多層電網(wǎng)運(yùn)行方式協(xié)同分析技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用

桂前進(jìn)

摘要：受較大計(jì)算負(fù)荷的影響，傳統(tǒng)的電網(wǎng)分析軟件已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代電網(wǎng)系統(tǒng)的需求，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定特性分析有所欠缺，因此必須對(duì)其進(jìn)行有效的改進(jìn)。本次研究將實(shí)現(xiàn)多層級(jí)電網(wǎng)年度運(yùn)行方式的協(xié)同分析作為目標(biāo)，探究了多層級(jí)電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了多層級(jí)電網(wǎng)協(xié)同分析集成系統(tǒng)，促進(jìn)電網(wǎng)年度運(yùn)行方式編制工作的協(xié)同運(yùn)作和高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：多層電網(wǎng)；年度運(yùn)行方式；協(xié)同分析技術(shù)；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TM74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）11（A）-0000-00

近年來(lái)，安慶地區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng)普遍存在強(qiáng)直弱交、水電遠(yuǎn)距離以及大容量送出等問題，嚴(yán)重限制了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平的提升。網(wǎng)、省協(xié)同分析工作繁瑣且有著密不可分的聯(lián)系，對(duì)協(xié)同分析有著較高的要求[ ]。安慶地區(qū)網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)重的網(wǎng)內(nèi)短路電流超標(biāo)現(xiàn)象，并逐漸暴露出電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行問題，對(duì)多層電網(wǎng)年度運(yùn)行方式協(xié)同分析技術(shù)在安慶地區(qū)電網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)踐研究有著重要的實(shí)踐意義與應(yīng)用價(jià)值。

1.多層電網(wǎng)年度運(yùn)行方式概述

目前，我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度部門常用的離線分析軟件主要有PSASP程序、BPA程序等，其為電網(wǎng)運(yùn)行方式的合理化安排提供了必要的技術(shù)支持。然而就目前的情況看，此類軟件在設(shè)計(jì)與開發(fā)等方面未能體現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的真正需求，且能夠針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式實(shí)施單獨(dú)編排的軟件非常少，多層電網(wǎng)年度運(yùn)行方式管理有效性受到了一定的限制。在電網(wǎng)年度運(yùn)行中更多為工作人員提供的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)，缺乏完善的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。安慶地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行方式智能化與科學(xué)化水平均較低，大多數(shù)仍采用的是傳統(tǒng)的人工編制年度運(yùn)行方式工作模式，效率較低，因此，必須對(duì)其進(jìn)行精細(xì)化管理改革[ ]。安徽省安慶市電力公司積極開展地縣電網(wǎng)年度運(yùn)行方式綜合管理系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，認(rèn)真分析了系統(tǒng)建設(shè)的意義和可行性，并確定了合作開發(fā)廠家為合肥天鷹高科技有限公司，其對(duì)于安慶地區(qū)電網(wǎng)年度運(yùn)行方式協(xié)同發(fā)展有著重要的意義。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集階段

建立年度運(yùn)行方式數(shù)據(jù)庫(kù)?；谑〉乜h一體化數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，同時(shí)與D5000系統(tǒng)，新OMS系統(tǒng)，營(yíng)銷系統(tǒng)等多個(gè)調(diào)度應(yīng)用系統(tǒng)接口，根據(jù)電網(wǎng)年度運(yùn)行方式分析計(jì)算和編制方式報(bào)告的需要，合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，整合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及計(jì)算分析數(shù)據(jù)。

2.2數(shù)據(jù)計(jì)算、分析階段

系統(tǒng)根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司電網(wǎng)年度運(yùn)行方式編制規(guī)范》和《地縣電網(wǎng)年度運(yùn)行方式編制規(guī)范流程及標(biāo)準(zhǔn)操作程序SOP》的要求，分析各類專題計(jì)算報(bào)告的特點(diǎn)，統(tǒng)一構(gòu)建報(bào)告模板，其中包括報(bào)告的整體框架、章節(jié)內(nèi)容安排及報(bào)表統(tǒng)計(jì)的形式，最終完成信息的統(tǒng)計(jì)和匯總。年度運(yùn)行方式基礎(chǔ)數(shù)據(jù)龐大且涉及到各個(gè)業(yè)務(wù)部門，各類專題計(jì)算任務(wù)繁重且邏輯性很強(qiáng)，專題計(jì)算報(bào)告信息量匯總更是需要綜合統(tǒng)計(jì)和優(yōu)化分析，這些都需要系統(tǒng)后臺(tái)有強(qiáng)大、健壯的服務(wù)器做支撐。故該系統(tǒng)采用多臺(tái)計(jì)算集群服務(wù)器同時(shí)工作，多用戶分布式并行計(jì)算方式，快速、可靠的處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化系統(tǒng)資源，提高分析計(jì)算工作效率。

2.3年度運(yùn)行方式編制工作匯總階段

多層電網(wǎng)年度運(yùn)行方式協(xié)同分析總體構(gòu)架主要包括理論研究與系統(tǒng)建設(shè)兩個(gè)組成部分。該系統(tǒng)不僅要能夠?yàn)榘矐c地區(qū)8個(gè)縣電網(wǎng)用戶提供電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)維護(hù)，另外還要為電網(wǎng)用戶提供大量數(shù)據(jù)分析與計(jì)算等多項(xiàng)業(yè)務(wù)，因此該系統(tǒng)必須具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性，操作簡(jiǎn)單。基于省地縣一體數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，同時(shí)與D5000系統(tǒng)，OMS系統(tǒng)，營(yíng)銷系統(tǒng)等多個(gè)調(diào)度應(yīng)用系統(tǒng)接口，根據(jù)電網(wǎng)年度運(yùn)行方式分析計(jì)算和編制方式報(bào)告的需要，合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，整合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及計(jì)算分析數(shù)據(jù)[ ]。地調(diào)年度運(yùn)行方式與縣調(diào)年度運(yùn)行方式在收資層面存在數(shù)據(jù)的重疊，依據(jù)分級(jí)調(diào)度的管理思路，各級(jí)調(diào)度在開展收資工作時(shí)，僅開展本級(jí)調(diào)度管轄電壓等級(jí)范圍內(nèi)的收資工作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、共享，避免多級(jí)調(diào)度多次收資，造成人力、物力資源的浪費(fèi)。

年度運(yùn)行方式輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)建立在J2EE平臺(tái)的基礎(chǔ)上，采用的是B/S軟件架構(gòu)，其主要包括數(shù)據(jù)提取層、應(yīng)用層以及展現(xiàn)層三個(gè)組成部分。

（1）數(shù)據(jù)提取層。在數(shù)據(jù)提取層的系統(tǒng)支持下，各類不同分析模塊所需要的數(shù)據(jù)能夠通過電網(wǎng)通信管理接口實(shí)現(xiàn)與該系統(tǒng)的有效對(duì)接，且所提取的數(shù)據(jù)可以以靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)兩種形式呈現(xiàn)，前者主要涉及到設(shè)備信息、光纜信息以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息等，后者多為實(shí)時(shí)告警數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)以及其他故障檢測(cè)信息等，另外外界環(huán)境信息、氣候相關(guān)數(shù)據(jù)等也屬于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)范疇。

（2）應(yīng)用層。其主要包括基礎(chǔ)模塊、分析模塊以及系統(tǒng)功能模塊等多個(gè)部分，基礎(chǔ)模塊能夠?yàn)榈讓訑?shù)據(jù)的分析提供可靠的參考依據(jù)，分析模塊則是通過多種計(jì)算算法對(duì)通信運(yùn)行方式進(jìn)行相應(yīng)的分析與評(píng)估，對(duì)運(yùn)行方式做出科學(xué)的判斷與分析，除此之外還能夠?qū)υO(shè)備故障、廠家質(zhì)量做出有效的評(píng)估；系統(tǒng)功能兼顧數(shù)據(jù)格式化功能以及內(nèi)部存儲(chǔ)功能，能夠提供用戶管理、日志操作以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等多項(xiàng)功能服務(wù)。

（3）展現(xiàn)層。該層覆蓋了多種分析界面，其對(duì)分析結(jié)果以及報(bào)告的呈現(xiàn)多為圖形形式，更加直觀、生動(dòng)。

3.技術(shù)實(shí)施

3.1安慶地區(qū)電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)

首先要確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能以及共享功能能夠得以實(shí)現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一維護(hù)與分級(jí)管理，具體見圖2。該系統(tǒng)能夠?yàn)槭≌{(diào)、地調(diào)提供多種參數(shù)分級(jí)管理，覆蓋了安慶地區(qū)8個(gè)縣的電網(wǎng)所有參與分析的設(shè)備信息，如變電站、發(fā)電機(jī)、線路設(shè)備等，各項(xiàng)不同設(shè)備間既相互聯(lián)系有著一定的干擾[ ]，因此，調(diào)度要通過系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行查詢。通常，系統(tǒng)存儲(chǔ)方式多為文本形式，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的自動(dòng)分析、整理，統(tǒng)一存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。

通常，在工程的初設(shè)階段一般僅有設(shè)備規(guī)劃參數(shù)與典型參數(shù)，當(dāng)進(jìn)入投產(chǎn)階段才能夠獲取設(shè)備的相關(guān)銘牌參數(shù)與實(shí)測(cè)參數(shù)等，上述參數(shù)需要在穩(wěn)定參數(shù)分析中才能夠得以有效的計(jì)算與存儲(chǔ)，各項(xiàng)參數(shù)既保持自身的獨(dú)立性，又與其他參數(shù)形成了密不可分的聯(lián)系。在多層電網(wǎng)穩(wěn)定協(xié)同分析系統(tǒng)的支持下，可以有效解決參數(shù)管理分散的難題，且經(jīng)過解析處理的參數(shù)均儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，有利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)的統(tǒng)一管理。

3.2地縣電網(wǎng)年度運(yùn)行方式整合

年度運(yùn)行方式基礎(chǔ)數(shù)據(jù)龐大且涉及到各個(gè)業(yè)務(wù)部門，各類專題計(jì)算任務(wù)繁重且邏輯性很強(qiáng)，專題計(jì)算報(bào)告信息量匯總更是需要綜合統(tǒng)計(jì)和優(yōu)化分析，這些都需要系統(tǒng)后臺(tái)有強(qiáng)大、健壯的服務(wù)器做支撐。故該系統(tǒng)采用多臺(tái)計(jì)算集群服務(wù)器同時(shí)工作，多用戶分布式并行計(jì)算方式，快速、可靠的處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化系統(tǒng)資源。地調(diào)年度運(yùn)行方式與縣調(diào)年度運(yùn)行方式在收資層面存在數(shù)據(jù)的重疊，依據(jù)分級(jí)調(diào)度的管理思路，各級(jí)調(diào)度在開展收資工作時(shí)，僅開展本級(jí)調(diào)度管轄電壓等級(jí)范圍內(nèi)的收資工作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、共享，避免多級(jí)調(diào)度多次收資，造成人力、物力資源的浪費(fèi)。在多用戶計(jì)算平臺(tái)的支持下，計(jì)算資源能夠在多個(gè)用戶間進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化處理，獲取相關(guān)的用戶登錄數(shù)量、機(jī)群運(yùn)行狀態(tài)以及計(jì)算任務(wù)等信息，通過計(jì)算資源的合理化分配，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)資源的高效利用。年度運(yùn)行方式基礎(chǔ)數(shù)據(jù)龐大且涉及到各個(gè)業(yè)務(wù)部門，各類專題計(jì)算任務(wù)繁重且邏輯性很強(qiáng)，故該系統(tǒng)采用多臺(tái)計(jì)算集群服務(wù)器同時(shí)工作，多用戶分布式并行計(jì)算方式，快速、可靠的處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化系統(tǒng)資源。

4. 結(jié)語(yǔ)

本次系統(tǒng)研究完成了基于數(shù)據(jù)流和隨業(yè)務(wù)過程推進(jìn)的成批處理工作流體系構(gòu)建，將年度方式管理活動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)合并與拆分，實(shí)現(xiàn)了對(duì)年度方式編制活動(dòng)的協(xié)同運(yùn)作和高效運(yùn)轉(zhuǎn)的合理控制。通過數(shù)據(jù)模版收集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提取入庫(kù)，提高生成與合成速度，提升用戶體驗(yàn)度，對(duì)于安慶地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展有一定的實(shí)踐價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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