智能电网调度支持系统介绍简

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,智能电网调度支持系统介绍简,预期目标,研究内容和技术难点,国内外研究水平综述,目的和意义,提 纲,2,电网调度面临的机遇与挑战,适应特高压电网的快速开展和,“三华电网平安稳定运行的需要,适应节能发电调度和,大范围资源优化配置的需要,适应公司“四化工作和,开展再上新台阶的要求,提高调度驾驭大电网的能力,提高调度资源优化配置的能力,提高调度系统精益化管理的水平,1,3,2,适应公司应急指挥和,备用调度建立的要求,加快建立标准化调度技术支持体系,4,3,调度运行的新需求,运行监控,综合告警,开关报警提升为设备状态告警；,电压、潮流、负荷、备用等告警；,电网低频振荡的检测和告警；,保护与故录动作信息的告警；,与时发现和定位威胁电网平安稳定运行的隐患,快速提供消除电网运行隐患的调度辅助决策信息,平安稳定,在线预警,分析电网的发电和输电潜力，提供交易和增供的方式,分析操作后电网性能的变化，为操作提供在线校核,电网运行,潜力分析,提供灵活控制功率传输、电压水平和频率的有效手段,运用功率和电压的控制手段，优化电网的平安经济运行,电网运行,调整控制,4,调度管理的新需求,扁平化管理需求,应急管理要求直接浏览各级电网的实时画面,统计分析管理要求自动获取各级电网的结果数据,设备管理要求自动获取电网各类设备的参数和运行状况,流程管理贯穿各级相关单位,应用需要,应用的信息效劳面向广域,设备管理、统计分析功能标准化,网页的管理和效劳发布标准化,系统的实现新设备投产管理,5,SG186,信息系统,实时监控,调度计划,调度管理,SG186,信息系统,实时监控,调度计划,调度管理,备用,调度,备用,调度,SG186,信息系统,实时监控,调度计划,调度管理,备用,调度,厂站,厂站,国调,省调,网调,国,省,网,生产控制大区,管理信息大区,广域全景分布式一体化调度技术支持系统,调度数据网络,综合数据网络,6,系统在设计上面向广域分布的跨大区互联电网和各级调度，从全系统角度研究解决互联电网的数据和模型交换、共享，电网的监视预警、调整控制，在线分析评估、调度方案编制和调度管理等问题。,分布式,一体化,全景,广域,技术支持系统特征,1,7,系统分析和展示是以整个运行电网为对象，能够实现从时间、空间、维度等多视角对电网运行情况进展全面分析，满足不同应用层面和不同专业的业务需求。,分布式,一体化,全景,广域,技术支持系统特征,2,8,系统的体系构造、功能和维护是完全分布的。国、网、省三级调度的系统既是一个有机整体，同时又各有侧重；各应用功能可以根据需求进展灵活配置和调用；系统运行维护是分层分布的。,分布式,一体化,全景,广域,技术支持系统特征,3,9,系统的体系构造、系统平台和应用功能的设计是一体化和标准化的，能够满足调度机构各专业的需要，实现和SG186协同运作，根底数据、模型、图形等能够实现源端维护、全网共享。,分布式,一体化,全景,广域,技术支持系统特征,4,10,系统建立总体思路,以全面提升驾驭大电网的能力、提高资源优化配置的能力和提高电网调度管理水平为目标，以电网调度应用需求为导向，认真落实公司“四化工作和加快“两个转变、推动公司开展再上新台阶的要求，充分发挥中国电科院、国网电科院和电网调度机构的技术和人员优势，按照“总体设计、标准统一、科学组织、急用先上、注重实效的原那么，组织开展国家电网公司广域全景分布式一体化电网调度技术支持系统的研究、开发和建立，为电网的平安优质经济运行和电网调度的标准化、流程化、信息化、精益化和智能化提供坚强的技术支撑，促进电网调度自动化整体应用水平早日到达国际领先水平。,11,效益分析,预期目标,研究内容和技术难点,国内外研究水平综述,目的和意义,工程组织实施,提 纲,12,我国能量管理系统的技术开展,华北,SD176,1970,1980,1990,2000,2021,国调,H80-E,湖北,ASEA,四大网,VAX/VMS,国调、华中 等,RISC/UNIX,国调、江苏等,CC2000A/OPEN3000,SCADA + AGC + SE + OPF + DTS +SA + AVC,专用机无,操作系统,专用机、简单操作系统,通用机、集中操作系统,通用机、开放操作系统,国产系统,13,电力二次系统的技术开展,响应,响应,时间,时间,秒级,秒级,几十,几十,毫秒,毫秒,毫秒,毫秒,1980 1990,1980 1990,2000 2,2000 2,010,010,年代,年代,微机继电保护,微机继电保护,平安自动控制系统,平安自动控制系统,广域相量测量系统,广域相量测量系统,调度自动化系统,调度自动化系统,变电站自动化系统,变电站自动化系统,在线,在线,预警,预警,调度,调度,决策,决策,极限,极限,计算,计算,在线,在线,稳定,稳定,控制,控制,离线方式计算,离线方式计算,响应,响应,时间,时间,秒级,秒级,几十,几十,毫秒,毫秒,毫秒,毫秒,1980 1990,1980 1990,2000 2,2000 2,010,010,年代,年代,响应,响应,时间,时间,秒级,秒级,几十,几十,毫秒,毫秒,毫秒,毫秒,1980 1990,1980 1990,2000 2,2000 2,010,010,年代,年代,微机继电保护,微机继电保护,平安自动控制系统,平安自动控制系统,广域相量测量系统,广域相量测量系统,调度自动化系统,调度自动化系统,变电站自动化系统,变电站自动化系统,在线,在线,预警,预警,辅助,决策,裕度,评估,在线,在线,稳定,稳定,控制,控制,离线方式计算,离线方式计算,14,VLPGO- 21世纪EMS体系构造,国际特大电网运行组织VLPGO，国网是成员的第2工作组与CIGRE D2合作，用4年时间提出了“21世纪EMS体系构造白皮书，在今年CIGRE大会上报告，反映强烈。,白皮书从大电网用户的角度提出系列新要求：面向效劳的架构、统一的消息总线、标准的数据模型、统一的人机界面、平安的体系构造等。,美国PJM是组长单位，拟将白皮书的思想用于其“先进控制中心-2代AC2，2亿美元工程工程，组织西门子、AREVA、ABB三家公司联合开发，今年初ABB退出，AREVA负责电力市场，西门子负责平台和EMS，预计明年底能有雏形。,15,Market Operation,Apps,60870-6-503,App Services,SCADA Apps,EMS Apps,DMS Apps,Engineering &,Maintenance Apps,External,IT Apps,Data Acquisition and Control Front-End / Gateway / Proxy Server / Mapping Services / Role-based Access Control,61850-8-1,Mapping to MMS,TC13 WG14,Meter Standards,61334,60870-5,101,&,104,61970 Component Interface Specification (CIS) and 61968 SIDMS for Enterprise Application Integration (EAI, EII, and ETL),61970 / 61968 Common Information Model (CIM),Inter-Application Messaging Middleware (specified in XML; mapped to appropriate protocols),61850 Substation,Devices,61850 IED,Field Devices & Distribution Feeders,60870-6,TASE.2,Other Control,Centers,60870-5,RTUs or,Substation,Systems,IEDs, Relays, Meters, Switchgear, CTs, VTs,End-to-End Security Standards and Recommendations (work in progress),IEC TC57 Reference Architecture,External Systems,(Symmetric client/server,protocols),Specific Communication,Services Mappings,Specific Object,Mappings,Application,Interfaces,Equipment And,System Interfaces,Telecontrol,Communications,Media and Services,Communication Industry Standard Protocol Stacks,(ISO/TCP/IP/Ethernet),XML,Messaging,(work in,progress),Protocol Profiles,XML,Messaging,External,Systems (e.g.,Substations),WAN,Communications,Media and Services,Field,Devices,Utility Customers,Energy,Market Participants,Other Businesses,Utility,Service Providers,Network, System, and Data Management (future),TC13 WG14,*,Notes: 1) Solid colors correlate different parts of protocols within the architecture.,2) Non-solid patterns represent areas that are future work, or work in progress, or related work provided by another IEC TC.,61850-7-2,ACSI,61850-7-3, 7-4,Object Models,Customer,Meters,Peer-to-Peer 61850 over,Substation bus and Process bus,60870-6-802,Object Models,60870-6-703,Protocols,Field Object Models,Application To Application (A2A),and Business To Business,(B2B) Communications,IEC TC 57 Architecture,Security Architecture,Data Communication,Data Model,Service,Interface,User Interface,当前,将来,16,效益分析,预期目标,研究内容和技术难点,国内外研究水平综述,目的和意义,工程组织实施,提 纲,17,系统研发的主要内容,1. 研究制定技术支持系统体系框架,2. 技术支持系统支撑平台的开发,3. 技术支持系统应用标准与关键技术研究,18,分布式一体化调度技术支持系统设计,实,时,库,结,构,三区,关系库,构造,二区,关系库,构造,历,史,库,结,构,满足国家四级平安要求的B级平安操作系统,实时消息结构,实时图形构造,消息构造,平安浏览,消息构造,WEB,浏览,操作,系统,内部,构造,程序,接口,智能告警处理,电网运行分析,AGC/AVC,状态估计,调度员潮流,静态平安分析,实时调度方案,动态稳定监测,在线平安预警,调度辅助决策,在线裕度评估,应用,功能,SOA,效劳,母线负荷预测,日调度方案,日方案校核,日运行方式,计量与结算,水库调度,统计报表,调度流程,三项分析,卫星云图,雷电监测,计算机与网络硬件设备,硬件,平安数据通信,常规,SCADA,SG-D5000,19,实时监控类应用,高速,总线,I,区,模型维护,与共享,电网可视化,公共功能,数据采集,数据通信,智能告警,SCADA,稳态实时监视、分析与控制,AGC,AVC,电网备用,保护定值修改、压板投退等功能,PAS,实时数据,数据集,动态数据,历史数据,WAMS,动态安全分析与预警,极限功率搜索,预防控制辅助决策,动态实时监视、分析与控制,在线低频振荡监测分析,实时调度计划,实时发电计划,辅助服务,安全校核,超短期负荷预测,面向调度值班，完善稳态监控，,推进在线预警，实现系统联动。,20,调度方案类应用,数据总线,II,区,模型维护,与共享,电网可视化,公共功能,数据采集,数据通信,电能量计量,保护及故障,信息管理,调度生产应用,水调自动化,DTS,短期负荷预测,短期管理,调度计划应用,SCUC,SCED,辅助服务,考核结算,安全校核,实时数据,数据集,历史数据,信息申报,合同管理,信息发布,面向调度方案，加强负荷预测，,支持节能调度，实现平安校核。,21,调度管理类应用,数据总线,III,区,设备,管理,组织机构,公共功能,雷电监测,气象信息,外移,Web,OMS,网站,门户网站,准实时数据,数据集,动态数据,历史数据,管理数据,一次,设备检修,新设备,启动,二次,设备检修,业务流程处理功能,电压,/,无功,/,网损,统计分析报表功能,调度,日报,/,月报,保护动作统计,自动化,/,通信月报,项目管理,同业对标,专业管理功能,专业动态,调度操作票,生产控制管理功能,限额,计划,保护定值单,自动化,运行日志,通信,运行日志,运行值班管理功能,调度日志,面向调度管理，完善二次分析，,推进调度流程，贯穿调度信息。,22,系统总体构造示意图,EMS,效劳,器群,WAMS,效劳,器群,在线,平安,预警,效劳,器群,调度,方案,效劳,器群,计量,效劳,器群,平安,校核,效劳,器群,水调,效劳,器群,调度数 据网络,SAN,SAN,公用,图形,终端,公用,图形,终端,防火墙,四大类功能：前置、历史、人机、应用,平安,网关,平安,网关,平安,网关,平安,网关,平安,网关,平安,网关,综合数据网络,OMS,效劳,器群,SAN,防火墙,横向,隔离,横向,隔离,23,关键技术1 面向效劳架构SOA,效劳总线,消息总线,24,用户程,序模块,通信,模块,服务请求者,调度数据网络,1,服务处,理模块,通信模块,代理服务器,应用功能数据库文件,本地,服务处,理模块,通信模块,代理服务器,远程,用户程,序模块,通信,模块,效劳提供者,2,4,3,5,6,应用功能数据库文件,.效劳请求者与本地代理建立tcp连接，,发请求报文；,.本地代理与远程代理建立tcp连接，转,发请求报文；,.远程代理与效劳提供者建立tcp连接，,转发请求报文；,.效劳提供者将执行结果通过响应报文,文件返回远程代理；,.远程代理向本地代理发送响应报文,或文件；,.本地代理将响应报文或文件最后,返回效劳请求者。,面向效劳的总体流程,25,消息体,消息头,统一定义：,几十类效劳，,几百个事件，,预留扩展。,typedef struct ,Short len; / 长度Short seq; / 序号Short service; / 效劳,Short event; / 事件,Uchar context; / 态,Uchar domain; / 域,Short key; / 加密Short stid; / 源,Short dtid； / 目的, MessageHeader;,通用消息头,维护工具：,效劳维护，,事件维护，,动态注册，,动态预定。,关键技术,2 ,实时动态消息总线,消息注册：,messageRegister(),发送消息：,messageSend(),接收消息：,messageReceive(),订阅消息：,messageSubscribe(),消息原语：,26,SCADA,EMS,在线预警,调度决策,裕度评估,培训仿真,平安校核,方式计算,负荷预测,机组组合,调度方案,实测值,估计值,元件,参数,仿真,参数,校核,参数,经济,参数,动态,参数,应用功能,公用电网,构造模型,专用数,据模型,关键技术,3 ,面向设备的数据库技术,27,实时数据库设计,SG-D5000实时数据库标准V2.0 初步确定：,数据表类 53个；,程序访问接口API 32个。,设计原那么：基于CIM 、面向设备、简化关系、重在效率。,态 / 库应用 / 表类 / 视图 / 属性,Context / Data Base / Class / View / Attribute,实时态 SCADA Substation All,研究态 AGC Voltage AGC,测试态 PAS Bay SA,仿真态 Bus 地县调,反演态 Transformer 变电站,。 发电厂,28,关键技术,4,实时图形技术,图形文件交换,远方图形浏览,29,电网图形描述语言,G,/ 例1： 厂站图描述 , , , , , , ,源于,SVG,高于,SVG,30,统一全系统电网图形颜色,31,可视化调度,信息,高度集成、紧扣应用,表达,直观形象、巧妙关联,32,调度数据网络,安全通信网关,安全通信网关,服务,器群,服务,器群,调度员,安全审计员,系统管理员,安全管理员,业务人员,调度员,安全审计员,系统管理员,安全管理员,业务人员,本地,认证,本地,认证,远程,认证,遵循“平安分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的平安防护原那么，满足国家信息平安等级保护第4级的要求，基于平安操作系统、调度数字证书和平安标签技术，构建纵深的平安防护体系。,关键技术5纵深平安防护技术,33,基于调度数字证书的签名加密,加密,签名,1、遥控命令,2、操作票,3、调度方案,4、检修票,5、保护定值单,6、安控定值单,7、报价单,8、结算单,。,文件类应用,:,会话类应用,:,1、实时数据库的联接认证；,2、关系数据库的联接认证；,3、消息注册或联接认证；,4、效劳的注册与联接认证；,5、业务人员登录认证；,6、系统管理员登录认证；,7、平安审计人员登录认证；,8、网络管理人员登录认证；,34,国产效劳器5家,国产网络设备3家,国产平安操作系统2+2 家,国产数据库4家,国产平台和应用软件2+ 家,自主知识产权，全面提高平安水平,采用国产设备和国产软件,35,效益分析,预期目标,研究内容和技术难点,国内外研究水平综述,目的和意义,工程组织实施,提 纲,36,预期目标,1、提交调度技术支持系统相关系列标准和标准；,2、研究系统平台的关键技术，提交技术报告；,3、研究系统应用功能的关键技术，提交技术报告；,4、统一组织开发系统平台，包括：消息总线、效劳总线、实时数据库、关系数据库接口、统一图形界面、平安防护、系统管理等模块；,5、统一组织开发实时监视控制、平安通信前置处理等根本应用功能，并在国调、华中网调、四川省调投入应用。,37,核心标准,1、简单效劳描述标准S： 专利，企标、国标、IEC,2、电网图形描述标准G：专利，企标、国标、IEC,3、数据模型描述标准D：专利，企标、国标、IEC,4、动态对象消息协议M：专利，企标、国标、IEC,5、统一平安标签标准L：专利，企标,6、电网数据命名标准N：专利，企标,。,38,谢谢！,汇报完毕,39,谢谢欣赏,40,谢谢！,