D5000系統(tǒng)在電網(wǎng)的應(yīng)用分析

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)飛速的發(fā)展，人們越來越對電力資源需求增多，而隨著國家電力系統(tǒng)規(guī)模越來越大，如何合理有效對電力資源進(jìn)行調(diào)度成為了我們電力工作者的首要任務(wù)，一種智能電網(wǎng)的大腦D5000系統(tǒng)在電網(wǎng)中運(yùn)行應(yīng)用- 智能調(diào)度。D5000系統(tǒng)作為目前最新的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，已經(jīng)在世界上各電網(wǎng)調(diào)度中取得了很好的效果和評價。本文重點(diǎn)介紹了D5000系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、平臺構(gòu)成，重點(diǎn)就D5000系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中的實際應(yīng)用情況進(jìn)行了系統(tǒng)分析，說明經(jīng)過合理調(diào)度，提高D5000系統(tǒng)硬件及操作系統(tǒng)穩(wěn)定性，有效提高了電網(wǎng)監(jiān)控和運(yùn)行效率，大大提高了電網(wǎng)安全運(yùn)行可靠性。

【關(guān)鍵詞】D5000系統(tǒng)；智能電網(wǎng)；調(diào)度自動化

1、前言

隨著我國社會的高速發(fā)展，電力部門擴(kuò)大電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模和擴(kuò)大電網(wǎng)電容是必然趨勢。電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模和電網(wǎng)電容的擴(kuò)大必然要求相應(yīng)的增多電力系統(tǒng)和設(shè)備。如何合理有效對電力資源進(jìn)行調(diào)度[1]成為了我們電力工作者的首要任務(wù)，D5000系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，世界上各電網(wǎng)調(diào)度中取得了很好的效果和評價。

2、D5000系統(tǒng)

2.1 D5000系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

D5000系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，分為硬件層、操作程序?qū)印⒅蜗到y(tǒng)層和應(yīng)用層四個層級。在硬件層的服務(wù)器系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置上，均采用的國內(nèi)品牌，其中首先為華為和聯(lián)想。操作程序?qū)拥慕?gòu)由國產(chǎn)B級安全操作系統(tǒng)來完成，數(shù)據(jù)庫的組建也是采用國內(nèi)制造，以此確保信息系統(tǒng)的安全性。對核心的支撐系統(tǒng)層進(jìn)行劃分，可以概括為數(shù)字化監(jiān)控、信息交互、公共服務(wù)以及功能管控四個層面。D5000系統(tǒng)以面向服務(wù)性能的軟件體系（SOA）為基礎(chǔ)來進(jìn)行平臺架構(gòu)。D5000系統(tǒng)可以進(jìn)行層次化的功能設(shè)計，能快速有效的對硬件資源、數(shù)據(jù)及軟件功能模塊進(jìn)行良好的組織，為應(yīng)用開發(fā)和運(yùn)行提供理想環(huán)境。D5000系統(tǒng)平臺對系統(tǒng)和應(yīng)用運(yùn)行維護(hù)需求開發(fā)的公共應(yīng)用支持和管理功能，能為應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行管理提供全面的支持。

2.2 D5000系統(tǒng)平臺建設(shè)

D5000系統(tǒng)平臺通過自主開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的電力中間件、調(diào)度計劃應(yīng)用和調(diào)度管理類應(yīng)用系統(tǒng)，電網(wǎng)運(yùn)行中實現(xiàn)了實時監(jiān)控、在線穩(wěn)定性分析、調(diào)度業(yè)務(wù)管理等功能。其子系統(tǒng)包括：能量管理系統(tǒng)、動態(tài)穩(wěn)定預(yù)警系統(tǒng)、廣域相量測量系統(tǒng)、電力計劃管理系統(tǒng)、調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)、繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、雷電監(jiān)測系統(tǒng)、電網(wǎng)穩(wěn)定自動控制裝置、微機(jī)繼電保護(hù)裝置、電網(wǎng)仿真計算系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、發(fā)電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。在平臺建設(shè)中，新的電力調(diào)度系統(tǒng)為保持其安全可靠性需要注意如下內(nèi)容：通過提高調(diào)度駕馭大電網(wǎng)的能力來適應(yīng)電網(wǎng)的快速發(fā)展和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，優(yōu)化調(diào)度資源配置能力來適應(yīng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度和資源優(yōu)化配置的需求。此外，在頻發(fā)自然災(zāi)害給電網(wǎng)運(yùn)行造成的巨大影響的地理區(qū)域，通過建設(shè)備用調(diào)度體系（N-1）來建構(gòu)預(yù)警方案。并且，需要對安全防護(hù)體系進(jìn)行二次系統(tǒng)的縱深升級來對日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)信息安全威脅進(jìn)行防，同步開發(fā)新一代電網(wǎng)控制系統(tǒng)來與計算機(jī)、通信、信息技術(shù)及電力結(jié)合以此為二次系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步出力。

3、D5000系統(tǒng)在電網(wǎng)中運(yùn)行應(yīng)用

3.1 D5000系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模塊

在D5000系統(tǒng)共有主調(diào)、備調(diào)兩套系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫都采用了自動同步的數(shù)據(jù)庫模型，其中的兩庫模型同步使用，從功能選擇上可以實現(xiàn)指定表和指定域的同步，操作方便管理[2]。數(shù)據(jù)庫同步機(jī)制工具主要分為核心模塊、日志模塊和WEB模塊。WEB模塊的作用是展示配置的界面和維護(hù)配置的界面，源數(shù)據(jù)庫和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的相關(guān)信息都定義在WEB模塊上，核心模塊是WEB模塊的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候進(jìn)行同步，日志模塊將同步結(jié)果記錄在日志模塊上。

3.2 SCADA子系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在電網(wǎng)系統(tǒng)中，技術(shù)發(fā)展也最為完善。它在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中占重要地位，可以對現(xiàn)場運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、參數(shù)的設(shè)定以及各類信號報警等各項功能。在當(dāng)今的電網(wǎng)自動化建設(shè)中起了相當(dāng)舉足輕重的作用。

D5000系統(tǒng)的SCADA子系統(tǒng)是新一代概念上的SCADA。它經(jīng)過了從面向測點(diǎn)到面向設(shè)備再到智能電網(wǎng)的面向網(wǎng)絡(luò)改變，以面向網(wǎng)絡(luò)為核心設(shè)計，遵循的設(shè)計原則為穩(wěn)定、可靠、安全、智能、高效。D5000系統(tǒng)的SCADA具備了的智能分析能力與智能處理能力，在對設(shè)備建力模型基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的圖形優(yōu)化工具，可以對自動平衡率計算和自動圖形優(yōu)化。中心圖像管理服務(wù)器用于管理圖像的傳輸、存儲，在管理服務(wù)器上安裝有系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)管理軟件及監(jiān)控終端模塊等軟件，起著對整個系統(tǒng)的管理和服務(wù)作用。除了上述功能，D5000系統(tǒng)的SCADA還可以自編程計算、開關(guān)狀態(tài)檢查和設(shè)備狀態(tài)綜合監(jiān)視、故障跳閘監(jiān)視、穩(wěn)定斷面智能監(jiān)視和備用監(jiān)視和全景事故追憶。其中的全景事故追憶功能是在對全部采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行追憶，全方位地記錄和保存以上電網(wǎng)的事故的原因，并且能夠真實和完整記錄電網(wǎng)事故全過程，即使電網(wǎng)的模型已經(jīng)發(fā)生了很大的改變也能夠真實地還原當(dāng)時的情景[3]。

3.3 實時數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

對于大部分電網(wǎng)站點(diǎn)，自動數(shù)據(jù)采集一直是個令人煩惱的事情，即使儀器已經(jīng)具有RS232/485等接口，也無法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，常常管理人員得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)是滯后了一兩天的數(shù)據(jù)。而對于現(xiàn)場的不良產(chǎn)品信息及相關(guān)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，如何實現(xiàn)高效率、簡潔、實時的數(shù)據(jù)采集更是一大難題。而數(shù)據(jù)采集應(yīng)用負(fù)責(zé)采集各變電站RTU等裝置的數(shù)據(jù)并進(jìn)行合理處理，將處理后的實時數(shù)據(jù)提供給后臺使用，實時數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出、可視化的模塊、遠(yuǎn)程瀏覽和告警直傳模塊。通過數(shù)據(jù)采集的網(wǎng)絡(luò)化和精細(xì)化，擴(kuò)大數(shù)據(jù)采集的點(diǎn)和面，提高數(shù)據(jù)采集工作的穩(wěn)定性、及時性和可靠性。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入和輸出通過數(shù)據(jù)輸出和輸入的方式對一些向告警服務(wù)發(fā)送采集數(shù)據(jù)如（向雷電監(jiān)測部門發(fā)送雷電監(jiān)測的采集數(shù)據(jù)、向氣象監(jiān)測部門發(fā)送氣象采集數(shù)據(jù)、向水情監(jiān)測部門發(fā)送水雨情采集數(shù)據(jù)等）。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)還可以遠(yuǎn)程瀏覽和告警直傳，可以讓上級領(lǐng)導(dǎo)部門在任何時間點(diǎn)瀏覽下級各地調(diào)站端系統(tǒng)中的實時畫面，對下級站端運(yùn)行情況做直觀的了解，告警直傳用于在上級與下級系統(tǒng)間實現(xiàn)告警信息的傳輸?shù)墓δ?，實現(xiàn)對變電站設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控[4]。

4、結(jié)語

D5000系統(tǒng)作為一個一種智能電網(wǎng)的大腦，已其優(yōu)越傳統(tǒng)化的SCADA，在電網(wǎng)運(yùn)行過程中穩(wěn)定、可靠、安全、智能、高效的特點(diǎn)得到了國內(nèi)外用戶的一致好評，在這個對電力資源需求越來越多的社會，對于電力系統(tǒng)來說，選擇高性能的D5000系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，既保證了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，又實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)價值。結(jié)合電網(wǎng)的實際應(yīng)用D5000系統(tǒng)還有一定的缺陷，但是我確信經(jīng)過一代又一代的改進(jìn)D5000系統(tǒng)，一定會在今后的電力生產(chǎn)運(yùn)行實踐中發(fā)揮更多的光芒。

參考文獻(xiàn)

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