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摘要:随着智能电网和新一代电力系统不断发展,电网自动化与信息化水平不断提升,电网调度压力进一步加大。基于调度监控结合的概念提出一种电力系统调控一体化系统解决方案,并对调控一体化关键技术进行总结分析。首先分析电网调控一体化技术水平和系统研究现状,提出建设电网调控一体化系统的现实需求和技术要求;在此基础上,研究提出电力系统调度自动化技术支撑系统,设计系统四层次架构,并从调控和运维两方面研究设计了调控一体化下的管理运行模式;最后,详细了阐述调控一体化的可靠性保障、智能监视、数据处理技术。
关键词:电力系统;调控一体化;电网调度;电网运行管理
当前智能电网、能源互联网技术快速发展,电力系统在电源、输配电、负荷方面呈现新的变化和特点,建设广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控的新一代电力系统逐渐成为共识。而构建适应新形势下电网发展的调控一体化运行管理模式已成为亟待解决的问题之一。电网调控一体化是指将电网调度与运行监控互补融合,使两个原本相对独立的工种“合二为一”,由调控员在统一场所同时进行。
1电网调控一体化技术
1.1系统技术要求
1.1.1开放性
首先,调控一体化支撑系统应满足开放性要求。所谓“开放性”,是指系统的硬件、软件、内核算法等应与主流环境和标准相适应。调控一体化系统的平台设计和软件开发应遵循国际标准和主流趋势;主机设备、通信设备、操作系统、通信协议、数据库平台等应选用通用的或者标准化的产品。在体系结构与运行环境方面,支撑系统应能支持多种硬件平台,功能模块接口满足主流开发标准并统一。系统进一步应提供以下开放式环境:标准数据库的读取访问接口;图形用户编辑、生成工具及访问接口;网络通信协议、标准化API调用接
口等。最后,调控一体化系统应具有良好的可扩展性,即能根据电网的不断发展,逐步增加或删减功能,进行容量扩充,能平稳高效进行软、硬件升级。
1.1.2运行维护性
调控一体化技术系统应具有很好的运行维护性,主要包括硬件层、软件层、参数信息3个方面。
1.1.3安全性与可靠性
电网作为国民经济重大支撑系统,是国家必须保证安全稳定运行的重要战略设施,作为电网调控的主要工具,调控一体化系统的安全性要求严格,并能具备一定的自检查、自防御、自愈合等功能。
1.1.4系统一体化要求
调控一体化的系统平台充分考虑调度和监控两大工种需求和要求,实现两者的科学合理、高效准确、严格安全的融合互补,平台能够将各公共应用以公共服务的形式实现,为各种具体第三方应用提供相应的服务。
1.1.5多模式支持
调控一体化技术应该支持实时模式、历史模式、模拟模式等各种不同运行模式,不同状态下均能实现各种电网分析及计算功能,并能够方便实现在不同状态之间的转换,各种不同状态下的模型、图形以及数据必须相匹配。
1.2调控一体化系统设计
基于上述系统性技术要求,本文提出一种调度与监控融合的调控一体化系统结构,系统由硬件层、操作系统层、系统平台层和应用层共4个层次构成。
1.3调控一体化管理模式
调控一体化建设过程中,管理模式的设计与实践同样需要重视。在建设高水平的调控一体化硬件系统的同时,迫切需要改变当前电网调控管理模式,真正从系统到人员的运行管理调控一体化。为此,可以设置具备调度与监控同时值班环境的电网调控中心,使监控方能第一时间了解调度要求,调度方也能及时掌握电网关键信息,提高事故处理速度和工作效率,减少信息传递的环节以及传递中的不确定因素。
1.3.1调控中心职责
电网调控中心主要负责调度区域电网的运行和控制;负责执行调度部门下达的操作指令;负责对运维班组部署现场操作等任务;配合上一级调度进行电网事故及异常的紧急处理。
2调控一体化关键技术分析
调控系统基础的智能地调系统技术关键点:综合光字牌、运行预警告警及时、防误动误操作系统、电网综合性监视与信息展示、无功电压自动控制、电网薄弱环节分析、通信及其保障技术等。本文对系统关键方面的技术需求进行具体阐述。
2.1系统可靠性保障技术
电网调控一体化将会使用一套技术支持系统涵盖调度与监控业务,正如前述,系统自身安全可靠性对电网运行至关重要。系统可靠性保障技术广义上涉及到了调控一体化系统本身的安全性与可靠性,也包括了涉及电网运行的安全与稳定运行技术。
2.2智能监视技术
智能监视技术包括电网智能监视和状态显示。电网智能监视是指基于调控一体化平台,联合多应用功能和模块,对多源数据和状态信息采取监视和综合性分析,从而完成最终的电网监视及扩展分析功能。目前的技术支持系统已经有多种手段对电网重要数据进行监测,但多是各个应用系统独立完成监视功能。综合分析结果将为运维人员提供准确、全面的分析结果;实现对异常的进一步分类与排序,具备电网预警及告警功能,方便运维人员及时处理。
2.3数据处理技术
调控一体化系统要求实时传送电网动态数据并进行及时显示和有效的分析,运行过程必然涉及到电网海量数据的采集、预处理、传输、处理、分析、显示等环节。研究实现一体化支持系统的数据相关技术,是实现应用功能的基础。
3结语
电力系统调控一体化建设在技术支撑系统与组织运行管理两方面仍需开展更加积极地深入相关研究与实践。调控一体化建设对于电网发展和运行是大有裨益的,将会提高系统自动化水平和运行管理水平,提升供电服务质量。但构建调控一体化技术系统是一项庞大复杂的系统性工程,设计技术领域和学科交叉多,并且面临着来自内外多种因素影响系统运行的风险。因此,对于大型或者超大型地区电网的调控一体化改造和建设,必须从方案设计开始进行科学严谨的技术研究和验证。在调控一体化人才方面,同样要重视专业技术人员的培养和培训工作,减少人为因素造成系统运行事故。总之,电网调控一体化建设在将来具有更大发展空间和应用价值,需要坚持探索相关技术,使之成熟。
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