智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)體系研究

羅旋

摘 要：新一代調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)體系反映了智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)、調(diào)控云建設(shè)所取得的豐富成果，隨著新一代智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的試點(diǎn)建設(shè)和發(fā)展，后續(xù)需要及時(shí)跟進(jìn)調(diào)度自動(dòng)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);調(diào)度自動(dòng)化;控制

調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化體系的研究，不僅是對(duì)各種相關(guān)技術(shù)成果的總結(jié)和鞏固，也是進(jìn)一步推廣、應(yīng)用和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。本文梳理了國(guó)內(nèi)外調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，通過(guò)分析調(diào)度自動(dòng)化支撐平臺(tái)作用、應(yīng)用程序功能以及業(yè)務(wù)場(chǎng)景的技術(shù)要求等，定義了標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)。根據(jù)新一代智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的原理，設(shè)計(jì)了新一代的調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。

一、調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

因?yàn)檎{(diào)度自動(dòng)化在電網(wǎng)中扮演著核心“大腦”的角色，所以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)非常重視調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)。目前，比較公認(rèn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要由國(guó)際電工委員會(huì)IEC下的TC57等技術(shù)委員會(huì)制定。它的主要內(nèi)容是涉及電網(wǎng)模型、電力通信協(xié)議、系統(tǒng)安全性。截至2018年底，調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域已發(fā)布了65項(xiàng)有關(guān)調(diào)度自動(dòng)化、平臺(tái)支持和各種應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的基本信息，其中包括12項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，16項(xiàng)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和37項(xiàng)國(guó)家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。上述標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，從整體上提高了我國(guó)智能電網(wǎng)調(diào)度控制領(lǐng)域的技術(shù)裝備水平，進(jìn)一步提高了保障大型電網(wǎng)安全運(yùn)行的能力。

二、調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)需求分析

（一）支撐平臺(tái)需要完善

在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)中，“智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范”和“智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)總體框架”，“區(qū)域智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)應(yīng)用功能規(guī)范”，“區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范”和其他與標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)相關(guān)的部分支持平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了所有級(jí)別的核心調(diào)度。未來(lái)，調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)需要能夠?qū)⒏咚偻ㄐ?，移?dòng)互聯(lián)網(wǎng)等通信方式與語(yǔ)音，圖像等自然的人機(jī)交互方式相結(jié)合，以提供可靠、安全、高效的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。服務(wù)和其他基本技術(shù)的支持，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心各個(gè)應(yīng)用程序的水平運(yùn)行協(xié)調(diào)，并與其他應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)調(diào)，垂直實(shí)現(xiàn)上下智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的集成運(yùn)行。迫切需要在資源管理、通信總線、基本服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、圖形服務(wù)、人機(jī)交互服務(wù)、計(jì)算引擎、大數(shù)據(jù)挖掘分析、人工智能引擎、專業(yè)管理、安全性方面制定新的支持平臺(tái)架構(gòu)規(guī)范。

（二）基礎(chǔ)通用需要完善

作為調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)，調(diào)度自動(dòng)化基礎(chǔ)通用方面的標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。國(guó)際上已經(jīng)形成了以IEC61970、IEC61850、IEC60870等為核心的眾多標(biāo)準(zhǔn)。但是這些標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用中還存在諸多需要完善的地方，例如IEC61970CIM模型與IEC61850變電站模型的協(xié)調(diào)、通信協(xié)議通用性和效率不足、數(shù)據(jù)規(guī)范不統(tǒng)一等，這些改進(jìn)工作已經(jīng)取得一定的成果，并且還將繼續(xù)進(jìn)行。中國(guó)在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展中，已經(jīng)形成了《電力系統(tǒng)通用服務(wù)協(xié)議》等滿足國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用需求標(biāo)準(zhǔn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，產(chǎn)生了很多基礎(chǔ)通用方面的應(yīng)用方式和需求的變化，亟須標(biāo)準(zhǔn)化支撐，例如數(shù)據(jù)對(duì)象結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、通用高效的通信協(xié)議以及眾多新出現(xiàn)的基礎(chǔ)通用類支撐服務(wù)的進(jìn)一步規(guī)范等。

三、調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)

（一）調(diào)度自動(dòng)化支撐平臺(tái)

未來(lái)需要調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)能夠結(jié)合高速通信、移動(dòng)互聯(lián)等通信方式和語(yǔ)音、圖像等自然人機(jī)交互手段，提供可靠安全高效的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，為電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的模型、數(shù)據(jù)、計(jì)算引擎和人工智能服務(wù)等基礎(chǔ)技術(shù)支撐，從而在橫向上實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心各類應(yīng)用的協(xié)同運(yùn)行以及與其他應(yīng)用系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，在縱向上實(shí)現(xiàn)上下級(jí)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)間的一體化運(yùn)行。亟須制定新的支撐平臺(tái)架構(gòu)規(guī)范，在資源管理、通信總線、基礎(chǔ)服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、圖形服務(wù)、人機(jī)交互服務(wù)、計(jì)算引擎、大數(shù)據(jù)挖掘分析、人工智能引擎、專業(yè)化管理、安全防護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)視與控制以及檢測(cè)評(píng)估等各方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

（二）調(diào)度自動(dòng)化基礎(chǔ)通用

調(diào)度自動(dòng)化基礎(chǔ)通用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較豐富，后續(xù)需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用建設(shè)和發(fā)展需求，統(tǒng)一相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)和架構(gòu)設(shè)計(jì)，制定電力調(diào)度通用數(shù)據(jù)對(duì)象結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、調(diào)控云體系架構(gòu)等標(biāo)準(zhǔn)，并持續(xù)完善已有的各類相關(guān)基礎(chǔ)模型、交互協(xié)議、數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)，為調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)、應(yīng)用、場(chǎng)景提供支撐服務(wù)。

（三）調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用功能

在調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用功能方面，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)已經(jīng)有了一系列基本標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用的建設(shè)和發(fā)展趨勢(shì)，在不久的將來(lái)應(yīng)優(yōu)先選擇一些智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)云平臺(tái)功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。應(yīng)用程序功能包括監(jiān)視和控制、在線分析和決策、預(yù)測(cè)以及調(diào)節(jié)云服務(wù)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)云查詢統(tǒng)計(jì)應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)制定。水電和新能源的綜合分析，優(yōu)化決策，模擬和綜合評(píng)估將在適當(dāng)時(shí)候進(jìn)行。制定各種用于調(diào)節(jié)云視覺(jué)交互體驗(yàn)應(yīng)用程序的應(yīng)用程序和標(biāo)準(zhǔn)，并同時(shí)制定用于網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)和評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)。

調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)體系的研究，既是對(duì)各類相關(guān)技術(shù)成果的總結(jié)鞏固，也是后續(xù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。首先對(duì)調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理;通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化基礎(chǔ)通用、支撐平臺(tái)、應(yīng)用功能和業(yè)務(wù)場(chǎng)景等方面業(yè)務(wù)和技術(shù)需求分析，明確了標(biāo)準(zhǔn)化工作任務(wù);按照新一代智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建原則，設(shè)計(jì)了新一代調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu);為保證調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化工作有序進(jìn)行，提出了對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃和重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)清單。

四、結(jié)束語(yǔ)

目前，調(diào)度自動(dòng)化在技術(shù)、工程實(shí)踐、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)等方面都取得了巨大的成就。在技術(shù)方面，近年來(lái)，大量新技術(shù)在調(diào)度領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在工程實(shí)踐方面，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)已獲得廣泛應(yīng)用，新能源接入和調(diào)控能力建設(shè)、電力通信網(wǎng)絡(luò)和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)等都得到加強(qiáng)。在標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面，調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域近年來(lái)新增了眾多國(guó)標(biāo)、行標(biāo)和企標(biāo)，同時(shí)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)上也有新的進(jìn)展。為了更好地開(kāi)展調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作，亟須在以上基礎(chǔ)上，構(gòu)建智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)體系，這既是對(duì)已有成果的總結(jié)鞏固，也是后續(xù)進(jìn)一步發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

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