地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺研究與應(yīng)用

杜冬艷

摘 要：為充分適應(yīng)智能大電網(wǎng)的發(fā)展，實(shí)行“調(diào)、控、配一體化”大運(yùn)行模式，開發(fā)了地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺。該平臺以一種基于標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一方式整合地區(qū)調(diào)度范圍內(nèi)各類業(yè)務(wù)應(yīng)用（包括橫向與縱向應(yīng)用），建成一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型、接口規(guī)范和對象標(biāo)識（包括命名與編碼）規(guī)則，為各類應(yīng)用提供所需的各種輸入數(shù)據(jù)和服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度。

關(guān)鍵詞：地區(qū)電力調(diào)度 技術(shù)支撐平臺 研究 應(yīng)用

中圖分類號：TN2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-00-02

隨著電網(wǎng)規(guī)模急劇增大、電力設(shè)備的不斷增多、高科技設(shè)備的大規(guī)模投入使用，對供電企業(yè)的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理提出了新的要求。地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺的研究與應(yīng)用是解決當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度工作面臨問題的重要手段，對提高電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。

1 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺簡介

地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺的公共信息模型基于IEC TC57 CIM，實(shí)現(xiàn)EMS、內(nèi)平臺、外平臺以及其它應(yīng)用平臺間數(shù)據(jù)模型的自動同步，同時提供數(shù)據(jù)模型的建立、維護(hù)、擴(kuò)展和導(dǎo)入、導(dǎo)出、拼接功能。地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺在安全I(xiàn)I區(qū)為安全I(xiàn)、II區(qū)應(yīng)用平臺提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，直接融合各種業(yè)務(wù)模型、實(shí)時及歷史數(shù)據(jù)。在安全I(xiàn)II區(qū)直接融合調(diào)度運(yùn)行管理、電壓分析和聯(lián)絡(luò)線考核等平臺的模型、實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)，為安全I(xiàn)II區(qū)應(yīng)用平臺和調(diào)度中心外部的平臺提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)接口。

2 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺研究與建設(shè)

2.1 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺數(shù)據(jù)整合

地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺的中心數(shù)據(jù)庫是面向范圍內(nèi)所有業(yè)務(wù)應(yīng)用的“主題數(shù)據(jù)庫”，通過數(shù)據(jù)整合功能，將來自EMS、DMS、OMS、保護(hù)信息管理、地方電廠信息管理等各種業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺的數(shù)據(jù)（電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)、資產(chǎn)數(shù)據(jù)、保護(hù)數(shù)據(jù)、計劃數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時數(shù)據(jù)等）按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)模型、對象命名與編碼規(guī)則有機(jī)地整合在一起，能夠有效地管理和利用范圍內(nèi)的信息資源，成為地區(qū)調(diào)度的數(shù)據(jù)匯聚中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)來源的唯一性與共享性，為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)挖掘和綜合數(shù)據(jù)展示提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。（1）地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺整合的應(yīng)用。地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺能夠整合的應(yīng)用包括但不限于下列類別的應(yīng)用：①能量管理系統(tǒng)（EMS）；②配網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS）；③地方電廠信息管理系統(tǒng)；④調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)（DMIS）；⑤保護(hù)管理信息系統(tǒng)接口；⑥負(fù)荷預(yù)報系統(tǒng)（2）地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺中心數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺中心數(shù)據(jù)庫包含各類應(yīng)用所需的公用數(shù)據(jù)、應(yīng)用交換數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。

（3）地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺中心數(shù)據(jù)庫。地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺中心數(shù)據(jù)庫是面向范圍內(nèi)所有業(yè)務(wù)應(yīng)用的“主題數(shù)據(jù)庫”，各個應(yīng)用需要的數(shù)據(jù)庫只是這個主題數(shù)據(jù)庫的一些映射，只有在既有主題數(shù)據(jù)庫不能夠涵蓋新增具體應(yīng)用的信息時，才需要擴(kuò)張/修改主題數(shù)據(jù)庫。隨著所整合應(yīng)用數(shù)目的增加，主題數(shù)據(jù)庫趨于成熟，變化逐漸減少，控制難度降低從而使平臺易于管理。為了提高平臺的運(yùn)行效率，可以為特定的應(yīng)用類別，例如調(diào)度生產(chǎn)管理類應(yīng)用，預(yù)制主題數(shù)據(jù)庫的一些特定應(yīng)用視圖。平臺數(shù)據(jù)整合功能通過專用數(shù)據(jù)接口服務(wù)、通用數(shù)據(jù)庫表抽取與轉(zhuǎn)換相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。

2.2 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺標(biāo)準(zhǔn)化模型規(guī)范編碼

針對地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺建設(shè)，電網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)的命名一定要規(guī)范，以避免誤差和失誤，制定了一套符合應(yīng)用需求的調(diào)度數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際的地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺設(shè)計中，應(yīng)該遵循這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。（1）地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺信息模型。地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺信息模型采用電網(wǎng)調(diào)度全景信息模型，以 IEC TC57（61970、61968）標(biāo)準(zhǔn)中的CIM模型為基礎(chǔ)，根據(jù)《國家電網(wǎng)公司“生產(chǎn)管理平臺數(shù)據(jù)編碼規(guī)范”》、《國家電網(wǎng)公司“成熟套裝軟件信息分類與編碼方案”》等規(guī)范所包含的相關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用平臺的信息描述需求，對CIM進(jìn)行擴(kuò)展，形成能夠覆蓋地區(qū)調(diào)度各類業(yè)務(wù)的完整“統(tǒng)一公共信息模型”。各應(yīng)用特定的信息模型裁剪自統(tǒng)一公共信息模型，兩者密不可分，形成一個有機(jī)整體。受管理的信息模型本質(zhì)上只描述公共數(shù)據(jù)—即可能用于交換的數(shù)據(jù)的模型。業(yè)務(wù)特定、無需交換的數(shù)據(jù)，相應(yīng)的信息模型可以在公共模型上擴(kuò)展，也可以采用與公共信息模型不同的體系管理。（2）地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺對象編碼規(guī)則。在確定了統(tǒng)一信息模型的基礎(chǔ)上，為保證互操作時能以明確的對象標(biāo)識確定對象身份，地區(qū)電力調(diào)度調(diào)度技術(shù)支撐平臺采用“地區(qū)電力調(diào)度編碼規(guī)范”，遵循《山東電力調(diào)度“生產(chǎn)管理平臺數(shù)據(jù)編碼規(guī)范”》和 IEC 61346（國內(nèi)等同采用標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 5094）的有關(guān)規(guī)則，明確規(guī)定編碼范圍、編碼規(guī)則，按照規(guī)范擬定的規(guī)則對平臺管理的對象進(jìn)行編碼，并在平臺對外提供對象信息時，使用符合規(guī)范的對象代碼。（3）地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺組件接口規(guī)范。地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺應(yīng)用集成基礎(chǔ)設(shè)施建立在符合IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)要求的組件執(zhí)行平臺上，提供符合“地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺組件接口規(guī)范”的服務(wù)接口。

2.3 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺結(jié)構(gòu)

地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺的物理分布設(shè)計是在地區(qū)調(diào)度內(nèi)部的橫向平臺間，基于數(shù)據(jù)存儲中心建設(shè)內(nèi)外綜合地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺，是一個跨電力二次平臺安全分區(qū)的地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺；在上下級調(diào)度機(jī)構(gòu)間通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和調(diào)度信息管理網(wǎng)與其II、III區(qū)的相應(yīng)平臺連接，實(shí)現(xiàn)縱向的數(shù)據(jù)交換、整合和服務(wù)。在安全I(xiàn)I區(qū)建設(shè)一套內(nèi)綜合地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺，滿足生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)的各應(yīng)用平臺之間的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)交換需要。在安全I(xiàn)II區(qū)建設(shè)一套外綜合地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺，滿足管理信息大區(qū)內(nèi)的各應(yīng)用平臺之間數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)交換需要。內(nèi)外地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺采用相同的數(shù)據(jù)模型、相同的技術(shù)架構(gòu)。內(nèi)地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺通過防火墻與安全一、二區(qū)的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺交互。內(nèi)地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺與外地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺通過正反向的安全隔離裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

2.4 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺總體技術(shù)要求

平臺應(yīng)采用開放式結(jié)構(gòu)、提供冗余的、支持分布式處理環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)平臺。從內(nèi)核到外在均采用面向?qū)ο蟮腟ED-CIM標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、實(shí)現(xiàn)，以充分支持IEC 61970、61968標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。滿足可擴(kuò)展性、可靠性、開放性、可維護(hù)性、安全性、數(shù)據(jù)完整性和一致性等要求，具有完善的跨平臺和混合平臺的能力。

2.4.1 可擴(kuò)展性。平臺須具有很好的軟、硬件擴(kuò)充能力，包括增加新計算機(jī)硬件、增加新軟件功能和平臺容量擴(kuò)充（包括可接入的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺、平臺數(shù)據(jù)庫的容量等），不應(yīng)該有設(shè)計容量上的限制，從而能使平臺可以整體設(shè)計、分步建設(shè)投運(yùn)、逐步擴(kuò)充、逐步升級，為將來的發(fā)展提供更好的鋪墊。

2.4.2 可靠性。平臺應(yīng)該確保數(shù)據(jù)的安全性，重要的設(shè)備、軟件功能和數(shù)據(jù)應(yīng)具有冗余備份，無論冗余服務(wù)器怎么切換，都不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。

2.4.3 開放性。平臺應(yīng)具有開放平臺的體系結(jié)構(gòu)，符合POSIX100標(biāo)準(zhǔn)和IEC61970信息模型與API接口標(biāo)準(zhǔn)，保證與相關(guān)平臺的互聯(lián)、互通、互操作。

2.4.4 可維護(hù)性。平臺應(yīng)具備較高可維護(hù)性，包括硬件平臺、軟件平臺、運(yùn)行參數(shù)三個方面，平臺所選設(shè)備應(yīng)是符合現(xiàn)代國際標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通用產(chǎn)品，便于維護(hù)。具備簡便、易用的維護(hù)診斷工具，使平臺維護(hù)人員可以迅速、準(zhǔn)確判斷異常的所在地，進(jìn)行維修。提供平臺運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視告警平臺、圖形化數(shù)據(jù)管理工具，備份恢復(fù)工具，資源調(diào)度管理等維護(hù)管理工具。

2.4.5 安全性。平臺安全必須滿足《電力二次平臺安全防護(hù)規(guī)定》（國家電力監(jiān)管委員會5號令）對電網(wǎng)計算機(jī)監(jiān)控平臺和平臺之間互聯(lián)的安全要求，符合《全國電力二次平臺安全防護(hù)總體框架》的有關(guān)規(guī)定。

2.4.6 數(shù)據(jù)完整性、一致性。平臺應(yīng)采取足夠的措施保證數(shù)據(jù)完整性。在數(shù)據(jù)建模、導(dǎo)入導(dǎo)出、抽取、轉(zhuǎn)換、加載各個環(huán)節(jié)應(yīng)具有嚴(yán)格的校驗(yàn)和事務(wù)化處理，以保證平臺中的數(shù)據(jù)完整性。采取足夠的措施，保證內(nèi)外平臺數(shù)據(jù)與各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性。

3 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺應(yīng)用及前景研究

3.1 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺數(shù)據(jù)發(fā)布

平臺契合實(shí)際需要，符合安全運(yùn)行和管理的要求，通過各種圖表的形式，將電壓類、電量類、負(fù)荷類、網(wǎng)損類等各種數(shù)據(jù)結(jié)果生動、直觀地反映出來。高級的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)平臺還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗(yàn)、數(shù)據(jù)回填、數(shù)據(jù)及時修改及桌面級個性化展現(xiàn)等功能，這樣也減輕了管理員的負(fù)擔(dān)。

3.2 地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺應(yīng)用前景

平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合，能夠提高電力企業(yè)的工作效率和現(xiàn)代化管理水平，從整體綜合規(guī)劃數(shù)據(jù)信息，結(jié)合業(yè)務(wù)需求，考慮各業(yè)務(wù)功能模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞和共享，使用面向業(yè)務(wù)服務(wù)的方法建立信息模型、業(yè)務(wù)知識模型和服務(wù)模型，把數(shù)據(jù)和應(yīng)用結(jié)合到一起，方便地解決信息的交流問題，完成信息發(fā)布、全文搜索、知識抽取和應(yīng)用集成。應(yīng)用效果最終應(yīng)通過各類生產(chǎn)業(yè)務(wù)平臺來發(fā)揮作用，為推動整合數(shù)據(jù)應(yīng)用

工作。

4 結(jié)語

通過對地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)支撐平臺的研究與應(yīng)用，東營地區(qū)電力調(diào)度各項(xiàng)工作都取得了長足的進(jìn)步，有效地避免了電網(wǎng)可能發(fā)生的許多大的故障，減少了大量經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。管理水平大幅度提高，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)與政府、企業(yè)與電廠、企業(yè)與客戶、企業(yè)與員工的和諧發(fā)展、共同提高。

參考文獻(xiàn)

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[2] 電力調(diào)度數(shù)據(jù)整合應(yīng)用的研究與實(shí)踐.中國電力雜志社，2011.