智能終端在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用

于文浩

摘 要： 智能終端為嵌入式系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)、軍事航空和居家辦公等場(chǎng)所，尤其在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中智能終端互連技術(shù)得到普及應(yīng)用。該技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中，對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和信息高速傳播，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究基于一種智能終端互連技術(shù)的原理及優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合智能終端系統(tǒng)研究，探討其在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用中所起的作用，以為更好推廣該技術(shù)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 智能終端；配電調(diào)度；自動(dòng)化；應(yīng)用

一 引言

隨著智能化的發(fā)展，智能終端系統(tǒng)越來(lái)越多的被應(yīng)用在大中小企業(yè)、工商業(yè)中，特別是在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中智能終端系統(tǒng)得到較大程度的使用。智能終端系統(tǒng)具有傳播速度快、傳播范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的可行性高，應(yīng)用范圍廣。本次課題對(duì)智能終端系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)查研究，探究智能終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，探究如何在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮其功能，在此重點(diǎn)研究其在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化過(guò)程中的使用，為智能終端系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供建議。

二 智能終端及其在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的發(fā)展

（一）智能終端系統(tǒng)

智能終端是一種嵌入式的系統(tǒng)，在各行各業(yè)中使用廣泛，特別是在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中智能終端系統(tǒng)得到較大程度的使用。智能化也是信息化的一個(gè)重要表現(xiàn)形式，因此智能終端系統(tǒng)中信息的儲(chǔ)存和處理十分重要，因此必須要保證智能終端系統(tǒng)的安全性、有效性。同時(shí)其設(shè)備的性能，網(wǎng)絡(luò)安全等也是影響其使用的重要因素。Rapid IO高速聯(lián)通技術(shù)，在I/O元件中使用廣泛，它對(duì)于無(wú)線設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用具有促進(jìn)作用。本課題在Rapid IO高速聯(lián)通技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，探究Rapid IO高速聯(lián)通技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展的重要方向，為該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。

智能終端系統(tǒng)的內(nèi)容和形式變換多樣，其各項(xiàng)性能的發(fā)展逐漸完善，該系統(tǒng)逐步從理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)變，隨著應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在應(yīng)用過(guò)程中暴露的問(wèn)題也越來(lái)越多，因此，該系統(tǒng)可以不斷的改進(jìn)和完善，其性能也得到不斷的提高。該系統(tǒng)通過(guò)微處理器、網(wǎng)絡(luò)連通等系統(tǒng)達(dá)到對(duì)過(guò)程中使用的I/O元件的有效控制，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。Rapid IO高速互連技術(shù)工作原理如圖 1 所示：

（二）調(diào)度自動(dòng)化

調(diào)度自動(dòng)化是結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的自動(dòng)化系統(tǒng)，在其應(yīng)用過(guò)程中，能夠?yàn)殡娏φ{(diào)度機(jī)構(gòu)提供詳細(xì)的電力系統(tǒng)運(yùn)行信息，而且能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供詳盡的信息支持，為電網(wǎng)的調(diào)度提供電網(wǎng)信息的同時(shí)，幫助進(jìn)行決策的制定和后面控制策略的制定。

完備的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)不僅包括調(diào)度機(jī)構(gòu)的主站設(shè)備，還包括在發(fā)電廠以及變電站的數(shù)據(jù)采集以及控制設(shè)備，以及在其中進(jìn)行連接的通信介質(zhì)和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。隨著近些年的智能電網(wǎng)的發(fā)展，調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展向著網(wǎng)絡(luò)邊界向發(fā)電側(cè)延伸，開(kāi)始注重用戶側(cè)，借此來(lái)完成與調(diào)度系統(tǒng)諸多設(shè)備以及終端的雙向互通。這就致使調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，同時(shí)也越來(lái)越完善。不僅包含了能量管理系統(tǒng)（EMS）、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)，而且囊括了繼電保護(hù)和故障錄波信息管理系統(tǒng)及其他調(diào)度工作相關(guān)的自動(dòng)化系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)備，同時(shí)也包含了機(jī)房監(jiān)控、電源、空調(diào)等輔助系統(tǒng)。在目前的電力行業(yè)信息安全等級(jí)保護(hù)定級(jí)要求中規(guī)定，定級(jí)為四級(jí)的有自動(dòng)發(fā)電控制AGC功能，電力分析應(yīng)用軟件PAS功能，而配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)定級(jí)為三級(jí)，其他的基本都被定級(jí)為二級(jí)。

目前，調(diào)度自動(dòng)化體系嚴(yán)格遵守《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》，根據(jù)安全性原則、定向性原則等對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，通過(guò)使用安全訪問(wèn)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、縱向加密等各種有效的措施，進(jìn)行具體身份監(jiān)控、病毒監(jiān)控防范等措施，從而保障網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)安全運(yùn)行。

三 智能終端在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用

（一）應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

根據(jù)智能終端的機(jī)框內(nèi)高速互連要求，Rapid IO高速互連技術(shù)便被應(yīng)用與以太電力網(wǎng)中，使系統(tǒng)不僅具有了針對(duì)性強(qiáng)、控制程度高、糾錯(cuò)能力高等優(yōu)勢(shì)，而且避免傳輸延誤和縮減管腳成本、簡(jiǎn)化芯片流程，保證了系統(tǒng)的強(qiáng)靈活性和高擴(kuò)展度。

（二）理論支持

1.智能終端系統(tǒng)

智能終端的系統(tǒng)嵌入對(duì)于配電調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化具有重要意義，智能終端系統(tǒng)的模塊設(shè)置不僅能夠提高系統(tǒng)性能，而且具有高速串行接口并采用機(jī)載FC接口，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。智能終端的應(yīng)用，主要是借助了Rapid IO高速互連技術(shù)的容錯(cuò)性，結(jié)合目前光纖通道技術(shù)發(fā)展中成熟的故障分類(lèi)、模式切換和重構(gòu)算法等技術(shù)應(yīng)用，這些技術(shù)的綜合和應(yīng)用同時(shí)能夠提高軟硬件的擴(kuò)展重構(gòu)效能。

2.配網(wǎng)故障搶修一體化調(diào)度系統(tǒng)

配網(wǎng)故障搶修一體化調(diào)度系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中要依托目前應(yīng)用較為成熟的國(guó)網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)，同時(shí)結(jié)合用電信息采集系統(tǒng)、SCADA 配電數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集和分析，然后在配變智能終端系統(tǒng)、車(chē)輛調(diào)度系統(tǒng)等模塊的配合下完成配網(wǎng)故障的搶修和調(diào)度。當(dāng)然，其中MIS營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)以及95598 客服系統(tǒng)等系統(tǒng)的嵌入也是必不可缺的。通過(guò)所有系統(tǒng)模塊的任務(wù)分工和協(xié)調(diào)，能夠首先將配電網(wǎng)電力故障發(fā)生地點(diǎn)的相關(guān)信息、可使用的搶修車(chē)輛、可使用的耗材以及路況等信息匯總，在此基礎(chǔ)上完成最優(yōu)方案的選擇，實(shí)現(xiàn)配電故障搶修的一體化、動(dòng)態(tài)化以及可視化管理，保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和只能自動(dòng)化。

3.輔助配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和準(zhǔn)確調(diào)度

隨著技術(shù)的突破和管理的創(chuàng)新，輔助配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和準(zhǔn)確調(diào)度在配電智能終端應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合短信平臺(tái)，能夠提升整個(gè)系統(tǒng)的效率。

4.特高壓電網(wǎng)核心

特高壓電網(wǎng)搭建過(guò)程中，要對(duì)發(fā)電、輸電、變電以及后期的配電、用電和調(diào)度等方面進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和協(xié)調(diào)，就要借助智能技術(shù)完成整個(gè)電力安全管理系統(tǒng)的信息化、數(shù)字化以及自動(dòng)化設(shè)計(jì)，并且能夠通過(guò)各系統(tǒng)的配合實(shí)現(xiàn)互動(dòng)化管理。此外，要保證公共網(wǎng)的建設(shè)安全，還要對(duì)信息內(nèi)網(wǎng)與眾多智能能采集和智能終端設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信進(jìn)行安全接入。

配電線路開(kāi)關(guān)是借助光纖以及以太網(wǎng)完成網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的，不僅能夠?qū)Ρ镜仉娏鬟M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而且能夠?qū)﹂_(kāi)關(guān)的狀態(tài)有實(shí)時(shí)的了解。而且能夠?qū)ΡＷo(hù)元件之間的上下游關(guān)系進(jìn)行科學(xué)確定，完成自動(dòng)切換保護(hù)定值工作，實(shí)現(xiàn)元件的自保護(hù)。

（三）應(yīng)用設(shè)計(jì)流程

依托于智能終端系統(tǒng)進(jìn)行的配電調(diào)度，是借助Rapid IO高速互連技術(shù)進(jìn)行搭建的嵌入式系統(tǒng)，這與傳統(tǒng)的構(gòu)架是有區(qū)別的，不僅體現(xiàn)在系統(tǒng)的總體構(gòu)架以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還體現(xiàn)在相關(guān)的硬件以及軟件部分。

以智能終端為基礎(chǔ)的系統(tǒng)模塊搭建配電調(diào)度，在其電路原理圖的設(shè)計(jì)中，需要對(duì)電路的配置和復(fù)位進(jìn)行充分分析和研究，并且要對(duì)電源系統(tǒng)的外圍FC接口電路和JTAG接口電路進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，期間還要關(guān)注FLASH存儲(chǔ)對(duì)系統(tǒng)的影響測(cè)評(píng)和設(shè)計(jì)工作。在整體的設(shè)計(jì)完成之后，還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)系統(tǒng)的傳輸功能。

結(jié)論

隨著智能技術(shù)的發(fā)展和智能終端技術(shù)的廣泛應(yīng)用，基于智能終端的配電調(diào)度自動(dòng)化功能也越來(lái)越完善，系統(tǒng)采用的高速串行互連技術(shù)，在保證系統(tǒng)的高集成度以及強(qiáng)實(shí)時(shí)性的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的軟硬件可編程以及便捷的系統(tǒng)擴(kuò)展和重構(gòu)。所以，在實(shí)際的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，結(jié)合Rapid IO高速互連技術(shù)和智能終端應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，取得滿意的效果。

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