智能型电网调度决策支持系统的开发与实现研究

张兵 张伟

摘   要：智能型电网调度决策系统已经成为未来电网调度管理的重要组成部分，基于此，本文设计一套智能型电网调度决策支持系统，在了解系统的基本特征、结构以及关键技术的基础上，结合大数据技术，对软件功能做进一步的完善。本文所设计的系统具有先进性，能够满足复杂电力条件下的数据处理需求，是一种科学有效的处理方法，为保证电力系统的正常运行奠定基础，因此值得推广。

关键词：智能型  电网调度  决策支持系统  系统研发  大数据

中图分类号：TM734                                文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0004-02

目前我国的电网调度决策正在从经验型调度向分析型调度转变，在智能化技术的支持下，智能型电网调度决策的功能得到了完善发展，并且相关系统的架构更加合理，对于复杂环境下的电网调度都具有很强的适应能力。基于此，本文提出了一种智能型电网调度决策支持系统，详细资料如下。

1  智能型电网调度决策支持系统的特征

目前我国的电力系统已经有了显著发展，无论是规模还是结构都有显著提高，这也导致影响电力系统安全性的因素越来越多，各种故障日益复杂，并且多重化、连锁故障的出现都有可能引发严重后果。而面对这种问题，传统的电网调度管理系统显得力不从心，系统的弊端逐渐凸显，无法有效采集系统的状态信息，导致调度人员无法对电力系统的运行情况作出科学合理的判断。而随着智能化技术的发展，为电网调度提供了必要的环境，本文所介绍的智能型电网调度决策支持系统是建立在SCADA/EMS基础上所发展而来的一种更高级电网调度决策系统，是对传统系统的一种变革、发展。该系统以智能化技术为依托，能够适应复杂环境下的电网调度需求[1]。

2  智能型电网调度决策支持系统分析

2.1 系统的硬件结构

本文所介绍的智能型电网调度决策支持系统，主要硬件包括数据服务器、前置机、PAS工作站等，各个部件在100BASE-T交换式以太网连接的基础上，通过TCP/IP为局域网的基本网络协议。

2.2 系统的软件结构

为了能够更好地适应不同电网运行的需求，在智能型电网调度决策支持系统的软件结构设计中，使用了分布式的电网调度决策支持系统，在软件结构上来看，主要包括以下几方面：

（1）变电站继电保护信息管理系统。该系统的主要功能是完成故障处理与故障信息收集等，为故障诊断、故障恢复等提供完整的故障信息，是系统功能实现的关键。

（2）网络通信子系统。该系统可以完成网络管理、网络信息处理等关键功能，在运行期间遵照网络传输协议。

（3）综合数据管理平台。该平台是数据决策的基础，也是智能型电网调度决策支持系统所有高级应用功能的平台，包括了所有属于SCADA系统的稳态数据，也能智能化显示变电站的继电保护信息、故障数据等，最终实现了故障信息与稳态数据的结合。

（4）高级应用软件子系统。该子系统能对电网的运行状态进行评价，包括电网运行状态监测、系统功能优化等，是提高智能型电网调度决策支持系统运行稳定性的重要保障。

（5）维护子系统。该系统能够完成维护任务、日常管理等功能，确保各级系统的正常运行。

2.3 系统功能的软件组织

为了能够进一步强化系统功能，在智能型电网调度决策支持系统设计中，所提出的系统决策功能依托SCADA以及数据管理层、网络信息分析层的关键模块实现。而这个关键功能的实现，则需要诸多成熟的系统功能支持，其中的关键内容包括：

（1）SCADA与故障信息监测数据层。该结构能够收集电力系统的实时数据，并对系统的运行状态进行评价。在该功能层运行期间，能够将系统运行过程中所采集的数据直接提供给网络分析软件，并将一些处理后的关键数据反馈给SCADA系统。在这个数据处理过程中，为了能够强化运行能力，应保证该数据层能够快速诊断故障信息系统信息，并将其作为恢复故障功能的数据支持来源。

（2）网络分析层。该功能层主要包括智能电网调度操作票、实施稳态分析以及故障恢复、故障诊断等关键功能。在功能层运行期间，可以按照SCADA系统对电网运行状态进行评价，一般在正常的运行环境下，网络分析层能够完成经济性与安全性评价，并依托相应的数据处理措施，采集电力系统的运行故障情况，形成故障调整策略。

（3）指挥系统协调层。指挥系统协调层由指挥系统构成，能够对系统的运行情况进行协调，并在复杂的环境下快速协调不同应用软件的运行情况。在智能技术支持下，指挥系统协调层的功能进一步完善，主要包括：①能够对系统的运行状态以及智能体进行评价。该功能可以检测系统运行状态，并结合现有数据来评估未来一段时间的系统运行状态，预见未来电力系统可能出现的质量问题，显示电力系统的薄弱环节，方便调度人员了解系统运行情况，协调其他职能层来制定电网调度管理条例，维持系统的正常运转。②经济运行决策智能体。在正常的工况下，该系统能按照约束条件来判断电力系统的运行状态，并且在特定的运行规则下，依靠不同算法以及数据处理模型，实现网络优化、线损优化、无功率优化等，避免优化孤岛问题发生[2]。③人机交互智能体。在智能化技术支持下，调度人员能够按照系统的状态完成友好、协调或者其他交互。

3  基于大数据技术的系统功能完善

为了能够更好完善智能型电网调度决策支持系统功能，本文基于大数据技术来优化系统的结构，这是因为现阶段电网的规模逐渐扩大，并且接线方式十分复杂，其中涵盖大量的自动化设备，所以相对应的调度系统必须要更加智能化、自动化，才能强化运行能力[3]。

在系统设计环节，硬件结构中的通讯系统使用ErherCAT协议，该协议适用以太网的使用标准，在数据护理环节，能够通过定时预测判断的方法，对整个系统的運行状态进行评价，具有效果好、精度高的优点，并且在传递过程中不会导致数据帧原本结构的改变。

在系统功能实现中，系统能够通过不同的应用模块与其他的程序之间完成相互配合，并且通过不同的配置方式，使系统的任务段能够访问不同主站的功能函数形成不同处理处理功能;在系统设计中，所设定的故障诊断系统能够完成多种复杂的数据传输过程，包括邮箱服务、数据编辑服务等。

在大数据技术的支持下，该系统设置诊断数据时钟功能，根据DisClock时钟模块，能分别从主站、从站中提取智能调度系统的信息，并根据信息反馈与识别结果进行判断。

4  结语

本文介绍了智能型电网调度决策支持系统的实现路径，并给予大数据基础，对智能型电网调度决策支持系统的功能进行了完善。本文所设计的系统具有先进性，能够满足复杂电力条件下的数据处理需求，是一种科学有效的处理方法，为保证电力系统的正常运行奠定基础，因此值得推广。

参考文献

[1] 胡俊，章兵，陆继翔，等.电网调度自动化系统雪崩测试服务设计与实现[J].信息技术，2020，44（2）：33.

[2] 崔清华.智能电网调度控制系统的安全运行[J].通讯世界，2020，27（1）：251.

[3] 徐惠平.探析智能型电网调度决策支持系统的开发实现[J].科技资讯，2014（34）：75.