面向服务的智能电网调度控制系统架构方案 霍国文

发表时间:2020/11/17   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:霍国文
[导读] 摘要:传统的电网调度控制系统过于笼统,整个电网运行控制都交由一个大的系统进行管理,在电网运行出现问题时,便很难通过系统进行查找和解决,管理效率比较低,缺少灵活性和独立性。
        国网长子县供电公司  山西省长治市  046600
        摘要:传统的电网调度控制系统过于笼统,整个电网运行控制都交由一个大的系统进行管理,在电网运行出现问题时,便很难通过系统进行查找和解决,管理效率比较低,缺少灵活性和独立性。现代的智能电网调度控制系统试图将电网调度进行模块化管理,并且还包含了传统控制系统的统一性,既能够对电网调度进行统一管理,又具有了高度的灵活性,而面向服务的智能电网调度控制系统更是满足了市场客户需求,进一步地提升了电力调度的质量,其未来的发展前景不可估量。
        关键词:面向服务;智能电网;调度控制系统;架构方案
        1基于SOA的智能调度控制系统架构设计
        SOA是一种思想、模式和体系,其思想的表现就是将业务逻辑和功能分解成更小的独立逻辑和功能单元。通过聚合技术,将这些单元构建成一个较大的业务逻辑单元,从而实现服务的独立存在,通过标准技术,使服务保持足够的共性,实现系统的体系化。在SOA风格中,服务是最核心的抽象手段,业务被划分(组件化)为一系列粗粒度的业务服务和业务流程。业务服务相对独立、自包含、可重用,由一个或者多个分布系统所实现,而业务流程由服务组装而来。一个“服务”定义了一个与业务功能或业务数据相关的接口,以及约束这个接口的契约,如服务质量要求、业务规则、安全性要求、法律法规的遵循、关键业绩指标(KPI)等。接口和契约采用中立、基于标准的方式进行定义,它独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。
        SOA代表了一种基于“分解”概念的思想。任何事物,如果能够以定义明确的相关功能集的形式处理,就可以更好地加以构造、执行或者管理。例如:电力调度生产(活动)中所涉及的各个单元(如省调、地调、变电站、电厂等,各单位、部门以及具体到某具体点的设备)都是面向服务的个体。这些个体构成了不同的职能分工与团体。但是,一个职能单元不可能为一个调度过程提供所有的服务,这就形成了一种分布式的服务环境。在这个分布式环境中,职能单元间是一种相互关联又相互独立的“松耦合”的关系。在分布式环境下的服务应用实现方式主要有两种:有中心的和对等的。有中心的系统框架存在很多问题:当访问量较大时,造成处在中心地位的成员组织任务繁重,产生性能瓶颈;当中心组织成员发生问题时,整个系统会随之失效。在对等方式的系统框架中,成员组织直接进行通信而不需要经过第三方(中心),从而实现了成员的隐私保护,避免了性能瓶颈,降低了对中心服务器计算和存储能力的要求,在一定程度上达到了负载均衡的目的;同时随着成员的增多,对等系统良好的可扩展性使得系统性能与中心化系统相比存在较大的优势;
        基于SOA的第三方支持系统和ESB负责提供最基本的面向服务的计算环境。服务运行时环境提供服务(和服务组件)的部署、运行和管理能力,支持服务编程模型,保证系统的安全和性能等质量要素。
        2智能电网的电力调度自动化与控制系统功能实现
        2.1评估电力调度
        在进行智能电网的具体应用和实施时,要做好一定的评估和分析工作。可以有效地对当前的电力调度系统进行一定的优化,同时也可以全面的掌握电网的实际情况。在进行评估时,可以使用可视化技术。通过该技术实时地向相关调度人员展示电网运行的相关情况,如电力分布的情况、运行的情况、设备的容量,以及电网的稳定性等。当发现调度过程中的问题时,评估系统就会进行预警。当调度系统出现一些故障时,将会对参数系统的变化带来一定的影响,这就给调度员的工作带来了压力。但是如果能有效地结合智能电网所具备的参数分析能力,这可以帮助调度人员较快的解决这一问题。


        2.2优化电力调度方式方面的应用
        电力生产计划实施中,调度方式是否有效关系着电力调度自动化的应用价值。因此,为了达到电力调度方式不断优化、调度自动化水平逐渐提升的目的,需要考虑智能电网技术的应用。具体表现为如下两方面。(1)基于智能电网技术的电力调度自动化,将会在智能理论知识及技术的配合作用下,为电力调度方式优化提供科学依据,促使其在未来实践中的调度方式作用效果更加显著,满足电力调度工作高效开展要求,并为其调度自动化水平的提升打下基础;(2)互联网时代,通过对智能电网技术应用方面的深入分析,有效开展电力调度方式优化方面的研究工作,可为其优化过程提供技术支持,不断优化电力运行过程中调度方式,满足其调度自动化科学发展方面的要求。
        2.3智能计量体系跟智能需求侧的管理
        在智能电网的建设过程中需要做好对数据信息的管理跟分析工作,来对用户们的使用需求进行分析,进行针对性电力服务措施的提供,从而满足用户们的各项店里需求。智能电表通信系统作为智能电网中的重要组成部分,其能够对用户们的具体需求进行有效反映。通过对智能计量体系的管理,就可以实现对用户们的需求管理工作,给予用户们提供更加优质的电能服务。
        3智能电网调度控制系统技术发展和未来前景
        3.1网络优化调度技术
        在设计智能电网调度控制系统时,网络优化调度技术非常重要。要对现有配电网接线模式进行梳理,要归纳总结不同供电场合和可靠性要求,最终根据具体场合、要求确定需要采取的接线模式,保证电网得到充分优化。网络优化调度结合配电网现有供电能力,可以将目标进行更加细致的划分。一般情况下分为中长期、短期、超短期3个目标,在此基础上形成中长期、短期、超短期的网络优化调度手段。不同的子目标下,关注的内容不同,如中长期优化目标重点关注的是月度线损点电量、用户停电时户数以及开关动作次数等。短期优化目标重点关注的是日线损电量、电压质量以及开关动作次数,而超短期针对失电负荷和电压质量等。在网络调度优化技术的协调配合下,可以满足中长期、短期、超短期不同尺度下预定的总体控制目标。不仅如此,在不同类型的电网中,网络优化调度技术也可以根据具体的曲线特性进行时间解耦,将分布式电源、微电网、多样性负荷中的动态网络优化问题转变为多时间、多断面的静态网络优化问题,高效解决了调度技术。
        3.2负荷优化调度技术
        负荷调度模块的主要任务在于根据过往负荷数据完成中长期、短期、超短期的负荷预测工作。优化后,这一模块的预测将更加准确,并且缩小负荷操作范围。在实际优化调度过程中,需要参考负荷预测结果、负荷控制以及调节机制等,对负荷侧可调资源进行准确预测。根据这一预测结果,结合负荷预测可以对中长期、短期、超短期的负荷调度进行合理控制,明确不同尺度下具体的优化调度方案。中长期、短期可以降低最大负荷和峰谷差值,超短期负荷调度目标也会缩小到可控制操作的范围。
        4结语
        与传统体系结构相比,面向服务的电力调度控制系统架构将业务逻辑和功能分解成更小的独立逻辑和功能单元,并通过聚合技术,将这些单元构建成一个较大的业务逻辑单元,实现服务的独立存在,从而达到电力调度生产中的各单元之间在软件设计上保持低耦合度。SOA风格中最核心的服务抽象手段是业务被划分(组件化)为一系列粗粒度的业务服务和业务流程。业务服务相对独立、自包含、可重用,由一个或多个分布的系统协作实现。智能电网调度控制系统技术发展创新后,不仅减少了电力员工的工作量,提高了工作效率和运行质量,降低了运行成本,也大大提升了国家电网的综合实力。
        参考文献:
        [1]张世松.分析智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].中国战略新兴产业,2017,(48):33,35.
        [2]王郭欣.智能电网调度控制系统现状及技术展望[J].中国新技术新产品,2017,(22):123-124.
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