侯立芬

(煙臺(tái)汽車工程職業(yè)學(xué)院 電子工程系, 山東煙臺(tái) 265500)

0 引言

傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度指揮工作過(guò)程中，需要調(diào)度員電話通知受令單位，后由受令單位根據(jù)調(diào)度指令完成操作，然后電話向調(diào)度匯報(bào)操作情況。在此過(guò)程中存在指令諧音、電話占線等潛在問(wèn)題，電網(wǎng)調(diào)度的效率亟待提升。在信息化技術(shù)的不斷創(chuàng)新研發(fā)下，電網(wǎng)調(diào)度智能平臺(tái)逐步進(jìn)入數(shù)字化智能化的發(fā)展階段，一體化智能指揮平臺(tái)與當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)相融合，在信息采集、服務(wù)客戶等諸多方面融合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，促進(jìn)調(diào)度指揮系統(tǒng)迎來(lái)新的發(fā)展階段，優(yōu)化電網(wǎng)的指揮工作及事故處理流程，提升了電網(wǎng)的整體調(diào)度信息化、智能化、自動(dòng)化[1-2]。

1 電網(wǎng)調(diào)度簡(jiǎn)述

隨著現(xiàn)如今我國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大，電網(wǎng)的整體智能化、協(xié)作化更是不斷提升，調(diào)度管理系統(tǒng)也在逐步向一體化方向發(fā)展。處于現(xiàn)階段的電網(wǎng)調(diào)度發(fā)展中，基于一定程度上更是對(duì)系統(tǒng)化功能提升造成制約。智能調(diào)度一體化指揮平臺(tái)總功能主要?jiǎng)澐譃槲宀糠?，包括了基礎(chǔ)服務(wù)、工作開(kāi)展計(jì)劃、具體運(yùn)行步驟、如何實(shí)現(xiàn)安全控制以及具體的系統(tǒng)運(yùn)行及故障信息如何展示等。為了能夠提高電網(wǎng)調(diào)度的整體工作效率，改善電網(wǎng)調(diào)度的工作質(zhì)量，電網(wǎng)調(diào)度逐步步入了智能化時(shí)代[3-4]。

2 某地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)現(xiàn)狀

某地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)其關(guān)鍵核心即OCS系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)框圖

可以借助電廠變電站的電氣量以及非電氣量，加以監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)，能夠行之有效的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的發(fā)輸變電調(diào)度，同時(shí)還能夠更好的輔助提升用戶在用電中的安全可靠性，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)的自動(dòng)化及計(jì)量自動(dòng)化。在電網(wǎng)管理層面，主要借助該地區(qū)的信息技術(shù)有限公司調(diào)度管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)子系統(tǒng)的“兩票”、設(shè)備停電檢修、保護(hù)定值等方面實(shí)現(xiàn)管理。現(xiàn)如今該地區(qū)正在重視對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、維護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建。現(xiàn)如今該地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度工作量逐步增加，提高該地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化發(fā)展，已經(jīng)是現(xiàn)階段的發(fā)展變革必然所趨[5-6]。

3 電網(wǎng)調(diào)度一體化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)需求

隨著我國(guó)的電網(wǎng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程，現(xiàn)如今的電網(wǎng)調(diào)度工作開(kāi)展，急需建設(shè)能夠順應(yīng)電網(wǎng)工作開(kāi)展需求的新型一體化智能指揮調(diào)度系統(tǒng)。基于技術(shù)層面上，能夠滿足對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及動(dòng)態(tài)化電網(wǎng)故障預(yù)警，同時(shí)還能夠滿足調(diào)度計(jì)劃以及調(diào)度管理的相關(guān)需求，從而有效的拓寬一體化電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)功能，通過(guò)構(gòu)建電網(wǎng)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)及預(yù)警功能防御體系，從而有效提升電網(wǎng)調(diào)度的智能水平[7-8]。

3.1 支持橫向系統(tǒng)集成化建設(shè)

該電網(wǎng)調(diào)度一體化向智能指揮平臺(tái)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)滿足現(xiàn)代化電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展需求，并且符合有關(guān)調(diào)度業(yè)務(wù)規(guī)范性要求。主要的技術(shù)化支撐平臺(tái)，主要是根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)集成運(yùn)用理念，確保其整體的系統(tǒng)集成化建設(shè)，能夠達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的二次防護(hù)，因而更是行之有效的實(shí)現(xiàn)了整合數(shù)據(jù)及有關(guān)應(yīng)用功能。與此同時(shí)更是達(dá)到了對(duì)有關(guān)信息數(shù)據(jù)的共享、電網(wǎng)調(diào)度的智能化實(shí)施等目的，有效提升整體電網(wǎng)的運(yùn)行安全有效性。

3.2 滿足縱向系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行

電網(wǎng)調(diào)度智能一體化指揮平臺(tái)在建設(shè)過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的不同業(yè)務(wù)之間，不同的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)流充分整合分析，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行平臺(tái)有關(guān)模型參數(shù)，以及不同業(yè)務(wù)信息流之間所形成的信息化傳輸。實(shí)現(xiàn)上級(jí)調(diào)度的結(jié)合模型、方式、業(yè)務(wù)流等不同信息，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的業(yè)務(wù)工作流閉環(huán)，完成更加行之有效的科學(xué)管控及安全把關(guān)，構(gòu)建基于全局的協(xié)調(diào)化電網(wǎng)調(diào)度智能操作一體化信息平臺(tái)[9-10]。

3.3 實(shí)現(xiàn)分級(jí)維護(hù)、全網(wǎng)共享

電網(wǎng)在整體運(yùn)行管理過(guò)程中，通過(guò)依照“統(tǒng)一化調(diào)度、分級(jí)化管理”等原則展開(kāi)調(diào)度工作，該系統(tǒng)的基礎(chǔ)化核心業(yè)務(wù)，在各級(jí)調(diào)度之間實(shí)現(xiàn)了更加充分的交互及共享，電網(wǎng)調(diào)度智能化指揮平臺(tái)設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)順應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，從而更好的實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)行、維護(hù)及使用。與此同時(shí)還應(yīng)當(dāng)確保該系統(tǒng)，能夠根據(jù)我國(guó)的電力監(jiān)管委員會(huì)機(jī)構(gòu)所制定的安全用電等有關(guān)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)[11-12]。

4 電網(wǎng)調(diào)度一體化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

電網(wǎng)調(diào)度一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)示意圖

硬件架構(gòu)具體系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)如圖3所示。

4.1 通信環(huán)節(jié)

電網(wǎng)調(diào)度的通信環(huán)節(jié)換言之，就是說(shuō)需要構(gòu)建兩張網(wǎng)，其中一個(gè)能夠?qū)Ξ?dāng)前的數(shù)字同步體系逐步完善的技術(shù)化電力通信網(wǎng)，并且建設(shè)具備電網(wǎng)的運(yùn)行管理有關(guān)視頻通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)電網(wǎng)的有關(guān)傳輸及不同環(huán)節(jié)之間的聯(lián)合性運(yùn)轉(zhuǎn)加以滿足，從而更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度，順應(yīng)電網(wǎng)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)及有關(guān)業(yè)務(wù)的服務(wù)開(kāi)展功能通信需求；另外一個(gè)則應(yīng)當(dāng)構(gòu)建獨(dú)立存在的電網(wǎng)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，滿足電網(wǎng)的應(yīng)急通信如圖4所示。

圖3 系統(tǒng)硬件架構(gòu)

圖4 自動(dòng)化通信集成框圖

4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理環(huán)節(jié)

通過(guò)充分借助當(dāng)前的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中，所存在的ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)資源以及PI數(shù)據(jù)庫(kù)信息，借助兩者數(shù)據(jù)庫(kù)之間綜合的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，具體的存儲(chǔ)方式能夠根據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間的不同、電網(wǎng)模型的不同查詢?cè)L問(wèn)，因而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)的有關(guān)信息存儲(chǔ)、訪問(wèn)以及一體化管理如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心框圖

同時(shí)還需要借助例外測(cè)試以及螺旋門(mén)的門(mén)檻值設(shè)置合理性，PI動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)庫(kù)能夠根據(jù)不同的時(shí)間序列，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行有關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)加以保存。在ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上，完成對(duì)電網(wǎng)管理拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的管理維護(hù)、有關(guān)設(shè)備參數(shù)、主要接線圖等，處于等同模型及有關(guān)圖案設(shè)計(jì)上，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、系統(tǒng)化歷史追溯以及負(fù)荷估算等，更是行之有效的提升了系統(tǒng)的整體運(yùn)用方便性，提升了整體系統(tǒng)的相應(yīng)速度[13]。

4.3 調(diào)度平臺(tái)及有關(guān)應(yīng)用管理

通過(guò)針對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的不同設(shè)計(jì)應(yīng)用有關(guān)需求加以分析、總結(jié)以及歸納，在此基礎(chǔ)之上完成電網(wǎng)調(diào)度智能指揮平臺(tái)的設(shè)計(jì)，同時(shí)確保不同的平臺(tái)應(yīng)用，都能夠?qū)崿F(xiàn)基于通信底層逐步上升至上層界面的通用型服務(wù)管理。電網(wǎng)調(diào)度的整體應(yīng)用平臺(tái)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)主要以CORBA技術(shù)為核心的總線路集成、綜合數(shù)據(jù)總線層和通用服務(wù)管理層。綜合的數(shù)據(jù)總線層，主要包括了PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)中間件以及ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)等。電網(wǎng)的調(diào)度平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、工作站服務(wù)器的多功能組成，對(duì)不同服務(wù)器以及有關(guān)工作站功能實(shí)現(xiàn)了不同層次結(jié)構(gòu)的劃分。并且能夠?qū)Ω咚偻ㄐ诺木W(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)充分利用，更好的實(shí)現(xiàn)客戶端的電網(wǎng)互不干擾。同時(shí)DICP系統(tǒng)平臺(tái)所實(shí)現(xiàn)的潮流校驗(yàn)應(yīng)當(dāng)基于EMS的潮流分析功能所實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崟r(shí)完成EMS的電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是否存在斷面過(guò)載以及設(shè)備過(guò)載的情況，避免引發(fā)失壓及負(fù)荷情況，其數(shù)學(xué)模型式如下：

Minf(x)=0 s.t.h(x)=0

注：f(x)即性能指標(biāo)；h(x)即等式約束。

4.4 工作流系統(tǒng)

電網(wǎng)調(diào)度一體化智能指揮平臺(tái)的設(shè)計(jì)中，針對(duì)工作流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的業(yè)務(wù)建模及運(yùn)行控制。在電網(wǎng)調(diào)度智能平臺(tái)的不同子系統(tǒng)運(yùn)行中，能夠基于系統(tǒng)指揮平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形的可視化驅(qū)動(dòng)型控制系統(tǒng)流程，形成較為直觀便捷的“工作流程示意圖”。同時(shí)還能夠根據(jù)工作流程圖所具體應(yīng)用的有關(guān)活動(dòng)進(jìn)行修改，以此行之有效的滿足不同的變化需求，有效提升整體業(yè)務(wù)系統(tǒng)的工作效率。工作流系統(tǒng)的主要組件，包括了以引擎、設(shè)計(jì)器、客戶端組件等為主。在完成工作流的模型建模過(guò)程中，同樣需要基于不同圖形的可視化流程建模工具，根據(jù)該建模工具提供針對(duì)性的可視化方式，完成對(duì)不同流程模板的自定義設(shè)置。達(dá)到了直觀便捷還能夠?qū)Σ粩嘧兓木唧w業(yè)務(wù)需求加以快速相應(yīng)的平臺(tái)功能。流程建模需要實(shí)現(xiàn)多步驟分支，不同會(huì)簽方式以及步驟回退等，完成對(duì)復(fù)雜業(yè)務(wù)規(guī)則的相應(yīng)定義[14]。

4.5 圖形系統(tǒng)

電網(wǎng)調(diào)度一體化智能指揮平臺(tái)還應(yīng)當(dāng)重視設(shè)計(jì)圖形系統(tǒng)，通過(guò)提供相應(yīng)的無(wú)關(guān)基礎(chǔ)圖形包，在不同的圖形包中作為矢量圖系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖形元素的不斷增添、整理及修改和刪除等功能。同時(shí)還具備了一定的放大、縮小、平移以及漫游等多種瀏覽功能。圖形元素作為一種狀態(tài)存在于該指揮平臺(tái)，通過(guò)對(duì)該圖元的具體形狀、顏色、閃爍等不同的顯示方式加以改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)專題的拓?fù)浞治觯抑С謱?shí)現(xiàn)Web瀏覽[15,16]。

4.6 任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)

通過(guò)針對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)施每周期自動(dòng)化觸發(fā)任務(wù)制定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)的提前預(yù)設(shè)置。該系統(tǒng)能夠在三層架構(gòu)作用下，實(shí)現(xiàn)基于客戶端主要組成，為任務(wù)自主調(diào)制的定義器及引擎執(zhí)行口令，還包括了任務(wù)執(zhí)行監(jiān)控界面共同組成。任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)其本身的任務(wù)定義器，通過(guò)借助圖形等方式，對(duì)任務(wù)中的不同任務(wù)項(xiàng)關(guān)系。任務(wù)項(xiàng)的存在主要是作為自動(dòng)化任務(wù)的分解執(zhí)行步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)及預(yù)定任務(wù)之間的組件形成關(guān)聯(lián)。同時(shí)任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，還能夠根據(jù)所預(yù)先設(shè)置的引擎任務(wù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度指令的執(zhí)行、暫停及終止等有關(guān)操作。除此之外電網(wǎng)調(diào)度一體化智能指揮平臺(tái)，還能夠根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的高級(jí)安全控制方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密及簽名功能。

5 總結(jié)

為了能夠有效提升電網(wǎng)調(diào)度工作的開(kāi)展效率，并且提高電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行操作安全性，通過(guò)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的智能化、自動(dòng)化調(diào)度體系。構(gòu)建統(tǒng)一集中化、高效安全化的調(diào)度工作流程，發(fā)現(xiàn)行之有效提升了電網(wǎng)調(diào)度的整體工作效率，并且極大地對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行安全可靠性有所改善，變革現(xiàn)階段的電網(wǎng)檢修，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的一體化智能指揮平臺(tái)的安全性及效率性有效提升。