新一代调控系统分析决策中心业务多活框架与技术

新一代电网调度控制系统采用"物理分布、逻辑统一"的体系架构,全局分析决策业务集中部署于多个异地分析决策中心。在研究新一代电网调度控制系统分析决策业务运行时特征的基础上,提出了分析决策中心业务多活的技术框架,研发了负载均衡、中心容错、阶段结果数据同步、断点续算和业务单元化等关键技术,并结合原型系统进行了验证测试,实现了各分析决策中心地位均等,同时对外提供服务。确保了单个分析决策中心故障下,其他中心对核心业务或全部业务的快速接管,实现用户对中心故障的"透明无感知"。     

新一代电网调控系统分析决策中心多活数据同步设计与实现

新一代电网调度控制系统采用"物理分布、逻辑统一"的体系架构,这就需要部署在云端服务器的分析决策中心通过多活方式来保障分析决策功能的可靠性,而多中心数据同步是中心间多活必需的关键技术。文中在中心多活需求分析的基础上,提出了多活数据同步软件框架,研究了数据强一致性同步、最终一致性同步、中心故障解除后的数据恢复等关键技术。研究成果在原型系统中得到了验证。     

基于微服务架构的新一代调控系统服务编排技术

新一代调控系统"物理分布、逻辑统一"体系架构下,各调度控制中心需要共享集中部署的分析决策服务,一方面需要实现各功能模块的共享复用,另外一方面需要满足各级调度控制中心业务场景的功能组合需求,这就需要采用基于微服务架构的服务编排技术。文中首先介绍了服务编排的技术框架,然后介绍了相关的关键技术,最后以静态安全分析业务流程和安全约束调度流程为例说明所提技术能满足新一代调控系统灵活组装业务场景的需要。     

电网调度控制系统分布式任务管理的体系架构与关键技术

随着电网规模的不断扩大,采集数据数量的快速增长,数据处理和分析业务向集群化发展,目前单机方式的任务管理在保证分布式任务的高效性、可靠性上面临严峻的挑战。文中提出了一种适用于电网调度控制系统的分布式任务管理技术。首先,分析了电网调度控制系统对分布式任务管理的需求,然后介绍了分布式任务管理的体系架构和自动部署、负载均衡、冗余容错等关键技术和典型应用。测试结果表明该技术能够实现任务在多个节点上的高效计算和可靠运行。     

基于调控云的电网运行数据汇集研究

为整合调度机构各业务系统数据和提供统一的电网运行数据,利用调控云平台资源建立电网运行数据汇集系统.分析了电网运行数据汇集系统的数据接收、存储和服务原理机制,提出了数据安全管理的技术措施.通过对系统汇集任务进行控制和采用云计算的负载均衡技术,解决了业务数据汇集服务器负载不均衡的问题,提高了系统的工作效率.该系统已经在江西电力调度控制中心Ⅲ区部署应用,满足各部门业务数据需求,提升调度的数字化水平.     

面向未来互联电网的调度技术支持系统架构思考

针对中国未来互联特大电网的运行控制需求,分析了未来电网调度技术支持系统的业务需求,提出了"物理分布、逻辑统一"的全网集散式调度与控制技术支持系统的架构,其特点是电网基础模型、分析与控制决策的集中统一和就地采集与控制的分散分布。设计了基于对等网络(peer to peer,P2P)方式的计算机物理分布式硬件架构,并与当前智能电网调度技术支持系统的架构进行了比对分析。最后,指出了实现全网集散式电网调度与控制系统需要解决的关键技术问题。     

大电网调度稳态自适应巡航场景架构

电力调度控制中心作为电网运行控制的指挥中枢和“决策大脑”,其自动化和智能化程度亟待提升。在此背景下,文中提出新一代电网调度稳态自适应巡航场景架构,在横向上将感知、评估、决策和控制等功能环节灵活组合和智能联动,在纵向上以任务为导向实现多级调度的协同控制。在介绍新一代电网调控系统场景理念的基础上,设计了大电网调度稳态自适应巡航场景的相关功能模块。原型系统上的试运行验证了设计的合理性。     

人工智能应用于电网调控的关键技术分析

当前以深度学习为代表的新一代人工智能技术快速发展,作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,已上升为国家战略,备受各行各业关注。电网调控运行作为电力系统运行的"决策大脑",是集大量数据、机理分析、运行规程和专业经验相结合的综合性决策控制,与以数据驱动、知识引导为特征的新一代人工智能发展思路和演进方向十分相近。在分析新一代人工智能技术特点、电网调控运行业务场景及需求的基础上,提出了未来基于人工智能的调度控制系统设计思路、总体架构和主要功能,并从高性能计算、调控大数据、基于深度学习的电网预测及辨识、基于知识图谱的智能辅助决策以及基于语音交互的调度助手等方面,对其关键技术和潜在应用场景进行了分析。最后对未来人工智能在电网调控中的发展进行了小结和展望。     

“物理分布、逻辑集中”架构下调度系统一体化分析中心总体设计

特高压电网的建设使得电网运行特性呈现复杂性增加、一体化特征增强等特点,对调度系统的分析决策提出了一体化分析要求,而传统的调度系统无法适应这种新的需求。基于"物理分布、逻辑统一"的全网集散式调度与控制技术的总体思路,提出了一体化分析中心的总体架构,并基于该架构进行了模型中心、在线分析服务和离线分析服务的详细设计。结合未来电网发展趋势对电网分析决策的需求,指出了未来调度系统分析决策软件的发展方向,为电网在线调度决策的研发提供了参考。     

省地协同主配一体化调度技术支持系统的研究

为满足高可靠性供电要求和全电压等级、扁平化调度管理模式,研究设计了主配一体化新一代调度技术支持系统基础框架,按照"监视控制分布、分析决策集中"的发展路线和"云端+就地"相结合的体系架构,针对雄安新区调控基础功能场景、特色场景开展建设,深入研究相关技术解决方案和关键技术,实现主配一体全电压等级调度、系统计算处理能力弹性扩展、系统监视告警智能全面可靠、业务应用开放共享、源网荷储各类有源资源灵活接入等功能,最终建成"三自两灵活"主动电网智慧调度系统,支撑公司数字化主动电网建设和能源互联网转型。     

电网调控系统广域服务访问及管理方法

随着特高压大电网的快速发展,当前的电网调控系统已难以有效满足调度一体化对跨调度机构进行服务访问的迫切需求。基于对现有服务架构的深入分析,提出了通用的广域服务访问和管理方法,构建了面向电网调控系统的广域服务体系。通过服务信息发布、信息分层管理、多维度分析监控等技术,实现广域服务的管理与监控;通过服务查询、基于资源评估的负载均衡、多粒度访问控制策略、服务访问轨迹实现跨调度机构服务的访问及控制。目前研究成果已在工程中获得了实际应用,为广域范围内的故障告警实时推送、画面浏览和模型数据维护提供了技术支撑。     

电网调控模型中心体系架构与关键技术

传统的电网模型维护与共享方法已不能满足当前特高压互联大电网环境下各类分析应用对电网模型质量的要求。文中提出面向服务的电网调控模型中心体系架构,设计了模型中心架构下的模型维护流程。在此基础上,研究了源端透明维护、一致性提交、维护权限控制、模型按需定制等关键技术,实现电网模型源端分责维护、云端统一存储和全网按需共享。所开发电网调控模型中心系统已在多个省级电网调控中心推广,应用结果表明,所提方案可提高多级调控机构之间模型参数的一致性、准确性和模型交互共享的实时性。     

可调负荷参与多级电网实时调控：关键技术与工程应用

随着可再生能源和新型用电负荷的快速发展,源-荷双侧不确定性逐步增加,给电网调峰调频带来了更大挑战。因此,亟需将可调负荷纳入实时调度范畴,提升电网运行平衡和调节能力。首先,分析了将可调负荷作为自动发电控制对象的可行性。然后,以电动汽车参与电网调频为应用场景,提出了可调负荷参与多级电网实时调控的系统架构。通过构建安全接入区、应用多元负荷调控终端等关键技术,实现了多级调度对可调负荷实时感知和秒级控制,将负荷参与电网调节的响应速度由分钟级提升至秒级。通过西南电网源网荷储多级协同调控示范工程实践,验证了所提技术路线的有效性和优越性。最后,针对大规模可调负荷常态化参与电网实时调控,提出了研究方向和发展建议。     

电网调控实时数据平台体系架构及关键技术研究与应用

一体化运行的互联大电网对现有调度自动化系统实时数据的全局性和实时性等提出了新的挑战,文中提出了电网调控实时数据平台体系架构和建设目标原则。在此基础上,研究了电网模型在线同步、分布式数据汇集与处理、大规模并行状态估计、实时数据统一服务等关键技术,实现了基于模型自动同步免维护下的全网实时数据单点采集、全网共享。研发的电网调控实时数据平台在国分调控中心试点建设,应用结果表明,所提技术方案提高了实时数据汇集的全局性、实时性和运维效率,能够为电网分析决策应用提供全面、实时、准确的全网实时数据和状态估计数据断面。     

基于电力调度数据网双平面的主站控制多机多链路采集方案

为提升电网调度自动化系统数据采集的稳定性,结合国家电网公司调度数据网双平面(SGDnet)建设模式,遵循智能电网调度技术支持系统数据采集与交换标准,提出基于电网调度数据网双平面的主站控制中心系统多机多链路的采集方法。该方法采用了多通道负载均衡、多级并列运行、多链路热备冗余、多源数据处理等技术,提高了数据采集的稳定性和可靠性,同时结合主站控制中心系统节点管理等技术解决了因单点故障导致数据不刷新等问题,保障了调度生产需要。通过此方法所研究的数据采集系统已在多个调度中心投入现场运行。     

大电网调控系统的移动终端设计及关键技术

人机云终端作为大电网调控系统的人机交互终端,为大电网的监视、分析、防控和决策提供支撑。随着移动互联技术的发展,人机云终端已经拓展到平板、手机等移动终端设备。文中研究了大电网调控系统的移动终端架构设计。运用计算迁移技术,将移动终端的计算任务迁移至云端服务,保证了移动终端的可持续化展示能力。提出了人机移动端交互协议,通过更为精准的人机数据交互服务,提升了移动终端展示画面的加载性能。采用基于属性的访问控制机制,保障了不同权限的用户对系统资源的细粒度安全访问。分析了调控人员的行为数据,能够多元化展示调控人员关注的内容,满足调控人员随时随地感知电网运行态势的需求。     

智能电网调度控制系统现状与技术展望

首先回顾了中国电网调度自动化系统的发展历程,然后阐述了智能电网调度控制系统的总体结构,接着总结了智能电网调度控制系统取得的主要技术创新与应用成效,包括特大电网的可观测性大幅提高、特大电网的可控制性得以加强、多调度中心协同运行和在线安全预警的能力大大提升、电网运行的经济性和新能源消纳的能力持续提高、电网调度抵御重大自然灾害和集团式网络攻击的能力显著增强等。最后,展望了智能电网调度控制系统需要进一步研究的关键技术。     

南方电网一体化运行数据中心建设方案研究

随着电网业务的发展和管理要求的提高,迫切需要一个对各个应用系统提供技术支撑的电网运行一体化数据中心。提出了南方电网一体化运行数据中心的总体架构,并针对电力调度信息化迫切需要解决的模型整合、应用集成、数据集成和IT基础设施整合等问题,完整地论述了层次建模、源端建模、服务总线、对象编码与注册、基础设施建设等技术解决方案,在总调、云南中调的试点建设结果表明,所提出的架构可以加快推动电网运行管理信息与自动化信息融合,提升数据综合应用水平和决策分析能力和有效地利用IT资源。     

智能电网调度控制系统新型应用架构设计

提出了基于分解协调和多目标趋优控制的智能电网调度控制系统应用新架构。利用分解协调策略,在各级电网实时数据和模型数据不逐级集中的条件下实现系统级分析计算(包括短路电流、潮流、小干扰、机电暂态、机电—电磁暂态混合仿真等),实现各类应用的完全分布化,降低对分析计算程序和硬件的要求,同时提升各类分析计算收敛性和建模精细度。利用多目标趋优技术,实现大电网安全、经济、环保多目标自动趋优运行,提升电网调度控制系统的智能性。同时,提出了带潮流方程的状态估计方法,为各类在线应用提供在线电网模型;提出了具有最小/最大稳定裕度计算功能的在线安全分析方法,为多目标优化提供稳定裕度指标。     

电力网格体系初探:（二）电力网格体系结构

在分析电网现有调度自动化系统结构特点的基础上,提出了既符合互联电网运行特点,又满足新一代调度自动化系统实际需求的高可用和可扩展的电力网格体系结构,确定了电力网格的服务层次,对网格基础服务、电网应用服务进行了有效的划分和组合,为进一步构建电力网格示范系统勾绘了蓝图。