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摘要:随着我国电网联网进程的不断加快,电网运行和调度方面也产生了一些新变化, 其中一体化电网运行智能系统是其重要的发展方向之一。本文简要介绍了一体化电网运行智能系统的基本概念,并对一体化电网运行智能系统发展完善中的产生的一些新特征进行了分析,并以此来展望其发展方向。
关键词:一体化电网运行智能系统;基本架构;一体化;模块化;智能化
引言
目前,社会经济的进步和相关科技的发展,为电力管理系统的升级提供了物质和技术保障,此外,电力系统中的各个利益相关方参与电网运行的要求也日益强烈。在这一背景下,电力行业迫切需要一种能够实现对电力行业所有业务及信息全覆盖技术系统,以便使电力行业各相关方的资源优化配置,从各个层面来对将来全国性的大电网的安全、经济、优质、环保的运行提供相应的保障。在这一背景下,电力领域的相关研究机构和专家学者进行了一系列的有益探索,一体化电网运行智能系统由此应运而生。
一、一体化电网运行智能系统的概念
(一) 一体化电网运行智能系统的架构
一体化电网运行智能系统是智能电网的重要基础,主要由各级主站和厂站的ODS共同组成:其主要特征是设有全网统一的网级ODS与下属级调度机构及厂站ODS,并实现不同层级之间的ODS相互协调与控制;在每一层级的ODS在功能上可分为实现电网实时运行监控及分析评价的OCS 以及实现运行管理、 业务管理、计划管理及培训管理等功能的OMS;系统整体遵循SOA体系,以达到统一模型及数据接口,并在此基础上完成一体化电网运行智能系统的运行服务 总线,并展开各类业务功能;通过横向OSB实现系统各具体业务功能模块的即插即用、上下级相关业务系统的互联以及企业其他相关业务系统的信息共享及流程化管理。
(二) 一体化电网运行智能系统基础
一体化电网运行智能系统基础是全景化EMS技术。相对于传统EMS技术建模和监控范围不足,无法满足电网运行安全性提高的新要求,全景化EMS技术则是在解决这一不足的前提下产生的。全景化EMS是指对相关的所有数据进行统一管理和展现的逻辑形式。未来的全景视图主要由两部分构成,一是数据,二是逻辑,并由这两部分构成了一体化电网运行与管理的基础。首先,全景视图展现的内容完全由全景视图数据决定,并由这些数据来实现对智能电网的实时监视。其次,全景视图的组织和展现的形式则由全景视图逻辑来定义,这一过程中标准化手段起到了不可替代的重要作用,并以此实现数据的动态管理的同时确保其可扩展性。
二、一体化电网运行智能系统的特征
(一) 一体化电网运行智能系统的一体化特征
智能电网的一体化研究目前主要集中在一体化比较薄弱的二次系统缺方面。原有的电网二次系统主要存在规划和协调不统一、功能相对分散、信息传输不畅等问题。经过二次系统的一体化使得电网运行实现了全面覆盖、全面管理和全面协调。并主要体现在以下三个方面。首先是一体化覆盖的全方位。从一体化电网智能系统运行看,必须要能够支持各级调度主站及厂站的运行监控与管理实现一体化;其次是全过程管理的一体化。从一体化电网智能系统运行看,必须要实现电网运行的安全、经济、优质和环保,实现电力系统从电厂到最终用户之间各个环节的一体化管控;最后是一体化全面协调,从一体化电网智能系统运行看,就是要实现整个电网不同级别和种类业务的横向以及纵向的协同与贯通。
(二) 一体化电网运行智能系统的模块化特征
原有系统的主要问题还有系统软件只面向非模块化工作且跟实际业务脱钩,这也是造成了原有系统实用化步伐缓慢且效果不理想的主要原因。针对上述缺陷,一体化电网运行智能系统的研发重点之一是业务开发必须要面向生产实际,形成以业务为基础的模块,并与实际与生产整合形成系统。这方面的主要表现有调度主站端的深度业务化和厂站端的深度业务化。首先,在调度主站端深度业务化方面,能够实现电网运行中各种相关数据的展示与共享,并以此为基础实现多目标辅助决策能力的有效提升;此外由于电网模型统一有助于消除信息传输与共享方面的问题,由于不再存在相对的信息孤岛问题,才能够使业务的横向和纵向的协同和贯通成为现实。一体化电网运行智能系统有助于整合现有资源,提升电网的基础设施支撑能力,加强信息化管控。其次,厂站端的深度业务化方面主要是采用以IEC61850标准对厂站内各相关业务进行有效整合,形成厂站内统一的调度中心,并实现原有的监控、分析以及数据中心的各种功能,并在数据采集,电网模型以及规范与调度上都实现统一的数据交换接口,从而实现数据的全网共享和站源端维护。
(三) 一体化电网运行智能系统的智能化特征
一体化电网运行智能系统的智能化的主要目标是实现信息的自由流转和互动, 并以此为基础实现电网闭环控制,加强电网运行过程中的风险预警,提高电网安全运行的保障水平,并最终提高电网的经济和社会效益。一体化电网运行智能系统的智能化特征主要特征体现在以下几个方面。
(1) 调度中心内部互动
下面以调度和保护专业的互动为例来说明调度中心内部互动的特征,一体化电网运行智能系统能够实现继电保护定值的在线计算。其原理是系统能够根据电网拓扑,在较短时间内对所有保护定值进行扫描计算,对出现异常的定值及时更新。控制由原来系统的面向设备转变为面向系统,并实现了设定值的在线刷新,使动作时间一般不超过1s ,同时可靠性得到提高。
(2) 电网运行与规划的互动
一体化电网运行智能系统使电力系统中的各环节之间实现了信息交流,使得规划工作能够更加精细化的进行。例如,一体化电网运行智能系统能够将运行评估情况自动发给规划人员,并支持不同时长周期的规划,有助于规划人员减少规划的盲目性。
(3) 电网运行与设备管理的互动
一体化电网运行智能系统能够实现对全部设备的运行情况的自动追踪,对电网中小到每一个元件都可以进行精细的可靠性评估,并以此为基礎准确评价所有设备的安全性与经济性。
(4) 电网运行与用户的互动
一体化电网运行智能系统能够实现电力终端用户及时准确地掌握各种供电、用电信息,因此实现了需求信息的深度延伸到每一个低压用户,为电力企业及时掌握准确的用户需求,合理进行电力调度提供信息保障。
(5) 电网运行与电力市场的互动
在市场经济不断完善的条件下,电网运行必须依靠各个市场主体间的交易。一体化电网运行智能系统以其强大的统计功能实现了高效准确的市场评估,从而使调度中心为了电网安全运行而干预基于市场需求的运行计划的情况大为减少。
三、结语
随着国民经济的发展和电力科技的进步,我国大电网建设的步伐不断加快,这一背景下电网调度和管理涉及的因素不断增加,这也给电力调度与管理提出了新的要求。由于一体化电网运行智能系统由于适应了这一要求,成为重要的发展方向和推广对象。因此,对于一体化电网运行智能系统的概念与特征进行分析,对于这一系统的推广应用具有重要的借鉴价值。
参考文献
[1]汪际峰.一体化电网运行智能系统的概念及特征[J].电力系统自动化,2011,24:1-6.
[2]汪际峰.南方电网一体化电网运行智能系统建设初探[J].南方电网技术,2012,02:1-5.
[3]余江,陈朝晖,高宏慧.南方电网继电保护一体化监控系统建设[J].南方电网技术,2014,01:1-7.
[4]黄凯,杨骥,顾全.一体化电网运行智能系统的源端维护技术[J].电力系统自动化,2014,15:71-75.
[5]高明,李文云,顾全,陆鑫.一体化电网运行智能系统调度员驾驶舱的构想与实践[A].云南省科学技术协会.战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C].云南省科学技术协会:,2011:7.
关键词:一体化电网运行智能系统;基本架构;一体化;模块化;智能化
引言
目前,社会经济的进步和相关科技的发展,为电力管理系统的升级提供了物质和技术保障,此外,电力系统中的各个利益相关方参与电网运行的要求也日益强烈。在这一背景下,电力行业迫切需要一种能够实现对电力行业所有业务及信息全覆盖技术系统,以便使电力行业各相关方的资源优化配置,从各个层面来对将来全国性的大电网的安全、经济、优质、环保的运行提供相应的保障。在这一背景下,电力领域的相关研究机构和专家学者进行了一系列的有益探索,一体化电网运行智能系统由此应运而生。
一、一体化电网运行智能系统的概念
(一) 一体化电网运行智能系统的架构
一体化电网运行智能系统是智能电网的重要基础,主要由各级主站和厂站的ODS共同组成:其主要特征是设有全网统一的网级ODS与下属级调度机构及厂站ODS,并实现不同层级之间的ODS相互协调与控制;在每一层级的ODS在功能上可分为实现电网实时运行监控及分析评价的OCS 以及实现运行管理、 业务管理、计划管理及培训管理等功能的OMS;系统整体遵循SOA体系,以达到统一模型及数据接口,并在此基础上完成一体化电网运行智能系统的运行服务 总线,并展开各类业务功能;通过横向OSB实现系统各具体业务功能模块的即插即用、上下级相关业务系统的互联以及企业其他相关业务系统的信息共享及流程化管理。
(二) 一体化电网运行智能系统基础
一体化电网运行智能系统基础是全景化EMS技术。相对于传统EMS技术建模和监控范围不足,无法满足电网运行安全性提高的新要求,全景化EMS技术则是在解决这一不足的前提下产生的。全景化EMS是指对相关的所有数据进行统一管理和展现的逻辑形式。未来的全景视图主要由两部分构成,一是数据,二是逻辑,并由这两部分构成了一体化电网运行与管理的基础。首先,全景视图展现的内容完全由全景视图数据决定,并由这些数据来实现对智能电网的实时监视。其次,全景视图的组织和展现的形式则由全景视图逻辑来定义,这一过程中标准化手段起到了不可替代的重要作用,并以此实现数据的动态管理的同时确保其可扩展性。
二、一体化电网运行智能系统的特征
(一) 一体化电网运行智能系统的一体化特征
智能电网的一体化研究目前主要集中在一体化比较薄弱的二次系统缺方面。原有的电网二次系统主要存在规划和协调不统一、功能相对分散、信息传输不畅等问题。经过二次系统的一体化使得电网运行实现了全面覆盖、全面管理和全面协调。并主要体现在以下三个方面。首先是一体化覆盖的全方位。从一体化电网智能系统运行看,必须要能够支持各级调度主站及厂站的运行监控与管理实现一体化;其次是全过程管理的一体化。从一体化电网智能系统运行看,必须要实现电网运行的安全、经济、优质和环保,实现电力系统从电厂到最终用户之间各个环节的一体化管控;最后是一体化全面协调,从一体化电网智能系统运行看,就是要实现整个电网不同级别和种类业务的横向以及纵向的协同与贯通。
(二) 一体化电网运行智能系统的模块化特征
原有系统的主要问题还有系统软件只面向非模块化工作且跟实际业务脱钩,这也是造成了原有系统实用化步伐缓慢且效果不理想的主要原因。针对上述缺陷,一体化电网运行智能系统的研发重点之一是业务开发必须要面向生产实际,形成以业务为基础的模块,并与实际与生产整合形成系统。这方面的主要表现有调度主站端的深度业务化和厂站端的深度业务化。首先,在调度主站端深度业务化方面,能够实现电网运行中各种相关数据的展示与共享,并以此为基础实现多目标辅助决策能力的有效提升;此外由于电网模型统一有助于消除信息传输与共享方面的问题,由于不再存在相对的信息孤岛问题,才能够使业务的横向和纵向的协同和贯通成为现实。一体化电网运行智能系统有助于整合现有资源,提升电网的基础设施支撑能力,加强信息化管控。其次,厂站端的深度业务化方面主要是采用以IEC61850标准对厂站内各相关业务进行有效整合,形成厂站内统一的调度中心,并实现原有的监控、分析以及数据中心的各种功能,并在数据采集,电网模型以及规范与调度上都实现统一的数据交换接口,从而实现数据的全网共享和站源端维护。
(三) 一体化电网运行智能系统的智能化特征
一体化电网运行智能系统的智能化的主要目标是实现信息的自由流转和互动, 并以此为基础实现电网闭环控制,加强电网运行过程中的风险预警,提高电网安全运行的保障水平,并最终提高电网的经济和社会效益。一体化电网运行智能系统的智能化特征主要特征体现在以下几个方面。
(1) 调度中心内部互动
下面以调度和保护专业的互动为例来说明调度中心内部互动的特征,一体化电网运行智能系统能够实现继电保护定值的在线计算。其原理是系统能够根据电网拓扑,在较短时间内对所有保护定值进行扫描计算,对出现异常的定值及时更新。控制由原来系统的面向设备转变为面向系统,并实现了设定值的在线刷新,使动作时间一般不超过1s ,同时可靠性得到提高。
(2) 电网运行与规划的互动
一体化电网运行智能系统使电力系统中的各环节之间实现了信息交流,使得规划工作能够更加精细化的进行。例如,一体化电网运行智能系统能够将运行评估情况自动发给规划人员,并支持不同时长周期的规划,有助于规划人员减少规划的盲目性。
(3) 电网运行与设备管理的互动
一体化电网运行智能系统能够实现对全部设备的运行情况的自动追踪,对电网中小到每一个元件都可以进行精细的可靠性评估,并以此为基礎准确评价所有设备的安全性与经济性。
(4) 电网运行与用户的互动
一体化电网运行智能系统能够实现电力终端用户及时准确地掌握各种供电、用电信息,因此实现了需求信息的深度延伸到每一个低压用户,为电力企业及时掌握准确的用户需求,合理进行电力调度提供信息保障。
(5) 电网运行与电力市场的互动
在市场经济不断完善的条件下,电网运行必须依靠各个市场主体间的交易。一体化电网运行智能系统以其强大的统计功能实现了高效准确的市场评估,从而使调度中心为了电网安全运行而干预基于市场需求的运行计划的情况大为减少。
三、结语
随着国民经济的发展和电力科技的进步,我国大电网建设的步伐不断加快,这一背景下电网调度和管理涉及的因素不断增加,这也给电力调度与管理提出了新的要求。由于一体化电网运行智能系统由于适应了这一要求,成为重要的发展方向和推广对象。因此,对于一体化电网运行智能系统的概念与特征进行分析,对于这一系统的推广应用具有重要的借鉴价值。
参考文献
[1]汪际峰.一体化电网运行智能系统的概念及特征[J].电力系统自动化,2011,24:1-6.
[2]汪际峰.南方电网一体化电网运行智能系统建设初探[J].南方电网技术,2012,02:1-5.
[3]余江,陈朝晖,高宏慧.南方电网继电保护一体化监控系统建设[J].南方电网技术,2014,01:1-7.
[4]黄凯,杨骥,顾全.一体化电网运行智能系统的源端维护技术[J].电力系统自动化,2014,15:71-75.
[5]高明,李文云,顾全,陆鑫.一体化电网运行智能系统调度员驾驶舱的构想与实践[A].云南省科学技术协会.战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C].云南省科学技术协会:,2011:7.