電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)主配網(wǎng)一體化建設模式研究

肖 賢

（國網(wǎng)內江供電公司，四川 內江 641000）

1 主配網(wǎng)調度控制系統(tǒng)基本建設模式

在設計電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)架構與技術方案的過程中，需要綜合考慮諸多因素。架構設計的重點是軟件體系架構設計，尤其是分層式結構設計，通過層次的合理區(qū)分，踐行高內聚低耦合思想[1]。

一般情況下，分層式結構主要包括界面層、數(shù)據(jù)訪問層與業(yè)務邏輯層。結合不同技術的要點，選擇相應的方案，導致電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)的建設模式與架構組成存在明顯差異。現(xiàn)階段，最常見的電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)的建設模式主要體現(xiàn)在集中式、離散式以及分布式三個方面。集中式模式是把“主網(wǎng)系統(tǒng)”與“配網(wǎng)系統(tǒng)”強耦合在一個系統(tǒng)，共用數(shù)據(jù)庫、平臺及應用，實現(xiàn)界面層、數(shù)據(jù)訪問層與業(yè)務邏輯層的強統(tǒng)一；離散式模式則是“主網(wǎng)系統(tǒng)”與“配網(wǎng)系統(tǒng)”完全獨立，包括硬件和軟件的獨立，實現(xiàn)界面層統(tǒng)一，數(shù)據(jù)訪問層與業(yè)務邏輯層完全獨立；分布式模式則是介于上述兩者之間，界面層與數(shù)據(jù)訪問層統(tǒng)一，業(yè)務邏輯層獨立。三種模式各有優(yōu)缺點，但是分布式模式更加接近實際需求。所以，本文將在分布式模式的基礎上延伸，通過增加模型中心，滿足實際工作中主網(wǎng)控制系統(tǒng)和配網(wǎng)控制系統(tǒng)相對獨立和有機統(tǒng)一的需求。

2 模型中心+分布式調度控制系統(tǒng)的主配網(wǎng)一體化建設模式

針對自動化信息量較大的地調，傳統(tǒng)主配網(wǎng)一體化系統(tǒng)存在實時性偏低、吞吐力薄弱以及拓展性不理想的問題，而分布式調度自動化系統(tǒng)能夠解決這些問題。下文將以分布式模式作為切入點，有效拓展系統(tǒng)架構，創(chuàng)建模型中心+分布式調度控制系統(tǒng)的主配網(wǎng)一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)方案，滿足各種類型地調主配網(wǎng)一體化系統(tǒng)的建設要求。

2.1 系統(tǒng)組成

模型中心+分布式調度控制系統(tǒng)的主配網(wǎng)一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)屬于特殊的分布式一體化模式。模型中心+分布式調度控制系統(tǒng)的主配網(wǎng)一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)方案包括調配一體化系統(tǒng)支撐平臺、分布式調度自動化系統(tǒng)、調配一體化分析計算和決策支持、調配一體化電網(wǎng)模型中心四個部分。分布式調度自動化系統(tǒng)+模型中心的調配一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)架構如圖1所示。

2.1.1 調配一體化系統(tǒng)支撐平臺

在主配網(wǎng)一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)的系統(tǒng)支撐平臺中，改進傳統(tǒng)電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)支撐平臺，使用多網(wǎng)段網(wǎng)絡架構形式，可實現(xiàn)多網(wǎng)段管理、資源定位以及資源監(jiān)控[2]。其中，多網(wǎng)段應用管理是合理分布、配置、啟停應用并維護、管理應用狀態(tài)，促進部分應用的主配網(wǎng)一體化運行，同時其他部分隔離運行。多網(wǎng)段資源定位功能是在智能電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)中對某種應用進行定位，或是服務主機節(jié)點。多網(wǎng)段資源監(jiān)視則可運行主配網(wǎng)資源監(jiān)視模塊，進而監(jiān)控系統(tǒng)內部多個節(jié)點內存、網(wǎng)絡、磁盤等多種硬件資源的實時狀態(tài)，一旦出現(xiàn)資源占用越限或是發(fā)生故障，能夠及時告警。

針對高速數(shù)據(jù)總線，由主配網(wǎng)內各應用劃分至相對應的子網(wǎng)中，可有效規(guī)避應用與應用間報文的干擾。若是普通應用報文，可以在子網(wǎng)內處理；若是交互報文，則需要定義報文轉發(fā)規(guī)則，并通過對廣域消息總線技術的合理運用，保證消息主網(wǎng)數(shù)據(jù)和配網(wǎng)數(shù)據(jù)的順利傳送[3]。其中，通用服務總線使用面向服務架構，對交換數(shù)據(jù)需要的底層通信技術和應用處理方法加以評比，并在傳輸層面給予應用請求信息與響應結果信息的傳輸支持。

2.1.2 分布式調度自動化系統(tǒng)

分布式調度自動化系統(tǒng)架構介于集中式和離散式之間，融合了實時數(shù)據(jù)庫技術和網(wǎng)絡技術的分布式實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，邏輯整體性和數(shù)據(jù)分布性特征都十分明顯。受主配網(wǎng)分區(qū)調度運行和主配網(wǎng)高級應用獨立性特征的影響，主配網(wǎng)一體化系統(tǒng)引入分布式調度自動化系統(tǒng)的可行性不斷提高。其中，主配網(wǎng)數(shù)據(jù)處理程序的應用能夠借助多種啟動參數(shù)，有效構建多個獨立主網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)與多個獨立配網(wǎng)分布式調度自動化系統(tǒng)，充分發(fā)揮主網(wǎng)與其他分區(qū)配網(wǎng)數(shù)據(jù)的處理作用。通過實時庫比較分析發(fā)現(xiàn)，以上調度自動化系統(tǒng)實時庫的動態(tài)數(shù)據(jù)是主網(wǎng)負責更新，而分布式調度自動化系統(tǒng)實時庫的動態(tài)數(shù)據(jù)則是多種分區(qū)配網(wǎng)應用負責更新。因此，主配網(wǎng)應用之間的操作并不會產(chǎn)生相互干擾，借助權限即可自主選擇并存取主配網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)。

2.1.3 調配一體化分析計算和決策支持

對于電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)而言，電網(wǎng)模型中心相對獨立。以電力系統(tǒng)公共信息模型為準構建的電網(wǎng)模型中心，能強化數(shù)據(jù)交互，增強數(shù)據(jù)質量的管理與控制效果，有效融合高、中壓電網(wǎng)電氣拓撲、電氣量測模型以及設備參數(shù)。主配網(wǎng)一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)可從模型中心獲得強大的模型支撐和數(shù)據(jù)信息支撐。

結合系統(tǒng)架構，在建設、維護以及存儲電網(wǎng)模型的過程中，需降低模型中心、業(yè)務邏輯層以及界面層的耦合度，提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)、模型和圖形等關鍵性知識與信息資產(chǎn)實際利用率。需要說明的是，電網(wǎng)模型中心生命周期和業(yè)務流程、應用系統(tǒng)功能無密切聯(lián)系。在主配網(wǎng)一體化模型中心建成后，還可以作為既有基礎模型為省級模型中心提供支持，實現(xiàn)功能拓展、主配網(wǎng)物理模型分布維護以及全網(wǎng)即時共享的目的。

圖1 分布式調度自動化系統(tǒng)+模型中心的調配一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)架構

2.2 調配一體化電網(wǎng)模型中心

在主配網(wǎng)協(xié)同計算、分析決策等方面，雖然傳統(tǒng)電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)與配網(wǎng)調度控制系統(tǒng)（配網(wǎng)自動化系統(tǒng)）具備獨立的應用功能，但系統(tǒng)交互與接口調用復雜，導致計算的效率不高且性能不佳。

主配網(wǎng)一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)可從全網(wǎng)角度出發(fā)，有效達到主配網(wǎng)一體化網(wǎng)絡分析、智能分析、聯(lián)合仿真培訓等目標。本文是在主配網(wǎng)一體化的思想基礎上進行擴展，以達到實際工作需求。除了常規(guī)系統(tǒng)已有功能，主配網(wǎng)一體化系統(tǒng)的主要功能是主配一體化的網(wǎng)絡拓撲的分析、狀態(tài)估計和潮流計算等內容。在合理運用主配網(wǎng)一體化智能分析和輔助決策的基礎上，有效拓展系統(tǒng)既有控制分析功能，以協(xié)助調控人員完成分析決策任務。

3 結 論

本文針對電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)的建設模式進行分析，制定了模型中心+分布式調度控制系統(tǒng)的主配網(wǎng)一體化電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)建設方案。該方案整體實現(xiàn)了主網(wǎng)系統(tǒng)與配網(wǎng)系統(tǒng)的相對獨立和有機統(tǒng)一，解決了傳統(tǒng)主配網(wǎng)協(xié)同計算、分析決策時遇到的問題，特別是可以根據(jù)地調電網(wǎng)規(guī)模靈活調整，可行性高，有一定的工程應用價值。