大电网多级调度运行协同管理平台设计与实现

喻宏元，刘　涛，杨笑宇，李群山，刘慧勇

（1.华中电网有限公司，武汉　430000；2.南瑞集团北京科东公司，北京　100192）

大电网多级调度运行协同管理平台设计与实现

喻宏元1，刘涛1，杨笑宇2，李群山1，刘慧勇2

（1.华中电网有限公司，武汉430000；2.南瑞集团北京科东公司，北京100192）

针对目前国分调实时运行信息平台中调度日志互相割裂、运行信息查询展示功能较弱等问题，研究基于D5000管理平台的主网运行协同管理平台架构。研究以共享数据库为基础，将调度日志、电力电量等运行信息进行统一规范化录入的实时运行信息共享模型，实现实时运行信息在上下级调度间、专业处室间的共享；研究以信息规范化录入为基础的数据库技术，实现综合信息查询；研究基于数据资源整合、系统集成方式的可视化技术，实现运行信息综合展示。

主网运行信息；共享模型；数据库技术；协同管理

0　引言

随着特高压电网的快速发展，电网特性日益复杂，送受端电网耦合越来越紧密。某一调度机构直调设备故障对其他多个调度机构电网实时运行产生影响的现象愈发常见，现有运作模式越来越难满足大电网运行的要求。

为了满足当前的电网运行管理要求，需要多级调度协同办公与管理。“六家调度”共同管理“一张网”，国分调协同要求越来越高。需建设基于D5000管理平台的“数据共享、业务协同、责任分区、界面统一”的主网运行协同管理平台［1］。该平台应能够满足主网协同办公管理的应用需求和系统建设的要求，基于智能电网调度控制系统OMS平台，满足国分省协同办公的要求，实现调度运行业务的实时高效协同。

从主网运行协同管理平台架构研究入手，确定平台设计的思想与目标，并提出主网运行协同管理平台的系统架构。详细阐述主网运行协同管理平台在调度日志、综合信息查询以及主网运行信息展示三个方面的设计思路。最后对主网运行协同管理平台的应用成效进行分析和评价。

1　主网运行协同管理平台架构

1.1平台总体设计框架

主网运行协同管理平台主要包括主网运行信息展示、日志记录、日志查询3个应用模块，通过共享数据库实现数据的综合应用。平台总体设计框架如图1所示。

图1　平台总体设计框架

1.2主要创新点

结合电网运行、电力电量、值班人员等信息，将分布到不同系统中的数据进行集成，通过可视化技术展现电网的实时运行情况，为领导的决策提供支持，给调度员提供了全面透明的电网运行信息，提高了调度员的工作效率。

通过两级调度之间的日志共享，6家单位能了解当前主网的设备故障、检修、缺陷异常等关键信息，使得调度员的调度工作更加准确及时，使得调度日志实现了国分一体化运行。

实现了国分间的协同办公效率，在调度日志里实现了巡线任务的下发流转以及临时工作的及时申请，基于E文本和关系数据库实现临时紧急工作的快速流转，实现了调度临时工作的一体化融合。

在综合查询模块，实现了调度共享历史数据的方便多角度查询，方便领导和调度员的使用，并提供了电力电量的综合查询，为领导和调度员提供了更全面的电力电量信息。

2　系统功能设计与实现

2.1日志记录功能实现

国分调采用统一的记录规范和统一的调度日志平台进行调度日志记录。调度日志包括共享部分和个性部分，共享日志对主网重大运行日志信息进行共享，个性部分各单位根据实际需要进行扩展［2］。共享日志分为实时共享、风险提示和日常事务3个栏目，包含7个模块的内容，分别为“主网故障”、“重大缺陷”、“重大检修”、“特殊事项”、“重大风险”、“临时工作”和“故障巡线”。其中“主网故障”、“重大缺陷”、“重大检修”、“特殊事项”4个模块可以由调度员根据需要新建流程，“重大风险”、“临时工作”、“故障巡线”不能由调度员新建，只能由前4个业务模块发起。

2.1.1调度运行信息统一规范设计

统一记录规范是建立信息共享的基础。根据国分调实际运行信息的需求，将现有需要共享的调度运行信息分为故障、异常、检修、特殊事项四大类［3］。

1）故障。故障记录分为简单故障和复杂故障，简单故障适用单一元件故障，对其他设备未造成影响；复杂故障适用于多重故障，如某一设备故障带跳其他设备，或某次恶劣天气造成多个设备跳闸。对每一类故障进行详细字段分类。简单故障统一规范设计模板如表1所示。

表1　简单故障统一规范设计模板

复杂故障可以根据故障起始原因或先后顺序进行拆分，以简单故障模板进行标准化记录，复杂信息通过文本方式记录。复杂故障统一规范设计模板如表2所示。

表2　复杂故障统一规范设计模板

2）缺陷。异常缺陷参照《输变电一次设备缺陷分类标准（试行）》进行分类，并添加缺陷影响，缺陷处置等信息。缺陷统一规范设计模板如表3所示。

表3　缺陷统一规范设计模板

3）检修。检修设备内容通过III区的国分一体化计划检修系统中自动获取检修设备、开竣工时间等信息，检修影响等信息需要手动输入。重大检修一项中，集中展示全国主网架330 kV及以上主设备检修情况，主要包括线路、主变、母线、直流等。检修内容通过区的国分一体化计划检修系统中自动获取。其中，国调及分中心检修系统中只检索管辖设备的检修申请单，不检索许可设备，以防止重复记录。调度员需手工填写控制要求，主要为断面限额控制、分区解合环等。重大检修统一设计规范模板内容包括编号、区域、停电主设备、开工时间、竣工时间、工作内容、主要控制措施。

4）特殊事项。特殊事项是指除故障、检修、异常三类外其他对跨区系统运行有影响的事项，如特殊运行方式、严重自然灾害、重要调试等内容。特殊事项统一设计模板内容包括编号、发起方、事项描述、处理情况、对系统影响、推送范围。

图2　风险提示推送统一规范

2.1.2风险提示

风险提示是国分调对影响其他调度机构的故障、异常、检修、特殊事项等运行风险，日志记录入库同时推送至相关调度，受影响调度机构确认并可填写对其影响，发起方和接受方共同完善信息记录。风险提示推送统一规范如图2所示。

2.1.3日常事务

多级调度之间日常事务的沟通联系主要分为两种：一是上级单位对下级单位发布巡线等工作任务，下级完成工作之后，给上级单位进行反馈；二是下级单位对上级单位提出工作申请，上级单位根据申请内容批示或批准，然后下级单位执行工作，工作完成后上级单位进行确认。多级调度间的日常事务通过规范流程，实现日常事务工作的规范化和标准化管理，使得业务人员能够快速处理需要多级调度协同来完成的工作，加强多级调度间的工作效率，提高大电网的协同管理水平。

但是，现阶段多级调度间主要通过电话、邮件、传真等方式来实现日常业务联系，沟通效率不高，管理不规范。所以，需要在关键信息整合基础上，梳理日常业务联系流程，实现日常业务在线流转，提高多级调度协同效率，实现日常事务协同的规范化管理［4］。在该系统的日常事务模块里，梳理和总结了日常事务里的巡线任务和临时工作申请两种多级调度协同工作内容，通过规范化的流程来实现这两类工作的规范化管理，提高了这两类工作的效率，同时也为其他多级调度协同工作的流程化规范化管理奠定了基础。巡线任务由国调发起，分中心负责处理；临时工作申请由分中心发起，国调负责批准并监督分中心执行，最后由国调完结。

图3　巡线任务流程

1）巡线任务。国调直调线路故障后，国调判断直流线路故障的影响情况，向相关分中心发布巡线任务。相关分中心确认接收，并安排相应的运维部门巡线，运维部门巡线完成并向分中心汇报后巡线结果后，分中心在故障模板中填写巡线结果，并向国调反馈已完成，国调根据多个分中心的巡线情况，国调确认完结，并安排故障消缺工作。为减少国调的人工判断故障影响的工作量，系统将通过设备间的关联关系建立关联模型，根据线路运维信息自动发送巡线任务的目标。巡线任务流程如图3所示。

2）临时工作申请。临时工作申请：分中心向国调提交临时检修申请（主设备、时间、电子申请单等），国调接收申请后进行相关方式调整，工作开始并通知分中心［5］。工作完成后，分中心确认工作结束并通知国调。国调确认工作完成，终结流程。该流程简化国分调沟通流程，同时便于临时工作的归档查询。临时工作申请流程如图4所示。

图4　临时工作申请流程

如上所述，在日常事务模块里，通过信息化技术和手段，将以前电话、传真线下工作在线上执行，实现了巡线任务和临时工作申请两类工作的规范化流程化管理，提高了多级调度间协同工作效率，为大电网的安全稳定运行提供了重要管理手段。

2.2综合信息查询功能实现

在规范化录入并统一入库的基础上，实现对故障、异常、检修信息的模糊及高级查询。综合查询包括“工作日志综合查询”、“电力电量综合查询”两大功能模块。

2.2.1工作日志综合查询

“工作日志综合查询”功能对调度日志中规范化的故障、检修、异常、特殊事项等4类记录进行查询。查询可按照关键字、时间的模糊查询和依据查询项的精确查询。针对故障事项精确查询提供包括设备类型、属性名称的查询项；针对异常事项精确查询提供属性名称有设备名称、厂站名称、电压等级、缺陷部位、缺陷描述等查询项；针对检修事项精确查询提供属性名称有所属单位、开工时间、完工时间查询项；针对特殊事项精确查询提供属性名称有区域、事件分类、厂站、二级分类查询项。实现调度日志细颗粒度多样化查询。

2.2.2电力电量综合查询

“电力电量综合查询”功能整合了一体化日报系统、燃料日报系统、计划系统等查询系统。提供按照日期（年、旬、月、日）、同比、环比、电网名称（全国、国网、华北、华东、华中、东北、西北及各省）、属性列表（调度发电量、发受售电量、发电电力、发受电电力、有序用电等）查询选项，实现集中查询全国各地电力电量、燃料、火电发电进度等信息［6］。

2.3主网运行信息展示功能实现

整合现有数据资源，综合展示电力、电量、跨区交直流互联电网实时运行、国分调值班员、实时运行日志重要信息，并综合利用气象、雷电、山火、水情等多服务信息提供全景化展示［7］。主网运行信息综合展示结构和数据流分别如图5、图6所示。

运行信息包含 “综合展示”、“电力曲线”、“值班人员”、“风险提示”4个模块。主网综合信息展示模块设计如表6所示。

图5　主网运行信息综合展示结构图

图6　主网运行信息综合展示界面数据流

表6　主网综合信息展示模块设计

3　主网运行协同管理平台应用效果

现阶段基于D5000管理平台的主网运行协同管理平台，已经在国网公司及其下属各大分区进行了应用部署。该平台运行稳定，用户体验较好，能够满足主网协同办公管理的应用需求和平台建设的要求，实现多级调度协同高效办公，提高主网协同办公管理水平，促进主网协同办公管理相关规范的完善，满足大电网协同管理的要求。依据平台功能设计方案，主网运行协同管理平台主要实现了调度日志、综合信息查询、主网运行信息展示3个功能模块。

1）调度日志模块。调度日志模块实现了故障、缺陷、检修、特殊事项等各类共享日志的记录功能，并实现日志的共享。调度日志模块主界面如图7所示。

图7　调度日志主界面

2）综合查询模块。调度日志综合查询功能，主要实现在规范化录入并统一入库的基础上，对故障、异常、检修等信息的模糊及高级查询。综合查询模块主界面如图8所示。

图8　综合查询模块主界面

3）主网运行信息展示模块。主网运行信息展示整合现有数据资源，综合展示电力、电量、跨区交直流互联电网实时运行、国分调值班员、实时运行日志重要信息，并综合利用气象、雷电、山火、水情等多服务信息提供全景化展示。主网运行信息展示界面如图9所示。实现的功能包括：对电网的发受电力、水电、风电、核电、旋转备用进行查询，通过曲线方式进行可视化展示，并且可以按照不同的地区进行切换，查看不同地区的发受电力、水电等情况；对互联电网、山火、水情、气象等信息通过曲线、地图进行可视化展示；展示当前各调度中心的值班人员信息，包括当前班次，当班人员姓名照片等；通过表格方式展示风电、核电、光伏的关键信息，如装机容量、风电占比等信息；展示共享日志里面的重大风险，显示当前未完结的重大风险、详细内容、处理状态。

图9　主网运行信息展示界面

4　结语

主网运行协同管理平台依据国分协同办公的业务需要，并结合现有主网运行平台应用成果，提出了基于D5000管理平台的系统架构和平台建设方案。通过对调度日志记录进行统一规范，实现了国分调实时共享调度日志，提高了工作效率。在规范化录入并统一入库的基础上，实现了对电力电量、调度日志信息的模糊及高级查询，提高了查询的效率和精度。采用数据资源整合和系统集成的方式，实现了电网信息的综合演示展示，方便专业处室了解电网实时运行情况，有助于其决策。该平台实现了对任一调度机构调管范围内发生可能影响其他调度机构调管电网运行的严重异常以及故障时，立即向相关调度机构推送具体情况，实现日内高效协同。

［1］游龙勇，崔金杰，贺健博，等.国家电网公司“五位一体”管理平台设计［J］.电力信息与通信技术，2015（03）：73-77.

［2］董雷.调度日志图形化的研究与实施［C］//2007云南电力技术论坛论文集，2007.

［3］张强.加强规范化管理，提高现代电力通信网的运行管理水平［J］.电力系统通信，2005，26（6）：1-4.

［4］庞传军.电网调度日志系统的设计与开发［J］.湖北电力，2013 （1）：59-61.

［5］唐陇军，程浩忠，孙勇，等.电网调度日志信息模型的对象化改造［J］.电力系统自动化，2010，34（17）：89-92.

［6］龚贺，许双成.国家电网公司协同办公系统研究与应用［J］.电力信息与通信技术，2011，9（2）：64-69.

［7］沈国辉，孙丽卿，游大宁，等.智能调度系统信息综合可视化方法［J］.电力系统保护与控制，2014（13）：129-134.

Design and Implementation of Collaborative Management Platform for Multilevel Scheduling and Operation of Large Power Grid

YU Hongyuan1，LIU Tao1，YANG Xiaoyu2，LI Qunshan1，LIU Huiyong2
（1.Central China Power Grid Co.，Ltd.，Wuhan 430000，China；2.NARI Group Company Beijing Branch，Beijing 100192，China）

In view of the present situation for current dispatch log that is separate from each other，and the query and display function of run-time information that is weak in the state grid and each district center run-time operation information platform，the collaborative management platform architecture of main network based on the D5000 management platform is researched. The unified run-time operation information sharing model is researched for the operation information of dispatch log，power consumption and others by normatively entering based on the shared database，to realize the real-time operational information share between superior and subordinative dispatch rooms and professional offices.The database technology based on the information normatively entering is researched，to realize the comprehensive information query.The comprehensive display of operation information is realized by researching the visualization technology based on the method of data resource integration and system integration.

main network operation information；sharing model；database technology；collaboration management

TM732

A

1007－9904（2016）08－0029－06

2015-10-22

喻宏元（1964），男，高级工程师，从事电力系统自动化相关工作。