智能电网调度系统下的调度监控平台的设计与研究

章立宗 金红华 莫莉晖 王少春

摘要：调度监控平台是智能电网调度系统的重要组成部分，在电网调度系统中发挥着监控、调整、预测等重要功能，本文主要从调度监控平台的三大组成模块对调度监控平台进行了分析和说明。

关键词：调度监控；模块；功能

中图分类号：U665文献标识码： A

调度监控平台是一个系统工程，它是由多个功能各异的模块构成的，各个模块既独立运作，又相互联系、相互依存，各个板块虽然有不同的应用系统，发挥着不同的作用，但它们有共同的目标，即实现整个电网调度系统的调度监控。

一、监控与分析模块

监控与分析模块是起基础作用的模块，通过实时监控整个电网的运行，为其他模块的正常运转提供依据。此模块可以从多个方面发挥作用：首先，通过分析功能的实现，可以有效提高电网运行的安全性。其次，能够多维度监控电网运行，从而实现对电网立体化的调度。再次，能在一定程度上监测到调度监控平台出现的故障，并发出警报信号。最后，根据电网的运行态势，及时调整、控制和优化，实现资源的合理配置和最优利用。

该模块相应功能的完美实现需要监控与报警系统、网络分析系统、辅助决策系统和辅助监测系统四个核心系统的协调配合。

1.监控与报警系统

该系统的主要功能是以收集到的各种信息为基础，实现对电网运行状态的全方位、一体化的监控，然后利用系统的综合分析功能，分析调度监控平台是否存在故障隐患，当发现存在异常时，系统便会发出报警信号。

电网监控与报警系统的工作过程是一个信息收集，然后分门别类进行信息发送的过程。首先，该系统从调度监控平台获取遥测遥信、量测质量和电网模型；然后通过调度监控平台，把不同的信息种类发送到相应的模块应用中。比如，把遥控指令发送到系统终端，把实时稳态测量数据发送到调度计划类模块和网络分析系统等等。

2.网络分析系统

网络分析主要是通过收集来自于电网运行过程及其他各应用软件的数据，对调度监控平台的智能化进行安全分析。这一功能的实现需要设定一个母线模型，以实时分析电网的运行情况，进一步研究电网下一步的运行情况，分析系统中的元件故障并预测该故障可能造成的不良影响。

图（1）为网络分析系统工作流程图

电网模型

系统运行方式

设备原始数据

设备状态

软件运行信息

计算结果

图（1）网络分析系统工作流程图

3.辅助决策系统

经过调查研究发现，最有效的辅助决策工具是调度智能操作票，也是最受调度员欢迎的一种辅助决策工具。

图（2）是辅助决策系统的工作流程图

实时方式

研究方式

实时监控数据

指控指令

图（2）辅助决策系统工作流程图

4.辅助监测系统

辅助监测功能主要是监测电力系统所需要的气象信息，比如水情、雷电、太阳能信息等。

图（3）是辅助监控系统的工作机制。

雷电数据气象数据

线路数据

地图信息 警报信息

图（3）辅助监控系统工作流程图

二、调度计划类模块

该模块的主要功能是对整个电网系统资源进行统一的规划管理，以实现资源的合理配置和功能的有效整合。还可为未来电网运行规模的设计提供技术上的支持，以提高运行效率和效益。调度计划模块由预测系统和检修计划系统构成。

1.预测系统

预测系统主要是对系统运行的各种信息和相关要素进行定量分析，以预测对象提供将来一段时间内的变化趋势。

预测系统的作用机制是：分别从基础信息系统和调度管理系统收集有关电网模型和气象类信息，从监控与报警系统获取有关水文历史及现实监测信息，然后经过分析处理，向检修计划系统提供短期负荷预测信息。

2.检修计划系统

检修计划系统是以电力电量供给和电网安全之间的平衡为基础，通过检修计划的统一管理，实现检修计划年度、季度、月度、周、日等不同周期的实时滚动调整。

检修计划系统的工作流程是：根据来自监控与报警系统的拓扑、潮流信息，来自调度管理类应用的检修申请和来自预测的负荷预测，对各个时段的检修计划进行实时调整，保持持续更新的状态[3]。

三、调度管理类模块

调度管理模块在整个电网监控平台中的作用主要有三个：

（1）规范调度监控平台的主要业务运行。

（2）对需要调度的专业和并网发电基地进行综合管理。

（3）可以对电网运行计划、运行状态以及运行设备进行评估和分析，为信息资源共享与交换奠定基础。

该模块功能的实现主要依赖四大核心应用，即基础信息管理、生产运行、综合分析与评估、信息产生与发布，下面逐一介绍。

1.基础信息管理

基础信息管理主要是为监控平台系统的各类应用提供统一的基础数据信息，以期实现调度技术支持系统中信息的标准化和一体化，从而规范组织机构和人员信息机权限管理工作。

图（4）为基础信息管理的作用机制。

设备参数

电网模型信息

图（4）基础信息管理的作用机制。

2.生产运行

生产运行功能直接为系统运行服务，是整个调度管理模块的核心技术。

生产运行系统的工作流程：从基础信息管理应用系统获取设备参数；向设备检修管理能、电网运行管理、运行值班提供新设备启动要求；向信息展示与发布、运行值班提供定值单信息、设备缺陷信息、操作票信息、应急预案信息、提供动作记录和动作评价信息；向调度计划类提供检修申请信息；向运行值班管理、电网运行管理提供日前检修申请[4]。

3.综合分析与评估

综合分析与评估系统是对电网系统的运行信息、设备应用信息以及其他各个系统的数据进行深入挖掘、综合整理，从多个维度进一步分析，最终得到评估报告的应用系统。

综合分析与评估功能的实现机制：从监控和报警系统获得电网运行历史数据；从调度计划系统获得检修计划；从生产运行系统获取设备运行信息；从基础信息管理系统获取组织机构信息，将获得的信息进行综合处理和分析，向信息展示发布系统提供各类生产运行报表、运行指标分析、年度（月度）运行报告、生产流程分析、年度（月度）安全分析。

4.信息展示与发布

信息的展示和发布功能将系统产生的各种信息依据统一的规范和标准，通过一定的方式呈现出来。电网运行数据、生产统计信息、统计分析结果、系统的调度动态以及各种资料信息等都可以通过该系统进行展示和发布。

信息展示与发布的工作流程包括信息获取、信息整理、信息展示与发布。信息的来源可以是基础信息管理系统、生产运行系统、分析与评估系统等，信息的种类包括电网运行情况的信息、电网安全性以及二次设备分析信息等等。此系统将获取的各方面信息统一编辑整理，然后进行展示和公布。

建设大型智能化电网系统是国民经济发展必然趋势，是保障我国能源安全的客观要求，当今科学技术的飞速发展，为智能化电网系统的建设提供了技术支撑。而调度监控平台的建设对提高电网的调度力度、优化资源配置，提高电网调度的自动化、信息化、互动化、科学化水平都能起到非常大的作用。政府、企业、科研机构等相关单位都应该进一步加大资金投入，加强研究创新，提高核心竞争力。

参考文献：

[1]于存水. 基于智能电网调度系统的调度监控平台的设计与实现[D].吉林大学,2013.

[2]刘俊勇,沈晓东,田立峰,陈金海,黄媛,李成鑫. 智能电网下可视化技术的展望[J]. 电力自动化设备,2010,01:7-13.

[3]张强,张伯明,李鹏. 智能电网调度控制架构和概念发展述评[J]. 电力自动化设备,2010,12:1-6+35.

[4]李立新,谢巧云,袁荣昌,林静怀,狄方春,李大鹏. 电网调度云灾备系统优化分析与设计[J]. 电力系统自动化,2012,23:82-86.

[5]曹军威,万宇鑫,涂国煜,张树卿,夏艾瑄,刘小非,陈震,陆超. 智能电网信息系统体系结构研究[J]. 计算机学报,2013,01:143-167.