基于智能电网调度控制系统的云技术研究

崔惠++赵迎亚++汪波

摘 要：文章从电网发展及调度业务需求着手，对智能电网调度控制系统运行现状进行分析，阐述了云计算系统模型，研究了基于智能电网调度控制系统的云技术，并提出了调度控制系统云技术逻辑架构、系统架构和数据网架构，按照“分布维护，统一管理，按需共享”的原则，建立全省模型中心，为电网各类功能应用和系统分析提供强大的模型数据支撑。

关键词：智能电网；调度控制；云技术

中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0044-02

引言

近年来，电网规模不断发展壮大，智能电网、特高压等新技术不断发展，电网调度的可靠性和连续性要求日益提高，调度业务内容不断扩充、管理职能明显增加，承担安全、优质供电服务的安全责任显著增强。按照国家电网公司智能电网调度控制系统建设框架及总体设计要求，结合江苏电网的特点及各地区实际需求，以全面提升驾驭电网调控能力、提高优化资源配置能力、适应智能电网发展要求为目标，开展全省区域互备智能电网调度控制系统专项建设工程。

1 智能电网调度控制系统

调度智能化对电网进行主动式和智能化的监视、分析、预警、辅助决策和自愈控制，逐步实现运行信息全景化、数据传输网络化、安全评估在线化、调度决策精细化、运行控制自动化、网厂协调最优化。电网调度运行信息全景化，可以实现对电网运行信息、气象信息、社会安保、公共传媒、环保监测、风力预测、地理信息、工业视频等信息的采集和监测[1]。

江苏智能电网调度控制系统通过支撑平台实现地调、县调一体化运行模式，模型、数据、画面的源端维护与系统共享，具备电网运行稳态监视、网络分析与状态估计、综合智能分析与告警、二次设备在线监测等功能。通过云计算的电力数据中心基础架构及其关键技术研究[2]，在原智能电网调度控制系统的基础上增加了“模型中心”这个新的功能特性，使整个江苏地区系统模型统一。

2 云计算系统

云计算是一种能够方便、按需从网络访问共享的可配置计算资源（如网络、服务器、存储、应用程序和服务）池的模型，且只需最少的管理或服务提供方交互即可快速供应和发布该模型[3]。

云计算根据提供服务的对象，分为三类：

（1）公有云，为公众提供云服务，安全性较低。

（2）私有云，为企业内部提供云服务，三种模式中安全性最高。

（3）混合云，考虑到公有云安全性较低，把公有云和私有云两种模式结合到一起，在公有云中部署非关键性业务应用，对公众开放，而将安全性较高，关键性的业务应用部署在完全私密的私有云环境中。

云计算根据提供服务的层次，自底向上可以分为三类：

（1）基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS），将计算机基础设施作为服务提供给用户，如虚拟的服务器、存储和网络。

（2）平台即服务（Platform as a Service， PaaS），将一个应用的开发和部署环境作为服务提供给用户，如数据库服务，web应用容器服务，消息队列服务。

（3）软件即服务（Software as a Service，SaaS），將应用以基于Web的方式提供给用户，如百度，新浪门户。

3 调度控制系统云技术总体架构

3.1 逻辑架构

智能电网调度控制系统模型中心公有云采用一主一备形式。模型云服务是公有云服务中心的一部分，主要完成对全省范围内电网模型的存储和管理，并向省内各级调度技术支持系统提供定制的模型服务。

地调区域调度控制系统为区域私有云，按照地理位置和专业管理相对均衡进行划分，实现两两互备，区域互备地区构建一个私有云。省级调度控制系统架构定位类似一个区域私有云。

起初，区域私有云保留各地区调度控制系统所具备的各应用功能模块，全省模型、数据统一同步至模型中心。然后，基于公有云建设集中统一的高级应用计算，对各类计算服务进行整合，在公有云上形成全网统一计算服务。另外，在此架构基础上，后续可开展部分基于大数据的应用业务，架构灵活，且可支持各区域调控的电网范围调整。

3.2 系统架构

整个系统架构体系包括模型中心（及备模型中心）、省级调度系统、各区域调度系统，在系统中省级调度系统与区域调度系统的地位类似。

区域调度系统的系统结构，根据维护方式不同，可分为两种，一种是通过模型中心数据终端方式维护，第二种是通过本地系统终端维护，与模型中心通过代理服务器转发模型维护请求。省调和各区域调度依照调度管辖范围在各自系统上进行模型维护，D5000系统通过模型云服务机制，自动将地区模型同步至全省模型云服务中心进行统一存储，各区域的系统模型在模型云服务中心进行汇总、合并，进而形成全省统一的大模型。

省调和各区域互备系统的私有云除了存储本区域内的电网模型外，也可从模型云服务中心按需下装相邻区域的电网模型，以满足本地各功能应用对区域模型的差异化需求，主要分为以下两类：

（1）图模与维护：各地调系统利用云平台通过模型维护中心维护所属的电网模型和公共图形，按需下装区域内相关的公共图模信息；私有模型与数据采用单侧维护后同步至对方系统；操作类数据采用谁操作谁负责，后同步至对方系统方式；双方历史数据与告警采用本系统各自处理方式。

（2）采集：区域调控范围内各厂站利用调度数据网采用一发多收方式通过云数据采集与云数据处理进行信息分布采集和高效处理。

3.3 数据网架构

模型云中心（主/备）与各区域系统间采用调度数据网专用VPN连接，区域互备系统间采取GRE隧道相通，且各地、县调变电站均通过调度数据网接入各区域互备系统，并通过云数据采集和云数据处理来实现信息的分布采集和高效处理。

4 结束语

基于智能电网调度控制系统，全省建立模型中心，并按照“分布维护，统一管理，按需共享”的原则，各自对本区域调度管辖内的公共电网模型进行维护与下装。江苏智能电网模型中心可存储全省电网模型和计算数据，支持模型、数据的分布式维护与按需共享，并为电网各类功能应用和系统分析提供强大的模型数据支撑。

参考文献：

[1]姚建国，杨胜春，高宗和，等.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化，2007（07）.

[2]王德文.基于云计算的电力数据中心基础架构及其关键技术[J].电力系统自动化，2012（11）.

[3]罗军舟，金嘉晖，宋爱波，等.云计算：体系架构与关键技术[J].通信学报，2011（07）.