智能电力调度集成系统研究及应用论文_隋鑫

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摘要:本文分析了智能电力系统及职能电力调度集成系统,阐述了智能电力调度系统的组成及系统运行框架,提出了优化功能基础上的职能电力调度集成系统的具体应用,旨在正确的认识智能电力调度集成系统,使其在优化电力能源配置中发挥更大的作用,推动智能电器产业链的发展。

关键词:智能电力调度集成系统;研究及应用

一、智能电力调度集成系统概述

(一)智能电力系统

2011年,国内26个省电力公司围绕加强智能电网建设及发展地方经济的战略目标展开研究,随后,重庆、上海、河南及安徽等省市将建设智能电网纳入“十二五”发展规划纲要,推动能智能电网试点项目的投产,公司智能电网试的快速发展,推动了智能电网建设的国家化发展进程,我国与巴西等国家智能电网工程合作项目,有效推进了智能电网技术及设备的对外输出。

(二)智能电力调度系统技术

与传统意义上的电力系统相比较,智能电力系统具备多指标自动趋优运行的能力,具备健全的输电、配电及供电功能,智能电网(SG)是智能电力系统(SPS)的重要组成部分。智能电网降低了用户年平均断电率,提高了用电的安全性,电能质量得以优化,各个节点间的电压区域平稳,保证了电网损耗较小的要求。有效解决了用电峰谷差的问题。智能电网的发展,带动了相关电器产业链的发展,推动了产业升级是拉动内需,推动经济转型的重要举措。

二、智能电力调度系统研究及应用

(一)系统的组成

目前,我国公司智能电力调度系统按照统一平台开发、模块化设计、分布式运行的标准建设,改善了传统系统下多个系统无法有效集成的问题,满足了各系统的需求,建立了实时应用数据库及应用功能,完成了电力二次系统一体化的集成,面向对象实时数据库的设计中,依据分层设计及分布设计的原则,建立了完善的体系结构(如图1)。智能电力调度集成系统自上而下分为智能电力调度集成系统、统一应用支持平台、通用中间件、操作系统平台及硬件平台。其中,统一应用支持平台是各类电力系统应用软件开发与运行的基础,其主要由网络通信管理平台、面向对象实时数据库管理平台及电力二次系统一体化数据平台构成,还建立了系统管理平台、计算机服务及工作流平台、报警事件管理平台及模型服务等平台。公司整体智能电力调度集成系统包括电网分析、综合智能调度、系统优化与控制、电网监控、调度管理、综合智能调度、保护故障信息管理、电能量计量信息管理、稳定控制信息管理等多方面的子系统,保证了公司及企业各个层次的电力调度需求。

电力二次系统一体化数据平台为系统智能调度及优化提供了多维数据,是信息采集及信息监控的重要手段。各种数据库管理工具的应用,实现了对实时数据库及历史数据库的管理,确保了数据库的维护可在离线状态下进行。平台中多样的数据采集模式,使得通信方式更加的多样化,保证了数据的精确度。完善的电力二次系统一体化数据平台网络结构的建立,实现了电力调度的智能化及自动化发展。为实现对不同数据的采集、存储及管理。电力二次系统一体化数据平台的设计注重标准化建设,开放性及分布式的原则,保证了电网模式的标准化、系统服务的公用化,标准的数据库结构,为电能量的实时管理、电力高级应用及调度员培训等活动的开展奠定了基础。系统具有良好的实时性、可移植性及可靠性,满足不同应用需求,提供图形建模、通用报表、报警服务及Web服务等应用工具。

(二)系统的运行框架及功能的实现

智能电力调度系统在调度加管理上的智能化,是其最大的特点。在其具体的系统框架设计过程中,应中和考虑业务需求及数据流两个方面的实际情况,一般而言,其层次结构(如图2)主要包括数据的采集、数据的存储及管理、智能调度及优化功能等几个方面。其中,系统应用的支撑平台主要有现场数据的采集、存储与管理三个方面,以满足运行人员调度管理、运行操作等各种应用功能,最终实现企业电网的监视控制及智能调度及优化。

1.现场数据的采集

现场数据的采集主要包括原始实时数据、交换数据、历史数据及应用数据的采集等几个方面,其中原始实时数据的处理又包括电力SCADA数据、点能量计能信息、保护故障信息及稳定控制子站信息等对方面数据的处理,先进的数据采集手段是保证数据采集过程实效性及数据准确性的关键。通过将大型SCADA系统的数据采集功能部署与IO服务器上的方式,形成数据采集服务器的集群,在数据采集过程中综合考虑服务器状态及数据采集任务中的约束条件,通过动态调整服务器优先级的方式,保障数据采集工作在优先级最高的服务器上运行,通信协议方式的优化,保证了通信的可靠性,提高了数据的吞吐能力。

2.数据的存储与处理

统一应用支撑平台在数据的存储与处理过程中发挥着重要的作用,平台主要包括实时数据库、历史数据库、数据引擎及应用引擎、应用数据库、数据同步与访问机制及时序数据库等诸多方面,现场所采集的数据在实时数据库中得以保存与处理。实时数据库在数据处理过程中,依据不同的需求,可实现不同专业数据的分类及相应的保存工作,系统内所有的数据在实时数据库及历史数据库中进行保存、存储及管理,是整个系统的数据资源中心,系统数据总线的应用完成了不同需求、不同节点间数据的实时同步及访问,保证了数据获取的准确性。数据引擎承担着数据的搜索与制定,是数据流及数据模型的来源。

3.智能调度与优化

智能调度与优化是实现系统监视及控制,提供高级智能应用与调度优化的关键,是调度人员对整个电网系统运行状态的监视、运行设备的远程控制及具体运行方式制定的依据。传统的电力调度高级应用是以电网监视及控制为基础的,采用网络建模及网络拓扑的方式建立了整体的电网模型。智能电力调度系统为保证系统安全稳定运行,实现经济运行,提高电能质量,在电力二次系统一体化平台建设的基础上,集成与扩展电力系统的高级应用,建立了包括电网分析、系统控制与优化、保护故障信息管理、综合智能调度、电能量计量信息管理及稳定控制信息管理六个方面的高级功能模块,为实现各功能间良好的调用,采用面向服务架构(SOA)的方式进行了相应的封装。在模型驱动引擎自动触发模式下会实现数据的传输,电网中设备的历史数据及实时数据会通过总线发送到各高级应用模块。智能电力调度系统为合理分配电力能源,要制定合理的发电、配电及供电计划,实现电力能源的预测分析及综合优化。

三、总结

综上所述,为实现电力企业电力能源的优化配置,应从建立智能电力系统的角度进行供电及配电设计,智能化是电力系统解决峰谷差的有效途径,智能电网的建设,可带动智能电器产业链的发展,是实现经济转型的重要手段。

参考文献:

[1] 丁晓伟.面向电力调度的生产数据仓库系统研究及应用[D].浙江大学,2006.

[2] 周明,任建文,李庚银等.基于多智能体的电网调度操作票指导系统研究与实现[J].中国电机工程学报,2004,24(4):58-62,209.

[3] 郝飞,高权,姜彬等.钢铁企业智能电力调度集成系统研究及应用[J].冶金自动化,2013,37(4):33-38.

论文作者:隋鑫

论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期

论文发表时间:2017/8/8

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