電網調度主配網一體化建設研究

時間:2022-02-27 08:58:26

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電網調度主配網一體化建設研究

摘要:針對傳統電網調度控制系統與配電自動化系統在主配網一體化計算、協同分析等方面遇到的問題,提出了一種電網調度控制系統主配網一體化建設模式。它的模型中心實現了數據訪問層與界面層、邏輯層的低耦合,分布式系統實現了界面層與訪問層的統一和業務邏輯層的獨立,整體實現了主網系統與配網系統的相對獨立和有機統一。

關鍵詞:電網調度控制系統;主配網一體化;模型中心;建設模式

1主配網調度控制系統基本建設模式

在設計電網調度控制系統架構與技術方案的過程中,需要綜合考慮諸多因素。架構設計的重點是軟件體系架構設計,尤其是分層式結構設計,通過層次的合理區分,踐行高內聚低耦合思想[1]。一般情況下,分層式結構主要包括界面層、數據訪問層與業務邏輯層。結合不同技術的要點,選擇相應的方案,導致電網調度控制系統的建設模式與架構組成存在明顯差異。現階段,最常見的電網調度控制系統的建設模式主要體現在集中式、離散式以及分布式三個方面。集中式模式是把“主網系統”與“配網系統”強耦合在一個系統,共用數據庫、平臺及應用,實現界面層、數據訪問層與業務邏輯層的強統一;離散式模式則是“主網系統”與“配網系統”完全獨立,包括硬件和軟件的獨立,實現界面層統一,數據訪問層與業務邏輯層完全獨立;分布式模式則是介于上述兩者之間,界面層與數據訪問層統一,業務邏輯層獨立。三種模式各有優缺點,但是分布式模式更加接近實際需求。所以,本文將在分布式模式的基礎上延伸,通過增加模型中心,滿足實際工作中主網控制系統和配網控制系統相對獨立和有機統一的需求。

2模型中心+分布式調度控制系統的主配網一體化建設模式

針對自動化信息量較大的地調,傳統主配網一體化系統存在實時性偏低、吞吐力薄弱以及拓展性不理想的問題,而分布式調度自動化系統能夠解決這些問題。下文將以分布式模式作為切入點,有效拓展系統架構,創建模型中心+分布式調度控制系統的主配網一體化電網調度控制系統方案,滿足各種類型地調主配網一體化系統的建設要求。2.1系統組成。模型中心+分布式調度控制系統的主配網一體化電網調度控制系統屬于特殊的分布式一體化模式。模型中心+分布式調度控制系統的主配網一體化電網調度控制系統方案包括調配一體化系統支撐平臺、分布式調度自動化系統、調配一體化分析計算和決策支持、調配一體化電網模型中心四個部分。分布式調度自動化系統+模型中心的調配一體化電網調度控制系統架構如圖1所示。2.1.1調配一體化系統支撐平臺。在主配網一體化電網調度控制系統的系統支撐平臺中,改進傳統電網調度控制系統支撐平臺,使用多網段網絡架構形式,可實現多網段管理、資源定位以及資源監控[2]。其中,多網段應用管理是合理分布、配置、啟停應用并維護、管理應用狀態,促進部分應用的主配網一體化運行,同時其他部分隔離運行。多網段資源定位功能是在智能電網調度控制系統中對某種應用進行定位,或是服務主機節點。多網段資源監視則可運行主配網資源監視模塊,進而監控系統內部多個節點內存、網絡、磁盤等多種硬件資源的實時狀態,一旦出現資源占用越限或是發生故障,能夠及時告警。針對高速數據總線,由主配網內各應用劃分至相對應的子網中,可有效規避應用與應用間報文的干擾。若是普通應用報文,可以在子網內處理;若是交互報文,則需要定義報文轉發規則,并通過對廣域消息總線技術的合理運用,保證消息主網數據和配網數據的順利傳送[3]。其中,通用服務總線使用面向服務架構,對交換數據需要的底層通信技術和應用處理方法加以評比,并在傳輸層面給予應用請求信息與響應結果信息的傳輸支持。2.1.2分布式調度自動化系統。分布式調度自動化系統架構介于集中式和離散式之間,融合了實時數據庫技術和網絡技術的分布式實時數據庫系統,邏輯整體性和數據分布性特征都十分明顯。受主配網分區調度運行和主配網高級應用獨立性特征的影響,主配網一體化系統引入分布式調度自動化系統的可行性不斷提高。其中,主配網數據處理程序的應用能夠借助多種啟動參數,有效構建多個獨立主網調度自動化系統與多個獨立配網分布式調度自動化系統,充分發揮主網與其他分區配網數據的處理作用。通過實時庫比較分析發現,以上調度自動化系統實時庫的動態數據是主網負責更新,而分布式調度自動化系統實時庫的動態數據則是多種分區配網應用負責更新。因此,主配網應用之間的操作并不會產生相互干擾,借助權限即可自主選擇并存取主配網的實時數據。2.1.3調配一體化分析計算和決策支持。對于電網調度控制系統而言,電網模型中心相對獨立。以電力系統公共信息模型為準構建的電網模型中心,能強化數據交互,增強數據質量的管理與控制效果,有效融合高、中壓電網電氣拓撲、電氣量測模型以及設備參數。主配網一體化電網調度控制系統可從模型中心獲得強大的模型支撐和數據信息支撐。結合系統架構,在建設、維護以及存儲電網模型的過程中,需降低模型中心、業務邏輯層以及界面層的耦合度,提升電網數據、模型和圖形等關鍵性知識與信息資產實際利用率。需要說明的是,電網模型中心生命周期和業務流程、應用系統功能無密切聯系。在主配網一體化模型中心建成后,還可以作為既有基礎模型為省級模型中心提供支持,實現功能拓展、主配網物理模型分布維護以及全網即時共享的目的。2.2調配一體化電網模型中心。在主配網協同計算、分析決策等方面,雖然傳統電網調度控制系統與配網調度控制系統(配網自動化系統)具備獨立的應用功能,但系統交互與接口調用復雜,導致計算的效率不高且性能不佳。主配網一體化電網調度控制系統可從全網角度出發,有效達到主配網一體化網絡分析、智能分析、聯合仿真培訓等目標。本文是在主配網一體化的思想基礎上進行擴展,以達到實際工作需求。除了常規系統已有功能,主配網一體化系統的主要功能是主配一體化的網絡拓撲的分析、狀態估計和潮流計算等內容。在合理運用主配網一體化智能分析和輔助決策的基礎上,有效拓展系統既有控制分析功能,以協助調控人員完成分析決策任務。

3結論

本文針對電網調度控制系統的建設模式進行分析,制定了模型中心+分布式調度控制系統的主配網一體化電網調度控制系統建設方案。該方案整體實現了主網系統與配網系統的相對獨立和有機統一,解決了傳統主配網協同計算、分析決策時遇到的問題,特別是可以根據地調電網規模靈活調整,可行性高,有一定的工程應用價值。

參考文獻:

[1]金鑫,李靖,林展華.基于智能電網調度控制系統的地縣一體化方案的研究[J].電氣時代,2016,(11):89-93.

[2]段皓騫.智能配電網調度控制系統技術方案探討[J].科技創新導報,2018,(1):6,8.

[3]谷江波.智能配電網調度控制系統技術的方案[J].工程技術(全文版),2016,(11):271.

作者:肖賢 單位:國網內江供電公司