基于主配一体化配网图模系统的配网调度管理

基于主配一体化配网图模系统的配网调度管理

刘宪栩

国网天津市电力公司城西供电分公司，天津 300193

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也突飞猛进。主配网调度控制系统基本建设模式在设计电网调度控制系统架构与技术方案的过程中，需要综合考虑诸多因素。架构设计的重点是软件体系架构设计，尤其是分层式结构设计，通过层次的合理区分，践行高内聚低耦合思想。一般情况下，分层式结构主要包括界面层、数据访问层与业务逻辑层。结合不同技术的要点，选择相应的方案，导致电网调度控制系统的建设模式与架构组成存在明显差异。现阶段，最常见的电网调度控制系统的建设模式主要体现在集中式、离散式以及分布式三个方面。集中式模式是把“主网系统”与“配网系统”强耦合在一个系统，共用数据库、平台及应用，实现界面层、数据访问层与业务逻辑层的强统一；离散式模式则是“主网系统”与“配网系统”完全独立，包括硬件和软件的独立，实现界面层统一，数据访问层与业务逻辑层完全独立；分布式模式则是介于上述两者之间，界面层与数据访问层统一，业务逻辑层独立。三种模式各有优缺点，但是分布式模式更加接近实际需求。所以，本文将在分布式模式的基础上延伸，通过增加模型中心，满足实际工作中主网控制系统和配网控制系统相对独立和有机统一的需求。

关键词：电网调度控制系统；主配网一体化；建设模式研究

引言

智能电网和“大运行”体系建设的深入发展，对电网一体化协调运行控制提出了新的更高要求。国调中心组织研发新一代调度自动化系统“D5000智能电网调度控制系统”并实现大规模推广和应用，为各级调控中心协同指挥电网调度运行提供了坚强的技术支撑，促进了调控一体化、地县一体化等各项新业务的广泛开展。配电自动化主站系统通常由运检部门主导独立建设、独立运行、独立维护，主配网系统之间数据融合程度不深、软硬件资源利用率不高，阻碍了主配网一体化协同运行控制、一体化模型校核、一体化联合分析与计算技术等应用的深入开展。作为面向不同电压等级的电网实时监控系统，智能电网调度控制系统和配电自动化主站系统所用的计算机硬件设备、网络配置、软件构成及其架构等基本相同，主站软件功能也均由平台层和应用层构成，这将使两套系统在物理上或者逻辑上整合为一套包括计算机、通信、电源等硬件设备以及软件的自动化系统成为可能。调配一体化电网调度控制系统(调配一体化系统)具有统一电网模型维护、共享全网支撑信息、增强电网计算精度、调配一体电网运行方式优化、节约主站建设和运维成本等特点，对供电企业来说是一种很好的选择。

1模型中心+分布式调度控制系统的主配网一体化建设模式

针对自动化信息量较大的地调，传统主配网一体化系统存在实时性偏低、吞吐力薄弱以及拓展性不理想的问题，而分布式调度自动化系统能够解决这些问题。下文将以分布式模式作为切入点，有效拓展系统架构，创建模型中心+分布式调度控制系统的主配网一体化电网调度控制系统方案，满足各种类型地调主配网一体化系统的建设要求。

1.1系统组成

模型中心+分布式调度控制系统的主配网一体化电网调度控制系统属于特殊的分布式一体化模式。模型中心+分布式调度控制系统的主配网一体化电网调度控制系统方案包括调配一体化系统支撑平台、分布式调度自动化系统、调配一体化分析计算和决策支持、调配一体化电网模型中心四个部分。

1.1.1调配一体化系统支撑平台

在主配网一体化电网调度控制系统的系统支撑平台中，改进传统电网调度控制系统支撑平台，使用多网段网络架构形式，可实现多网段管理、资源定位以及资源监控。其中，多网段应用管理是合理分布、配置、启停应用并维护、管理应用状态，促进部分应用的主配网一体化运行，同时其他部分隔离运行。多网段资源定位功能是在智能电网调度控制系统中对某种应用进行定位，或是服务主机节点。多网段资源监视则可运行主配网资源监视模块，进而监控系统内部多个节点内存、网络、磁盘等多种硬件资源的实时状态，一旦出现资源占用越限或是发生故障，能够及时告警。针对高速数据总线，由主配网内各应用划分至相对应的子网中，可有效规避应用与应用间报文的干扰。若是普通应用报文，可以在子网内处理；若是交互报文，则需要定义报文转发规则，并通过对广域消息总线技术的合理运用，保证消息主网数据和配网数据的顺利传送。其中，通用服务总线使用面向服务架构，对交换数据需要的底层通信技术和应用处理方法加以评比，并在传输层面给予应用请求信息与响应结果信息的传输支持。

1.1.2分布式调度自动化系统

分布式调度自动化系统架构介于集中式和离散式之间，融合了实时数据库技术和网络技术的分布式实时数据库系统，逻辑整体性和数据分布性特征都十分明显。受主配网分区调度运行和主配网高级应用独立性特征的影响，主配网一体化系统引入分布式调度自动化系统的可行性不断提高。其中，主配网数据处理程序的应用能够借助多种启动参数，有效构建多个独立主网调度自动化系统与多个独立配网分布式调度自动化系统，充分发挥主网与其他分区配网数据的处理作用。通过实时库比较分析发现，以上调度自动化系统实时库的动态数据是主网负责更新，而分布式调度自动化系统实时库的动态数据则是多种分区配网应用负责更新。因此，主配网应用之间的操作并不会产生相互干扰，借助权限即可自主选择并存取主配网的实时数据。

2基于分布式SCADA及模型中心的调配一体化技术方案

目前，江苏省内大型或超大型的地区调度在实施地县一体化建设后，遥测、遥信数量已突破百万级别规模，加上未来配电自动化以及智能配电网建设的覆盖面越来越大，现有电网调度控制系统SCADA应用实时数据处理能力面临着越来越严峻的挑战。分布式SCADA技术可解决大型地调调配一体化系统吞吐能力不足、实时性能低、可扩展性差等问题。本文在分布式一体化模式的基础上进行系统架构拓展，提出基于分布式SCADA及电网模型中心的调配一体化系统建设方案，以适应江苏超大型地调的调配一体化系统建设需求。

2.1系统架构

基于分布式SCADA和电网模型中心的调配一体化系统是分布式一体化模式的一种特殊技术实现方案。该技术方案的关键技术包括:调配一体化系统支撑平台、分布式SCADA技术、调配一体化分析计算与决策支持以及调配一体化电网模型中心。

2.2调配一体化系统支撑平台

调配一体系统支撑平台对传统的电网调度控制系统支撑平台进行改造，采用多网段的网络架构方式实现多网段管理、多网段资源定位及多网段资源监视功能。多网段应用管理负责应用的分布配置、应用的启停、应用的切换、应用状态的维护管理，可以支持一部分应用主配网一体化运行，另一部分应用隔离运行。多网段资源定位功能是在智能电网调度控制系统中定位某个应用或者某个服务所在的主机节点的基础服务。多网段资源监视分别运行主配网各自的资源监视模块，负责监视系统各个节点的CPU、内存、磁盘、网络等硬件资源的状态，在资源占用越限时或故障时发出告警。对于高速数据总线，主配网各个应用划分到不同的子网中以减少应用之间的报文相互干扰，普通的应用报文在各自的子网进行处理，需要交互的报文通过定义报文转发规则，利用广域消息总线技术实现消息主网与配网的数据传送。通用服务总线采用面向服务的架构(service-orientedarchitecture，SOA)，屏蔽实现数据交换所需的底层通信技术和应用处理的具体方法，从传输上支持应用请求信息和响应结果信息的传输。

3 结语

本文针对电网调度控制系统的建设模式进行分析，制定了模型中心+分布式调度控制系统的主配网一体化电网调度控制系统建设方案。该方案整体实现了主网系统与配网系统的相对独立和有机统一，解决了传统主配网协同计算、分析决策时遇到的问题，特别是可以根据地调电网规模灵活调整，可行性高，有一定的工程应用价值。

参考文献

[1]金鑫，李靖，林展华.基于智能电网调度控制系统的地县一体化方案的研究[J].电气时代，2016，（11）：89-93.