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电网调度技术支持系统建设框架0407


广域全景分布式一体化
电网调度技术支持系统建设设想

国家电力调度通信中心 2008年4月11日

内容提要
系统建设背景
系统建设目标

系统总体框架
系统建设愿景 下一步工作安排
2

背景

互联大电网的发展

高压建设的有序开展,交直流混联

节能发电调度的试点和推广

3

电网和调度业务发展需求
加强调度能力建设
全面提升驾驭大电网的能力

提高资源优化配置的能力
提高电网调度精益化管理水平
适应公司“两个转变”和“发展再上新台阶”的要求,落实 公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设” 的要求。
4

面临的挑战
电网已经发展成为互联的整体,但与之配套 的调度自动化系统却缺乏统一的技术支持体系。 目前的二次系统在调度生产中发挥了重要作用, 但还不能适应互联大电网安全稳定、经济优质运 行的需要。

5

面临的挑战(续)
其不适应性主要表现在以下几个方面:
不能适应大电网的快速发展和“三华”同步大 电网安全稳定运行的需要

不能适应节能发电调度和更大大范围资源优化 配置的需要 不能适应公司“两个转变”和发展再上新台阶 的要求

6

面临的挑战(续)
形势与要求
大电网安 全 资源优化配置 两个转变
全局掌握 ?特高压、“三华”同步电网形成 ?相互依赖和耦合 在线化要求 ?在线静态、动态安全分析 ?跟踪电网运行状态,分析薄弱环节 主动防御 ?智能化、综合性、前瞻性 ?预防控制 ?自治愈:快速恢复

不适应
?基础数据 ?在线安全分析手段 ?辅助决策手段
7

面临的挑战(续)
大电网安 全 资源优化配置 两个转变

形势与要求
?安全性和经济性并重

?日前到实时
?多目标优化 ?静态和动态闭环安全校核 ?安全约束精细化

不适应
?人工安排方式 ?负荷预测 ?发电约束和输电断面约束 ?基础数据 ?优化技术和安全校核手段

8

面临的挑战(续)
大电网安 全 资源优化配置 两个转变

形势与要求
?“两个转变”要求
?“四化”工作要求 ?

再上新台阶要求

不适应
?系统建设的规范化和标准化 ?统一规划,统筹安排 ?纵向:重复开发、共享困难 ?横向:系统维护工作繁重、升级困难 ?“短板效应”

9

现有电网调度技术支持系统面临

重大技术变革!

13

广域全景分布式一体化
电网调度技术支持系统

14

内容提要
系统建设背景
系统建设目标

系统总体框架
系统建设思路 下一步工作安排
15

特征-1
广域 全景 分布式 一体化

从空间上将国、网、省三级调度进行有机互联互通和协调,全

面掌握全网信息,实现全局在线分析、在线安全预警和辅助决策,
为实现特大电网安全的智能防御打下坚实基础。

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特征-2
广域
?以应用为导向:

全景

分布式

一体化

电网运行的各个侧面 电网运行安全性与经济性的统一 监视、分析、控制、计划、管理的不同应用层面 不同专业的需要 ?时间:宏观上包括历史、实时和未来,微观上包括毫秒、秒级、 分钟级、小时级、日、周、旬、月度、季度、年度及以上 ?展现方式:提供全景的可视化的展现手段

通过以上全景的不同侧面,实现调度运行与生产管理的自动化、 智能化和精益化。
17

特征-3
广域 全景 分布式 一体化

系统和功能是完全分布的
?系统分布:国、网、省三级调度各有侧重 ?系统功能:根据需求进行分布配置 ?维护:国、网、省调分级维护

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特征-4
广域 全景 分布式 一体化
?系统总体设计一体化(结构、平台和功能) ?与SG186实现协同运作

?标准化和规范化(功能、基础数据等)
?统一规划,统一设计,统一开发,统一组织建设 ?源端维护、全网共享

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总体目标
?电网运行全过程在线 监控、分析和智能预警 ?日前和实时自动优化 调度和安全校核,实现 安全和经济的协调统一 ?故障的智能分析处理 ?方式分析、检修计划 等生产管理的智能化

系统平台 标准化

?标准化平台 ?服务和接口的标准化 ?数据和数据交换规范化 ?应用功能组件化 完全面向各调度业务的 实际需求进行功能设计

电网调度 系统功能 智能化 电网调度 业务化
技术支持系统

调度管理 ?系统统一标准、规划、 精益化
设计、建设 ?实现三项分析制度数 据的自动统计和量化 分析

生产过程 流程化

调度生产 全息化

应用现代化的技术手段, 实现电网调度检修计划、 新设备投产等主要生产过 程的流程化管理

?时间、空间、对象、维度 ?各类信息的采集、分析、共享 ?源端维护,全网共享 ?全景可视化展示
20

总体目标

电网运行安全可靠

资源配置科学经济

调度管理规范高效

广域全景分布式一体化调度技术支持系统

21

内容提要
系统建设背景
系统建设目标

系统总体框架
系统建设愿景 下一步工作安排
22

实 时 监 控 国调备调

调 度 计 划

调 度 管 理

动态 监控 分析

稳态 监控 分析

实时 调度 计划

……

调度 计划

电能 水调 ……. 计量 自动化

调度 门户

统计 分析

业务 流程

…….

实时监控
国调

调度计划

调度管理

SG186 信息系 统

调度数据网

调度信息网
电力通信网

信息网
电力通信网

厂站

实 时 监 控

调 度 计 划

调 度 管 理

动 态 监 控 分 析

稳 态 监 控 分 析

实 时 调 度 计 划

……

调 度 计 划

电 能 计 量

水 调 自 动 化

…….

调 度 门 户

统 计 分 析

业 务 流 程

…….

SG186 信息系 统

实时监控
网调备调 网调

调度计划

调度管理

调度数据网

调度信息网
电力通信网

信息网
电力通信网

厂站
实 时 监 控 省调备调 调 度 计 划 调 度 管 理 动态 监控 分析 稳态 监控 分析 实时 调度 计划 …… 调度 计划 电能 水调 ……. 计量 自动化 调度 门户

统计 分析

业务 流程

…….

实时监控
省调

调度计划

调度管理

SG186 信息系 统

调度数据网

调度信息网
电力通信网

厂站

地调

实时监控

调度计划

调度管理

总体结构图

调度中心系统结构
调度 水调 计划 方式 保护 通信 自动化 技术 综合

展示层

展示层

算法

私有模型和数据

算法

私有模型和数据

算法

私有模型和数据

电力系统公共模型、参数、数据 实时监控和计划综合应用平台 调度管理综合应用平台

硬件平台
通信服务

功能分类
电网调度的主要生产业务有电网实时监控、调度 计划和管理,根据核心业务,结合二次安全防护, 将调度技术支持系统分为三大类功能:

调度实时监视控制类功能;
调度计划类功能; 调度管理类功能。

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应用功能总览
公共功能

实时监控 功能

稳态实时监视控制 动态实时监视 网络分析 动态稳定预警 实时调度计划 其它在线分析应用

数据通信

模型维护与信息共享 电力系统可视化

数据采集

A

公共服务 其它公共功能

B

数据交换 调度门户

调度计划
电能量计量 水调自动化

统计分析报表
专业管理 生产管理 调度管理 功能 气象信息
其它调度管理功能

DTS

C

D
调度计划 功能

保护及故障信息管理

其它生产应用

调度技术支持系统信息流向示意图
静态安全分析 实时调度计划
SCADA AGC/AVC 动态监测 WAMS

在线稳定预警 调度辅助决策 安全裕度评估

母线负荷预测 调度计划 安全校核 离线计算

调度主页 调度流程 统计报表 三项分析

检修 计划 气象 雷电 排放

DTS 保护故录

水调 计量

实时监控和计划综合应用平台
数据 模型 展示 交换 数据 模型 展示 交换 数据 模型 展示 交换

实时平台(秒以下)

计划平台(15分)

管理平台(日以上)

综 合 平 台

调度数据网络

企业信息网络
30

?闭环控制数据 运行工作 ?超短期负荷预测数据

中心

?实时量测数据 ?与三项分析制度相关的统计分析数据 ?历史数据 ?网络拓扑连接关系 ?图形 ?实时状态估计断面 ?考核统计计算数据

实时监控
?实时量测数据 ?实时调度计划结果 ?历史数据 ?网络拓扑连接关系 ?图形 ?实时状态估计断面 ?电网断面数据 ?考核统计计算数据 ?电力系统设备原始参数 ?稳定限额数据 ?检修计划数据 ?操作票 ?基础信息 ?二次设备台帐 ?和设备相关的故障、缺陷等数据

?电厂申报数据 ?调度计划结果数据 ?辅助服务计划 ?短期负荷预测数据 ?电厂申报数据 ?交换计划申报数据 (跨区、跨省联络线)

运行工作 ?运行分析类数据
中心 ?业务流程类数据
?专业管理类数据 ?雷电监测定位应用数据

?调度计划结果数据 ?辅助服务计划 ?电量数据 ?水情数据

调度管理
?新能源与小电源预测与管理数据 ?水电计划

运行工作 中心

?保护和故障信息管理数据

调度计划
实时控制和调度计划 综合应用平台

?负荷预测用气象数据 ?年、月度的发电/交换计划 ?检修计划数据 ?稳定限额数据 ?二次设备参数 ?动态参数

横向数据交 换示意图

运行工 厂站 作 中心
量测、二次设备运行信息 控制命令 发电计划 电厂申报数据 保护故录信息 电能、水情信息 生产管理信息

纵向信息流 向示意图

实时监控

调度计划

调度管理
调度管理综合应用平台

实时监控和调度计划 综合应用平台
全网断面运行信息 外网量测信息 外网模型、参数、图形 协调控制指令 电能量信息 水电厂水情信息 电厂申报数据 DTS需要的分析数据 调度计划结果 DTS数据 厂站监控信息 负荷总加等统计数据 所辖厂站的模型、参数、图形 负荷预测数据 检修计划、 稳定计划、 设备参数、 运行分析数据 专业管理、 业务流程

上级调度

实时监控

调度计划
电厂申报数据 保护故录信息 发电计划 电能、水情信息 控制命令

调度管理
调度管理综合应用平台

实时监控和调度计划 综合应用平台

生产管理信息

量测、二次设备运行信息

运行工 厂站 作 中心

下级调度

系统关键技术研究
支撑平台技术(IT) 信息技术
确定建模范围和非直采实时数据传输周期及方式 ? 模型拼接技术 ? 模型参数辨识技术 ? 实时信息辨识与评估技术 。。。
?

动态预警及协调防御技术
PMU信息的综合利用技术 ? 快速动态安全分析技术 ? 辅助决策技术 。。。
?
33

系统关键技术研究
优化技术
SCUC、SCED ? SCUC、SCED与安全校核和阻塞管理的闭环迭代 ? 辅助服务与发电计划的协调优化 。。。
?

智能调度技术
可视化与电力系统应用结合技术 ? 智能报警处理技术 ? 连锁故障的自动判别 。。。
?

有功调度协调与优化技术
?

日前、实时计划、人工干预、AGC和备用协调技术

短期运行方式分析的技术支持
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内容提要
系统建设背景 系统建设目标

系统总体框架
系统建设愿景 下一步工作安排

35

愿景
标准规范 支撑平台 应用

标准完整-系列化
?统一的系统建设标准和规范 标准、规范,统一规划、设计、统一组织建设 ?统一的建模标准 模型统一命名、源端维护,全局共享 ?统一的数据标准 源端维护,确保一致,全局共享,易于备份 ?统一的应用标准 应用部署规范化,应用功能标准化,横向、纵向数据交换规范化

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愿景(续)
标准规范 支撑平台 应用

平台开放-标准化
?标准化平台 一体化系统设计,扩充升级方便 ?平台开放、可扩展 新上应用不会新上一套系统,最大限度的提高硬件资源利用率 通过统一的数据平台提供服务、接口简化 ?应用功能插件化 套装应用+个性化应用

37

愿景(续)
标准规范
?基础数据准确可靠

支撑平台

应用

应用强大-智能化

完整、一致、准确、及时、可靠,完全满足在线应用的要求 ?驾驭大电网能力的质的飞跃 全景、全息的多维度统一的互联大电网的分析监控及智能告警

电网调度运行可视化、智能化决策,保证安全的同时,挖掘潜力
电网未来运行态势的掌握,提高电网安全的主动防御能力 ?调度计划安全性和经济性的完美统一 日前和实时

多目标、多约束、多时段的计划优化编制及其静态、动态安全校核的结合
支持多种调度模式(现行、节能发电调度、电力市场) ?电网管理和决策水平的大幅提升 各专业交叉融合应用(方式编制、计划安排)

精益化管理和科学调度
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内容提要
系统建设背景
系统建设目标

系统总体框架
系统建设愿景 下一步工作安排
39

建设思路
系统建设遵循以下原则:

统一标准、统一规划、统一设计、统一建设、 分层维护、信息共享
统一制订系统建设标准规范
统一编制系统建设规划 统一组织系统建设、验收和管理 ,统一组织进行厂商系 统的检测认证 分层进行系统维护,实现信息共享

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下一步的工作要求
加强基础工作,做好数据规划
? 设备命名:统一规范,全网唯一 ? 参数、模型:完整准确,全系统统一,及时更新 ? 实时和历史数据:完整准确 ? 二次设备:及时做好数据收集、维护和管理,确保完整正确

? 节能发电调度的相关信息:如机组运行参数和经济参数、
小电源、风电等清洁能源等

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系统建设初步设想
完善《框架》; 根据框架内容分批制定和完善相关标准、功能规范、数据 规范等;

以调度计划为典型应用,完成系统平台和基本应用功能的
开发和试点; 在公司统一组织下,进行系统推广应用; 全面实现按框架建设系统。

42

国家电力调度通信中心
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