智能电网调度支持系统介绍(3).ppt
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1、智能电网调度技术支持系统智能电网调度技术支持系统功能介绍功能介绍沈国辉沈国辉中国电力科学研究院中国电力科学研究院20092009年年7 7月月1效益分析效益分析效益分析效益分析 预期目标预期目标预期目标预期目标研究内容和技术难点研究内容和技术难点研究内容和技术难点研究内容和技术难点国内外研究水平综述国内外研究水平综述国内外研究水平综述国内外研究水平综述目的和意义目的和意义目的和意义目的和意义项目组织实施项目组织实施项目组织实施项目组织实施提提 纲纲2电网调度面临的机遇与挑战电网调度面临的机遇与挑战适应特高压电网的快速发展和适应特高压电网的快速发展和“三华三华”电网安全稳定运行的需要电网安全稳定
2、运行的需要适应节能发电调度和适应节能发电调度和大范围资源优化配置的需要大范围资源优化配置的需要 适应公司适应公司“四化四化”工作工作和和发展再上新台阶的要求发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资源优化配置的能力提高调度系统精益化管理的水平提高调度系统精益化管理的水平132适应公司应急指挥和适应公司应急指挥和备用调度建设的要求备用调度建设的要求加快建设标准化调度技术支持体系加快建设标准化调度技术支持体系43调度运行的新需求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
3、告警;保护及故录动作信息的告警;及时发现和定位威胁电网安全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安全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,优化电网的安全经济运行电网运行调整控制4在线并行平台在线并行平台在线并行平台在线并行平台WAMSWAMS功能功能功能功能调度数据网络调度数据网络公用人机界面公用人机界面其他调度其他调度及厂站及厂站调度值班调度值班次日计划次日计划次日方式次日方式离线分析离线分析数据网关数据网关数据网关数据网关
4、EMSEMS功能功能功能功能自动化维护自动化维护自动化维护自动化维护调度运行大值班调度运行大值班离线并行平台离线并行平台离线并行平台离线并行平台在线分析在线分析实时交易实时交易在线预警在线预警在线预警在线预警辅助决策辅助决策辅助决策辅助决策裕度评估裕度评估裕度评估裕度评估安全校核安全校核安全校核安全校核次日方式次日方式次日方式次日方式离线分析离线分析离线分析离线分析II区区I区区5运行方式的新需求l方便地实施工程前期、调试方式、检修方式的计算便捷地开展大电网故障(或异常)的分析与研究方便地开展大电网运行状况的系统分析统一协调省级及以上调度机构的运行方式的安排次日调度计划编制的手段从人工转变为自
5、动编排要求从“平衡+安全+优质+经济”要求次日96时段母线负荷预报要求调度计划的安全稳定校核工具调度计划的新需求 调度计划和日方式的新需求调度计划和日方式的新需求6调度管理的新需求调度管理的新需求u扁平化管理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u应用需要应用需要 应用的信息服务面向广域 设备管理、统计分析功能规范化 网页的管理和服务发布规范化 系统的实现新设备投产管理7备用调度的要求备用调度的要求调度数据网络调度数据网络厂站厂站厂站厂站厂站厂站厂站厂站S
6、CADA、AGC、AVC、PASWAMS动态监测动态监测在线预警、辅助决策、裕度评估在线预警、辅助决策、裕度评估操作票、计划修改、调度日志操作票、计划修改、调度日志SCADA、AGC、AVC、PASWAMS动态监测动态监测在线预警、辅助决策、裕度评估在线预警、辅助决策、裕度评估操作票、计划修改、调度日志操作票、计划修改、调度日志电网运行:频率、电压、潮流、备用、负荷电网运行:频率、电压、潮流、备用、负荷电网运行:频率、电压、潮流、备用、负荷电网运行:频率、电压、潮流、备用、负荷综合告警综合告警综合告警综合告警智能调度智能调度智能调度智能调度革命革命革命革命主用主用调度调度备用备用调度调度8SG
7、186信息系信息系统统实时监控实时监控调度计划调度计划调度管理调度管理SG186信息系信息系统统实时监控实时监控调度计划调度计划调度管理调度管理备用备用调度调度备用备用调度调度SG186信息系信息系统统实时监控实时监控调度计划调度计划调度管理调度管理备用备用调度调度厂站厂站厂站厂站国调国调省调省调网调网调国国省省网网生产控制大区生产控制大区生产控制大区生产控制大区管理信息大区管理信息大区管理信息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广域全景分布式一体化调度技术支持系统调调调调度数据网度数据网度数据网度数据网络络络络综综综综合数据网合数据网合数据网合数据网络络络络9 系统在设计上面
8、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、调度计划编制和调度管理等问题。分布式分布式分布式分布式一体化一体化一体化一体化全景全景全景全景广域广域广域广域技术支持系统特征技术支持系统特征110 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行全面分析,满足不同应用层面和不同专业的业务需求。分布式分布式分布式分布式一体化一体化一体化一体化全景全景全景全景广域广域广域广域技术支持系统特征技术支持系统特征211 系统的体系结构、功能和维护是完全分布的。国、网、省三级调度的系
9、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行灵活配置和调用;系统运行维护是分层分布的。分布式分布式分布式分布式一体化一体化一体化一体化全景全景全景全景广域广域广域广域技术支持系统特征技术支持系统特征312 系统的体系结构、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,基础数据、模型、图形等能够实现源端维护、全网共享。分布式分布式分布式分布式一体化一体化一体化一体化全景全景全景全景广域广域广域广域技术支持系统特征技术支持系统特征413系统建设总体思路系统建设总体思路 以全面提升驾驭大电网的能力、提高资源优化配置的能以全面提升
10、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,认真落实公司为导向,认真落实公司“四化四化”工作和加快工作和加快“两个转变两个转变”、推动公司发展再上新台阶的要求,充分发挥中国电科院、推动公司发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,国网电科院和电网调度机构的技术和人员优势,按照按照“总总体设计、体设计、规范规范统一、科学组织、急用先上、注重实效统一、科学组织、急用先上、注重实效”的的原则,组织开展原则,组织开展国家电网公司广域全景分布式一体化电网国家电网
11、公司广域全景分布式一体化电网调度调度技术支持系统的研究、开发和建设技术支持系统的研究、开发和建设,为电网的安全优,为电网的安全优质经济运行和电网调度的规范化、流程化、信息化、精益质经济运行和电网调度的规范化、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达到国际领先水平。体应用水平早日达到国际领先水平。14效益分析效益分析效益分析效益分析 预期目标预期目标预期目标预期目标研究内容和技术难点研究内容和技术难点研究内容和技术难点研究内容和技术难点国内外研究水平综述国内外研究水平综述国内外研究水平综述国内外研究水
12、平综述目的和意义目的和意义目的和意义目的和意义项目组织实施项目组织实施项目组织实施项目组织实施提提 纲纲15我国能量管理系统的技术发展我国能量管理系统的技术发展华北华北 SD17619701980199020002010国调国调 H80-E 湖北湖北 ASEA四大网四大网 VAX/VMS国调、华中国调、华中 等等 RISC/UNIX国调、江苏等国调、江苏等CC2000A/OPEN3000SCADA+AGC+SE+OPF+DTS+SA+AVC 专用机无专用机无操作系统操作系统专用机、简专用机、简单操作系统单操作系统通用机、集通用机、集中操作系统中操作系统通用机、开通用机、开放操作系统放操作系统国
13、产系统国产系统16电力二次系统的技术发展电力二次系统的技术发展响应响应响应响应时间时间时间时间秒级秒级秒级秒级几十几十几十几十毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒1980 1990 1980 1990 2000 22000 2010 010 年代年代年代年代微机继电保护微机继电保护微机继电保护微机继电保护安全自动控制系统安全自动控制系统安全自动控制系统安全自动控制系统广域相量测量系统广域相量测量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变电站自动化系统变电站自动化系统在线在线在线在线预警预警预警预警调度调度调度调度决
14、策决策决策决策极限极限极限极限计算计算计算计算在线在线在线在线稳定稳定稳定稳定控制控制控制控制离线方式计算离线方式计算离线方式计算离线方式计算响应响应响应响应时间时间时间时间秒级秒级秒级秒级几十几十几十几十毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒1980 1990 1980 1990 2000 22000 2010 010 年代年代年代年代响应响应响应响应时间时间时间时间秒级秒级秒级秒级几十几十几十几十毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒毫秒1980 1990 1980 1990 2000 22000 2010 010 年代年代年代年代微机继电保护微机继电保护微机继电保护微机继电保护安全自动控制系统安全自动控
15、制系统安全自动控制系统安全自动控制系统广域相量测量系统广域相量测量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变电站自动化系统变电站自动化系统在线在线在线在线预警预警预警预警辅助辅助决策决策裕度裕度评估评估在线在线在线在线稳定稳定稳定稳定控制控制控制控制离线方式计算离线方式计算离线方式计算离线方式计算17VLPGO-21世纪世纪EMS体系结构体系结构1.1.国国际际特大特大电电网运行网运行组织组织(VLPGOVLPGO,国网是,国网是成成员员)的第)的第2 2工作工作组组与与CIGRE D2CIGRE D2合作,用
16、合作,用4 4年年时间时间提出了提出了“2121世世纪纪EMSEMS体系体系结结构构”白皮白皮书书,在今年,在今年CIGRECIGRE大会上大会上报报告,反映告,反映强强烈。烈。2.2.白皮白皮书书从大从大电电网用网用户户的角度提出系列新要的角度提出系列新要求:求:面向服面向服务务的架构、的架构、统统一的消息一的消息总线总线、标标准的数据模型、准的数据模型、统统一的人机界面、安全一的人机界面、安全的体系的体系结结构等构等。3.3.美国美国PJMPJM是是组长单组长单位,位,拟拟将白皮将白皮书书的思想的思想用于其用于其“先先进进控制中心控制中心-2-2代代”(AC2AC2,2 2亿亿美美元)工程
17、元)工程项项目,目,组织组织西西门门子、子、AREVAAREVA、ABBABB三家公司三家公司联联合开合开发发,今年初,今年初ABBABB退出,退出,AREVAAREVA负责电负责电力市力市场场,西,西门门子子负责负责平台和平台和EMSEMS,预计预计明年底能有明年底能有雏雏形。形。18效益分析效益分析效益分析效益分析 预期目标预期目标预期目标预期目标研究内容和技术难点研究内容和技术难点研究内容和技术难点研究内容和技术难点国内外研究水平综述国内外研究水平综述国内外研究水平综述国内外研究水平综述目的和意义目的和意义目的和意义目的和意义项目组织实施项目组织实施项目组织实施项目组织实施提提 纲纲19
18、系统研发的主要内容系统研发的主要内容1.研究制定技术支持系统体系框架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技术支持系统支撑平台的开发3.技术支持系统应用规范及关键技术研究技术支持系统应用规范及关键技术研究20分布式一体化调度技术支持系统设计分布式一体化调度技术支持系统设计实实时时库库结结构构三区三区关系库关系库结构结构二区二区关系库关系库结构结构历历史史库库结结构构满足国家四级安全要求的满足国家四级安全要求的满足国家四级安全要求的满足国家四级安全要求的B B级安全操作系统级安全操作系统级安全操作系统级安全操作系统实实时时消消息息结结构构实实时时图图形形结结构构消消息息结结构
19、构安安全全浏浏览览消消息息结结构构WEB浏浏览览操作操作操作操作系统系统系统系统内部内部内部内部结构结构结构结构程序程序程序程序接口接口接口接口智能告警处理智能告警处理电网运行分析电网运行分析AGC/AVC状态估计调度员潮流静态安全分析实时调度计划动态稳定监测在线安全预警调度辅助决策在线裕度评估应用应用应用应用功能功能功能功能SOASOA服务服务服务服务母线负荷预测日调度计划日计划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及网络硬件设备计算机及网络硬件设备计算机及网络硬件设备计算机及网络硬件设备硬件硬件硬件硬件安全数据通信安全数据通信安全数据通信安全数据通信
20、常规常规常规常规SCADASCADAS SGG-D D5 50 00 00 021实时监控类应用实时监控类应用高速高速总线总线I I区区模型维护与共享电网可视化公共功能公共功能数据采集数据通信智能告警SCADA稳态实时监视、分析与控制稳态实时监视、分析与控制AGCAVC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,面向调度值班,完善稳态监控,面向调度
21、值班,完善稳态监控,面向调度值班,完善稳态监控,推进在线预警,实现系统联动。推进在线预警,实现系统联动。推进在线预警,实现系统联动。推进在线预警,实现系统联动。22调度计划类应用调度计划类应用数据总线数据总线II II区区模型维护与共享电网可视化公共功能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调度计划应用SCUCSCED辅助服务考核结算安全校核实时数据数据集数据集历史数据信息申报合同管理信息发布面向调度计划,加强负荷预测,面向调度计划,加强负荷预测,面向调度计划,加强负荷预测,面向调度计划,加强负荷预测,支持节
22、能调度,实现安全校核。支持节能调度,实现安全校核。支持节能调度,实现安全校核。支持节能调度,实现安全校核。23调度管理类应用调度管理类应用数据总线数据总线IIIIII区区设备管理组织机构公共功能公共功能雷电监测雷电监测气象信息气象信息外移WebOMS网站 门户网站门户网站准实时数据数据集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业务流程处理功能电压/无功/网损统计分析报表功能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管理功能专业动态调度操作票生产控制管理功能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
23、运行日志运行值班管理功能运行值班管理功能调度日志面向调度管理,完善二次分析,面向调度管理,完善二次分析,面向调度管理,完善二次分析,面向调度管理,完善二次分析,推进调度流程,贯通调度信息。推进调度流程,贯通调度信息。推进调度流程,贯通调度信息。推进调度流程,贯通调度信息。24系统功能总揽系统功能总揽25系统总体结构示意图系统总体结构示意图EMS服务器群WAMS服务器群在线安全预警服务器群调度计划服务器群计量服务器群安全校核服务器群水调服务器群调度数调度数调度数调度数 据网络据网络据网络据网络SANSAN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、应用四大类功能:前置、历史、人机
24、、应用安全网关安全网关安全网关安全网关安全网关安全网关综综综综合数据网合数据网合数据网合数据网络络络络OMS服务器群SAN防火墙横向隔离横向隔离26关键技术关键技术1 面向服务架构面向服务架构SOA服服服服务总线务总线务总线务总线消息消息消息消息总线总线总线总线27面向服务的架构面向服务的架构(SOA)Service Oriented ArchitectureService Oriented ArchitectureWEB服务描述语言服务描述语言 WSDL:Web Service DefinitionLanguage通用描述与发现接口通用描述与发现接口 UDDI:Universal Descr
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