代自強(qiáng)

摘 要：隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)調(diào)度也需要與時俱進(jìn)，未來的電網(wǎng)調(diào)度必將更加智能化。本文針對未來電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)做了需求分析，在綜合分析智能調(diào)度研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究總結(jié)了電網(wǎng)智能調(diào)度支持系統(tǒng)架構(gòu)的建設(shè)設(shè)計。主要內(nèi)容有：運行綜合駕駛艙技術(shù)，數(shù)據(jù)挖掘和電網(wǎng)運行動態(tài)監(jiān)控技術(shù)等。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)智能調(diào)度；系統(tǒng)構(gòu)架；決策能力；技術(shù)實現(xiàn)

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0083-02

當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)張，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，但隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，電網(wǎng)供電質(zhì)量和供電可靠性的需求也越來越高。為了促使電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運行得到保障，必須加強(qiáng)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)調(diào)度。智能化將是未來電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展方向。

1 智能調(diào)度研究現(xiàn)狀

對于智能調(diào)度技術(shù)進(jìn)行分析，當(dāng)前美國PJM公司使用的先進(jìn)控制中心，屬于新型電網(wǎng)運行以及運營控制技術(shù)支持系統(tǒng)。對于這一系統(tǒng)來說，相應(yīng)設(shè)計人員使用的是面向服務(wù)的結(jié)構(gòu)。引入可視化技術(shù)和分區(qū)的技術(shù)，這就在一定程度上實現(xiàn)了更加強(qiáng)大的功能，同時也實現(xiàn)了更加安全的運行。另外，清華大學(xué)電網(wǎng)調(diào)度自動化實驗室提出了相應(yīng)的三維協(xié)調(diào)新一代能量管理系統(tǒng)，對這一系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，可以在空間、時間以及目標(biāo)等三個維度上做出多方面的協(xié)調(diào)[1]。

2 未來電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)需求分析

隨著IT信息技術(shù)的發(fā)展，無論是企業(yè)或者學(xué)界，均開始對云計算進(jìn)行廣泛應(yīng)用。尤其是2015年后，各個行業(yè)開始借助相應(yīng)優(yōu)勢，加快了云計算市場布局的腳步。隨著電網(wǎng)建設(shè)，我國電網(wǎng)特高壓電網(wǎng)送受端、交直流、上下級電網(wǎng)之間耦合的逐漸緊密，未來中國會對信息系統(tǒng)支持模式和信息共享模式提出更高要求。針對未來我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電源結(jié)構(gòu)和運行特性等進(jìn)行分析，這些將成為世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術(shù)水平最先進(jìn)的電網(wǎng)。對電網(wǎng)調(diào)度情況進(jìn)行控制，面臨著新的挑戰(zhàn)。在當(dāng)前調(diào)度控制系統(tǒng)當(dāng)中，存在以下幾方面技術(shù)仍有較大的提升空間。

3 系統(tǒng)平臺總體設(shè)計

3.1 建立應(yīng)用開發(fā)環(huán)境

對系統(tǒng)框架進(jìn)行總體設(shè)計，需要以IEC61974國標(biāo)作為基礎(chǔ)，其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相對統(tǒng)一，要求其接口具有多樣化特點。同時可以針對一些特殊業(yè)務(wù)和特殊功能，按照相應(yīng)需求做出二次編程。

3.2 構(gòu)建應(yīng)用集成環(huán)境

具備較強(qiáng)的局域共享能力，可以促使終端維護(hù)結(jié)果在全網(wǎng)實現(xiàn)共享，還可以對維護(hù)結(jié)果進(jìn)行傳輸，將其傳輸?shù)脚渚W(wǎng)系統(tǒng)或者縱向的對各省系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。

3.3 構(gòu)建應(yīng)用運行環(huán)境

站在防護(hù)體系和系統(tǒng)冗余度角度進(jìn)行分析，其中基礎(chǔ)能力共享等方面可以促使系統(tǒng)運行的基本環(huán)境等得到滿足，從而促使不同行業(yè)服務(wù)可以穩(wěn)定運行。

3.4 建立應(yīng)用維護(hù)環(huán)境

結(jié)合不同服務(wù)和不同工作狀態(tài)，不同角度等，對管理維護(hù)程序進(jìn)行維護(hù)，通過這種方式，從而對系統(tǒng)資源進(jìn)行多層面和多視角的維護(hù)?；A(chǔ)平臺對信息進(jìn)行傳遞，基礎(chǔ)硬件和操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等，需結(jié)合對系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行有效建設(shè)。

4 電網(wǎng)智能調(diào)度支持系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

電網(wǎng)智能支持系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。

對相應(yīng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和運輸、傳輸、存儲和提取等，智能支持系統(tǒng)可以被分成三種類型，分別為運行綜合駕駛艙、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)子系統(tǒng)。

4.1 運行綜合駕駛艙技術(shù)

對于地區(qū)電網(wǎng)智能調(diào)度技術(shù)而言，支持系統(tǒng)主要是面向地區(qū)級調(diào)度各個專業(yè)，系統(tǒng)的主要功能有實時監(jiān)控、在線分析、調(diào)度計劃以及管理。對于系統(tǒng)中的不同應(yīng)用對象，需結(jié)合系統(tǒng)工作人員的工作內(nèi)容、崗位性質(zhì)和重要程度等，對應(yīng)用對象進(jìn)行進(jìn)一步劃分，將其分成調(diào)度員、領(lǐng)導(dǎo)和其余生產(chǎn)人員幾類。對于地區(qū)電網(wǎng)而言，智能調(diào)度技術(shù)支持應(yīng)用系統(tǒng)主要應(yīng)用在南方電網(wǎng)中的“一體化”總體思想指導(dǎo)下，當(dāng)前根據(jù)已經(jīng)在地區(qū)電網(wǎng)廣泛應(yīng)用的功能，或者對于一些功能可預(yù)見的電網(wǎng)智能調(diào)度新應(yīng)用需求，內(nèi)容包含監(jiān)視控制、在線分析決策、運行策劃以及運行管理的應(yīng)用，這些內(nèi)容會因為今后技術(shù)的發(fā)展需求變化而出現(xiàn)滾動更新的狀態(tài)。

4.2 數(shù)據(jù)挖掘和多元數(shù)據(jù)融合

對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，主要是從大量和不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，找到引薦的，事先不夠明確的信息和知識對多元數(shù)據(jù)進(jìn)行融合的實質(zhì)就是對那些不同來源和不同模式，在介質(zhì)上也不同的、空間上存在冗余的信息進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而尋找更加合理的信息組合準(zhǔn)則，此后對控制對象進(jìn)行評價，分析其一致性，對其進(jìn)行全面描述，進(jìn)而制定出一個相對完善的策略。實施對數(shù)據(jù)源融合，這一技術(shù)相對于系統(tǒng)而言，和將系統(tǒng)各個部分進(jìn)行簡單的相加更加優(yōu)越。該技術(shù)可以從海量的數(shù)據(jù)當(dāng)中對不同部門所需數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，同時還能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來。如，調(diào)度員所關(guān)心的是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯踩院透婢幚淼?，而領(lǐng)導(dǎo)倉所決策的內(nèi)容主要是時空模式、待定模式和互動模式等。對此，這一方案主要使用三種不同的融合形式，結(jié)合領(lǐng)導(dǎo)決策融合方式。三種融合方式所關(guān)注的信息有所不同，那么怎樣才能夠從不同數(shù)據(jù)信息中挑選出不同部門所需要的信息，在多元數(shù)據(jù)融合技術(shù)當(dāng)中是一項重要研究內(nèi)容。

局部信息融合輸出，能夠?qū)ο到y(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行描述和解釋，而對全局信息進(jìn)行融合，能夠為領(lǐng)導(dǎo)倉和運行方式、調(diào)度等提出相應(yīng)的對策和建議。對這種多元數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，結(jié)合信息的主要種類等，與融合目標(biāo)之間應(yīng)用不一樣的融合技術(shù)。站在機(jī)理角度進(jìn)行分析，其屬于一種目標(biāo)識別問題。以信息論融合方式為基礎(chǔ)，主要是借助對參數(shù)的觀測，和目標(biāo)系統(tǒng)身份之間相互映射，對目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)志。以智能技術(shù)融合方式為基礎(chǔ)，該技術(shù)主要是將智能技術(shù)應(yīng)用在工程領(lǐng)域當(dāng)中，從而提供一定的狀態(tài)解釋，還能夠帶來一定的決策功能。

4.3 電網(wǎng)運行動態(tài)監(jiān)控技術(shù)

電網(wǎng)運行動態(tài)監(jiān)控功能主要是借助實時相量數(shù)據(jù)以及存儲歸檔，實現(xiàn)越限報警，對低頻振蕩進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測，最終對大型互聯(lián)電網(wǎng)的具體運行過程做出動態(tài)監(jiān)視。對于電網(wǎng)運行的動態(tài)監(jiān)測而言，該功能可以促使電力系統(tǒng)當(dāng)中的故障被詳細(xì)記錄下來，同時還可以針對低頻振蕩以及相應(yīng)系統(tǒng)等情況下的動態(tài)過程、網(wǎng)絡(luò)電氣特性進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視。借助后臺中存在的動態(tài)算法對其作出較為詳細(xì)的分析，最終為電力系統(tǒng)運行情況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，針對相應(yīng)故障進(jìn)行科學(xué)有效的分析，這樣做可以在一定程度上提升電網(wǎng)輔助服務(wù)質(zhì)量。

5 結(jié)束語

綜上所述，對地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度支持系統(tǒng)當(dāng)成是地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)具體開展過程中的一種技術(shù)支持系統(tǒng)，存在著較為重要的地位。對熊進(jìn)行科學(xué)建設(shè)，可以在一定程度上提升電網(wǎng)準(zhǔn)備水平以及駕馭電網(wǎng)的能力，從而促使故障的發(fā)生概率有效降低。

參考文獻(xiàn)

[1]孫艷輝，孫 儉.電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)構(gòu)架及其應(yīng)用現(xiàn)狀綜述[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（14）：152.

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[3]王 鵬.淺談地區(qū)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)及其支持系統(tǒng)的運用[J].機(jī)電信息，2014（24）：101～102.

收稿日期：2018-6-2