御系統的作用，在模型參數管理、在線數據整合、應用結果共享等方面還需要進一步完善，具體表現如下。

多級調度模型參數實現統一管理。雖然各級調度關心電網安全穩定問題的側重點有所區別，但是分析問題時所使用的模型和參數很多都是相同的(如低頻低壓減載模型及參數信息等)，如果分別進行維護，不僅增加了維護的工作量，而且很難保證模型參數的一致性。因此需要進行模型參數的統一管理，采用多級協調的分層分區維護機制保證電網的模型和參數的一致性。

全網數據在線整合和共享。在省地模型參數共享的基礎上，再結合國調下發的模型參數和在線數據，實現總調、省調和地調多層次的模型和數據的統一整合，一方面上級調度為下級調度提供統一的全模型和在線數據，另一方面隨著下級調度模型的細化，也進一步提高上級調度側安全防御系統分析結果的準確性。

應用結果信息共享和控制策略統一協調。通過多級協調防御系統的建設，多級調度共享多級安全防御系統的分析評估結果，上級調度將與下級電網關系密切的內容下發，下級調度將對主網安全穩定性有顯著影響的內容上傳。對于輔助決策和緊急控制的策略，由上級調度進行統一協調，實現多級調度間的電網安全防御系統信息的統一共享和協調控制。

多級調度分別對所轄電網范圍預想故障進行安全穩定性分析、預防控制輔助決策。主網的安全穩定問題由上級調度負責制定安全穩定控制系統的控制策略;下級調度負責所轄電網范圍內的安全穩定問題;下級不同調度管轄電網中的相繼故障、連鎖故障，以及上下級調度管轄電網中的組合故障，由上級調度負責分析發布，下級調度配合落實執行。

3 主要結論

電網技術支撐系統是確保電網安全穩定運行，避免大面積停電事故的重要技術措施，而調度自動化水平決定了電網技術支撐系統建設的高度和深度。為此，基于當前電網調度自動化水平狀況，對智能電網技術支撐系統的構架進行了分析。

［1］馬韜韜，郭創新，曹一家，等.電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢［J］.電力系統自動化，2010，34(9):7-11.

［2］李碧君，溫柏堅，徐泰山，等.省地兩級電網安全穩定協調防御框架及關鍵技術［J］.電力系統自動化，2011，35(21):26-30.

［3］王保義，邱素改，張少敏.電力調度自動化系統中基于可信度的訪問控制模型［J］.電力系統自動化，2012，36(12):76-81.

［4］汪際峰.一體化電網運行智能系統的概念及特征［J］.電力系統自動化，2011，35(24):1-6.