電力智能調度通信系統的研究與應用

國網新疆電力有限公司克州供電公司 高玖生

目前，自動化水平不斷提升，電網建設向著智能化方向邁進，當下大規模電網的實際調度和操作任務是較為繁重的，一般都是多線程相互并行，有較高的共享程度，需要不同部門和不同地區負責人員共同協作。傳統的調度指令是通過電話發令模式進行的，首先語音發令的過程中可能存在歧義，其次通話環境嘈雜，使得整個調度過程中存在明顯的缺陷和問題，通過對電力智能調度通信系統的應用，改善這些問題。

1 智能化電力調度通信系統的構架概述

智能化電力調度通信系統，通常來說，需要有相應的硬件設備和配套的系統軟件共同構成[1]。

系統硬件設施包括的內容較多，如隔離開關、變壓器、直流電源等。相關通信設備借助計算機設備和相關的保護裝置，做到對整個電力系統內部信息的實時采集，通過應用各類斷路器電力采集裝置等，完成對開關狀態的遠程控制工作和任務，從而使得整個智能調度系統建立起良好的硬件基礎，提供一個完整的基礎結構平臺。

電網智能調度系統的軟件系統內容也較多，需要能夠對各類應用進行支撐，搭載不同的應用，完成各類信息的處理工作，同時進行良好的信息展示和人機交互任務，借助開放的體系機構，整個通信系統網絡與局域網進行聯通，確保能夠完成不同廠商和設備之間的信息交互工作，做到整個電網中的信息、能量、業務、指令得到正常的調度與分配，將整個電網的工作各個結構實現比較高度的彼此整合[2]。

系統硬件和軟件可以進行良好的結合，這種結合才能夠使得整個電網的智能調度系統得到正常的使用。需要對電網系統中各個開關的狀態，各個電量的參數進行采集，同時反饋到中央處理器，確保能夠對電網中的變配電系統的實際運行狀態進行確切地掌握，對于發生的故障可以進行及時的判斷和處理，完成對各個電器元件的保護和控制作用，提高整個系統的穩定程度，能夠對緊急問題進行及時處理，并且整個系統是具有多道安全防線的，是一個綜合性極高的系統，不僅能夠完成對系統內部的監控任務，同時也擁有良好的抵御外部侵害的效果，外部侵害包括自然環境的變化、極端天氣以及外部網絡攻擊等。

目前，已經應用的系統構架為SOA架構，該系統的架構是嚴格遵循著相關標準進行建立的，擁有相應的訪問接口，能夠實現標準化的操作，并且相應的網絡建模功能較為完善，能夠完成無功電壓的優化任務，做到靜態安全分析，同時借助現有的模塊，促進整個系統通信效率和安全程度的持續提升[3]。

2 智能調度系統的功能

2.1 友好的人機界面

友好的人機交互界面可以提供較多的畫面顯示情況，完成不同畫面之間的切換，能夠顯示整個電網系統中的接線圖和配置圖情況，同時能夠完成對監控畫面的實時顯示與傳輸，并且通過相應的操作可以實現不同畫面之間的切換，對整個系統內各類電氣設備的實際運行狀態進行顯示，顯示的內容包括但不限于各個設備的電量情況，功率消耗情況，開關情況，工作溫度情況等多個方面。這些情況可以依靠良好的顯示系統實現對接線情況、溫度情況、運行狀態情況的切換。

2.2 趨勢曲線

在電力系統的監控過程中，需要采集大量的數據，而這些數據是可形成相應的曲線，曲線不僅包括對歷史趨勢的記錄，同時也實時顯示現有設備的運行情況，通過對顯示和記錄的趨勢曲線進行比較，細致全面的分析，了解整個回路的各種實際運行情況，信號波動情況，相關人員也可通過對這些區縣的調用和分析，及時地排查各類電氣故障[4]，合理分析故障可能存在的基礎原因，可更好地進行相應指令的下達，完成對整個電力系統的調度工作。

2.3 報表管理工作

借助一個良好的電網系統，可以按照標準的格式進行報表的統計和生成，這些報表能夠反映和記錄電氣設備的運行狀態，分析各類故障和報警系統的工作情況，對相關人員的實際操作和該系統的自動控制與操作進行記錄和存儲，生成一個完整的歷史信息記錄報表。因此，通過該功能，設備負責人員可以對系統內的電壓情況、電流情況、供電和負荷數據進行查詢。

2.4 故障記錄系統分析

通過上文所述，借助生成報表能夠完成對設備情況的記錄和分析，這也就是說，借助這一系統，可以實現對各類操作和報警以及事故的具體記錄的。無論是月線報警還是事故跳閘，都可以進行相應的記錄，對事件發生的具體時間，相關負責人員的工作情況和值班情況，以及發生的事件內容和設備參數等眾多方面都可以進行相應的記錄[5]。同時，對于出現的開關變位跳閘，還有一些參數超過設定值的情況進行相應的報警，報警方式通常來說都是通過信號燈閃爍和聲音的方式進行，借助該警報方式，相關值班人員可以及時地對電網系統內的故障進行發現和判斷，排除系統故障與風險問題。

2.5 視頻監控功能

傳統調度系統在具體的工作過程中完成的信息傳輸包括相應的信息數據、測量、通信以及對電網那個部分的控制功能，通過這些調度維持整個電網系統的運行。傳統的調度系統實際上并不能完成相應的可視化工作與任務，借助現有的5G通信技術，對于大容量數據的傳輸速率和效果有大規模提升，這樣可通過相應的智能調度系統，將視頻監控信號進行實時傳輸，調度室可以遠程的通過視頻對現場情況進行監控。

2.6 認證功能

對于電力智能調度通信系統來說，必須擁有良好的身份認證功能，對系統的身份情況進行鑒別，對于訪問人員的身份進行核驗，同時要能夠擁有一定的防止錯誤或失誤操作的能力。相關的身份認證功能是有著嚴格的要求和措施制定的。一般來說，如果相關人員完成了三次密碼的輸入未成功登錄系統，通過認證會進行鎖定。在一定時間內，賬號不可以再次進行登錄操作，相關人員在設置密碼時，密碼的長度需要進行規范和確定，便于系統進行識別。

2.7 調度操作管控功能

調度操作管控功能，實際是指借助智能化電力調度系統，可以完成整個電站內各個操作步驟的調度任務。

調度發令，也就是調度員選擇一條適當的指令信息進行下發的過程，這樣網絡系統可以自動地對該指令進行情況校驗，如果達標，可按照調度員的實際操作命令，將信息在整個網絡系統中進行傳遞，同時對在網絡系統中的具體傳遞軌跡進行詳細的記錄，這些記錄的信息主要用于備案，以保證其他監督單位可以對相關信息進行調度和研究。

指令下達之后，廠站方系統對于接收到的指令會進行一個自動的提醒，如果在一定時間內，系統沒有檢測到場站方的用戶進行了該指令操作，那么會進行一個重要的提醒，確保廠站方的工作人員能夠切實收到相關信息并完成調度任務。該操作過程實際上可稱作廠站方復述操作，這一過程同樣要借助數據庫技術進行備案。

調度核實任務是指在收到任務之后，需要對接收到的指令情況進行核實，以確保整個操作過程是正確的信息理解，沒有出現失誤，這個工作對于保證整個信息的正確性有著關鍵性作用，在工作完成后，相關工作人員需要進行后續日志填寫和記錄。在完成調度核實時，廠站方作為接收信息的一方，也需要對相關的指令進行核查，確保操作票核驗通過，才能夠開始完成和進行相應的現場操作。

以上內容也是整個調度通信的具體下發步驟，情況概述。調度工作到此并不能說明已全部完成，場站方需要對操作的結果進行一個報告和上傳，調度在接收到相關操作報告之后，也需要對情況進行進一步的復核，要確認內容，不存在問題。調度方在接收到核實的信息內容之后，還需要完成收令這一操作內容與工作。

3 關鍵性技術情況概述

3.1 信息安全相關技術

智能化電力調度通信系統是一個新型的管理系統，整個系統要想能夠持續的穩定運行，必須有相應的安全性要求，能夠擁有一定的容錯能力和抵御外部環境變化的能力，對各類惡意攻擊能夠進行抵抗。

首先，系統在登錄時必須完成相應的信息驗證工作，該項工作也是保障整個系統防范工作足夠安全的首要關卡，其防護效果較為重要。目前的信息登錄驗證功能已將原來的pki技術和人臉識別進行了結合，也就是說，要想登入整個系統獲得操作授權，必須通過多重的驗證任務，相關工作人員想要完成系統操作登錄，需要接入相應的驗證裝置，通過人臉識別才能夠進行。整個系統會對驗證裝置里存儲的各類用戶實際信息進行查看，對輸入的登錄密碼進行自動的檢測與判斷，從而決定是否進行授權，允許相關人員進行操作權限的獲取。

系統在完成整個認證的過程中，通常會隔固定的時間進行刷新工作，也就是說，如果在一段時間之內，系統沒有接收到任何的操作指令，那么系統會自動地進行閉鎖，防止其他人員進行隨意的操作，影響系統的正常運行。

同時，整個系統需要防止出現對用戶權限的轉借、轉讓問題，該問題可以借助人臉識功能進行實現，如在電廠的調度系統，中央控制部位加裝合適的人臉識別裝置，在技術人員進行信息輸入的同時，分析操作人員已經存儲的信息模型進行驗證，以確保運行人員的身份不存在問題，這是借助人臉識別系統實現的安全信息系統的優化。

除完成信息驗證之外，在進行網絡信息的傳遞過程中，需要對數據系統進行嚴格加密，同時需要加密的不僅包括傳輸過程，還包括信息的傳遞、驗證以及存儲方面。在第一道防護關卡的基礎上，完成對各個信息的保密，預防信息的竊取和篡改是維護和保障整個系統安全穩定的另外一道重要關卡。現有的網絡信息加密工作，基于目前的安全套接協議進行開展。

3.2 調度指揮與網絡交互

系統的正常使用流程必須規范化，要防止違章問題的發生和出現。完整的檢修計劃流程操作規范，是必須進行制定和建立的整個設備的日常檢修任務，必須遵照目前制定出來的檢修計劃進行檢修的步驟和順序，不可以隨意打亂和更改設備，在檢修過程中要進行全過程的監控與管理。目前，設備檢修計劃流程包括對設備的停送電操作指令的傳輸，以及對工作票的接收許可和結束等任務內容和方面。

在系統進行操作指令控制和調度工作信息的發送前，需要對操作票的編制審批進行嚴格的規范化，確保能夠有助于后續的各類檢測檢修工作，整個操作票的各類信息需要嚴格核查無誤，才可以進行后續的指令發出。

通信信息的揭發過程，也需要依照各類制度的標準與規范，信息的揭發流程需要明確，并逐項進行，整個流程制度規范的調令發送包括最初的調令發出，到最后的地方接收的全過程。值得注意的是，整個系統操作指令在進行發出時，有可能在同一種邏輯方式下，并存著多條指令信號和信息，這些信號和信息有可能是同一時間進行發出的，這時必須根據相關的規定，在完成所有并行操作基礎之后，再開始下一項操作指令的執行任務。

整個調度工作中傳達的各類信息和內容也需要進行相應的歸檔，存儲和記錄整個記錄的過程也有著嚴格的規范制度和標準。需要對操作流程中涉及的時間情況，負責人員信息指令，具體內容等都進行細致的記錄，并且進行存儲，以便于后續的信息審查工作進行。

3.3 數據庫技術

系統要想更好地完成相關的通信任務和調度任務，數據庫的建立是基礎內容之一，目前電力系統平臺已可以對不同類型的數據庫完成實時接入，也可以做到對同一實時數據庫進行相應的鏡像工作，并可分布在不同的網絡節點上。備份的作用是非常有必要的，借助備份服務器的工作，負責人員可以更好、更加迅速地對數據庫進行訪問，更加便捷地對數據庫中的各項信息進行查找，同樣，這種備份也可以防止意外情況而造成停電，或造成設備損傷問題引起的數據丟失現象，確保整個數據庫的安全穩定。

4 云計算的應用與未來發展趨勢

云計算是一種優良的計算模式，需要結合互聯網進行開展，作為用戶來說，可按照實際需要對計算能力、存儲空間和信息服務的情況進行獲取。

云計算能夠實現對各類資源進行分布式的使用，這樣的話，如果眾多的計算機并不是在同一地點，那么也可以借助云計算技術，將這些計算機之間運用互聯網進行統一，形成一個大型的數據庫，從而完成后續的分布式管理工作，而這也是云計算技術的重點特征之一。借助這一技術，可以有效將不同類型和廠家的計算機資源進行整合，形成一個功能強大的計算平臺和數據庫平臺，基于此，該技術還擁有較好的可拓展性，電力系統中本身擁有大量的計算存儲資源基礎的，這些資源較多，并且處于閑置狀態，而借助云計算，可以將這些閑置狀態的資源進行有效的整合，從而使得整個信息設備的工作效率得到大范圍提升。

5 結語

本文對電網智能調度的實際應用情況和系統功能進行了研究、介紹和分析，對相關技術的未來發展趨勢進行了預測和概括，傳統調度管理模式的不足，已經可以被現有智能化技術進行良好的修正和彌補，有利于促進整個智能化電力系統的建設與發展。