基于智能電網的電力調度監控系統需求分析

劉洋

摘要：在電力行業當中，電力調度監控系統是電力企業保障電力安全生產必不可少的一個環節。電力調度監控系統不僅是電力運行人員的“千里眼”和“順風耳”，還是電力運行人員的遠程“遙控器”，能夠讓電力運行人員實時掌握設備的運行狀態，并根據相應的監控信息作出判斷、決策和處置。為此本文將對基于智能電網的電力調度監控系統的功能需求、非功能需求以及技術方案需求進行簡要剖析。

關鍵詞：電力調度，監控系統，需求分析

0引言

隨著電力系統朝著信息化、智能化、標準化不斷發展，同時電網規模容量不斷增加，電力公司傳統的電力調度監控系統性能低下，過度依賴人工操作，已經不能滿足日益增加電力監控業務需要，也不適應當前電網安全風險管控要求，因此電力公司需要開發新一代的電力調度監控系統，實現內部的相關人員能更加高效地做好電力調度監控、掌控電力系統運行的實時情況，能夠為電力公司未來的監控業務發展提供數據支撐，指導其朝著精益化、智能化發展。

1系統功能性需求

基于智能電網的電力調度監控系統是能夠將電力設備的運行情況以及異常信息通過數字化的手段及時反饋給電力公司監控值班人員，因此該系統功能性實現一般包括數據的管理、采集、傳輸（交換）、統計以及告警展示等功能，以下將從5個功能模塊進行分析。

（1）系統管理功能需求

系統管理模塊可以看做是電力調度監控系統的基礎和根本，它就像系統的鑰匙和窗口，通過系統管理模塊可以可以對系統各項功能進行定義、修改，根據不同的賬戶權限獲取不同的操作功能，為用戶提供系統輸入和輸出功能，有著極其重要的地位，這里簡要介紹一下：首先，系統管理模塊包括賬戶和權限管理，可以定義不同級別權限的賬戶，面向電力公司一線值班員、管理者、領導等;其次，系統管理模塊包括數據庫管理子模塊，具備權限的操作人員可以對數據庫信息進行查詢、修改、刪除、備份、轉移以及恢復等功能;最后，系統管理模塊具備系統控制子模塊，可以控制系統的啟動、運行、關閉以及痕跡處置等功能。

數據采集功能需求

數據采集模塊主要是實現將變電站斷路器狀態、有功、無功、電壓值、電流值、頻率、保護裝置信息、通信裝置信息等數據通過專用設備進行采集，并通過專用的通信規約傳遞到電力公司調控中心主站（機房）。目前主要的采集裝置使用RTU完成（遠程終端單元，Remote Terminal Unit），可以采集狀態量（遙信）、數字量或者直接采集交流工頻量。本文研究的基于智能電網的電力調度監控系統在采集裝置后端增加轉換單元，實現各類型數據全部轉換為數字信號，有利于數據的統一整合、傳輸，需要注意不同設備廠家按需照統一接口、統一規約設計，便于電力公司未來設備擴展需要增加采集范圍[1-2]。

數據傳輸和交換功能需求

基于智能電網的監控數據的傳輸通過網絡方式實現，通信通道采用專用光纖通道。同時在設計的過程中，調度監控系統現由數據采集網絡、前置服務器和相關接口設備組成，具備獨立的數據采集通道，能夠通過調度數據網采集廠站數據，支持對廠站下發遠方控制命令。

數據統計功能需求

電力調度監控系統需要生成和處理大量的數據，因此高效、穩定的數據統計功能模塊必不可少。在本設計中，在電力調度中心主站通過架設專用監控數據處理服務器和大容量磁盤整列完成數據的統計、存儲功能，并按照數據重要程度和類型進行分級管理，形成有效數據的匯集中心。

告警功能需求

告警功能模塊電力調度監控系統眾多模塊中最為重要的一部分，告警功能模塊能將海量的監控數據進行研判，實時并主動向電力運行人員提示或警示電力設備的異常情況，可以有效減少人工查閱數據時間，減少人力成本。告警功能根據企業需要，可以過濾一些正常提示，往往用在設備出現異常情況，供運行人員處置，如斷路器跳閘、保護裝置異常、電壓異常等情況，并記錄發生的時間、事件內容等。

2系統非功能性需求

為滿足“大運行”體系建設要求，專業方面加強設備監控業務與調度業務深度融合，管理方面加強不同層級調度機構信息共享，同時優化配電網自動化主站建設模式，小型電網規模的地市可采用升級地區調度控制系統模式建設配電網自動化系統，將各類應用集中在統一平臺上，提高各類數據的利用率，綜合對電網各種數據進行分析、計算，實現地配調與省調模型、圖形、實時數據、計算資源的共享，提升地調主站系統對電網調控業務的支撐作用，適應電網調度控制新技術發展，保障系統多元化應用的實現，促進“大運行”體系高效運轉。主要將滿足以下三方面非功能性需求：

（1）符合智能電網的發展需要

宜昌電網發展迅速，負荷特性復雜，現有調度監控系統軟件功能單一，系統穩定性和可靠性較差，難以滿足支持電網安全穩定運行的需要，不能適應智能電網發展建設要求。隨著智能電網建設的推進，對電力公司的生產管理模式和電網調度運行執行流程提出了新的要求，電力調度監控系統各項功能也發生了相應的變化，為適應智能電網發展建設的需要，滿足“大數據時代”智慧化電力監控業務的開展，有效提高電網的安全運行水平，需要考慮系統面向智能化設計，滿足現階段電力系統發展需求[3-4]。

（2）支撐調度運行管理的需要

為支撐電力調度運行管理實際需要，通過標準化接口和調度數據規范化管理，橫向上，實現系統內各類應用的一體化運行以及與外部系統的數據交互，縱向上，實現上下級調度之間的一體化功能運行，進一步提高對電網管控能力，有必要整體化改造電力調度監控系統。

3系統技術方案需求

新系統技術方案需求分析應當使用最小的代價和最短時間實現解決問題的方法、路線，以及解決問題的意義。進行系統技術方案的需求分析可以理清項目投資意義，提高投資效能。未來的電力公司調度監控系統需要進行以下三方面的可行性分析：

操作可行性：系統的設計不僅能夠滿足系統功能上的需要，同時在人工互動界面上將根據電力公司一線人員和管理人員的需求進行設計，以成熟的開發技術為基礎，設計清晰、美觀的操作界面，并均為圖示化、引導式展示，方便各類人員的需要。

技術可行性：需要對系統技術開發工具和路線進行評估，以確定所使用的技術條件是否滿足項目開發的要求。

4結語

目前，我國電力系統發展不斷趨于科技化和智能化，電力企業的電力生產方式和管理流程也不斷完善，電網運行技術日新月異，建設堅強的“智能電網”成為國家電網公司的重要發展趨勢。本文首先簡要從5個模塊對電力調度監控系統的功能性需求進行了分析，并對監控系統的非功能性需求進行了介紹，提出了提高監控業務效率的設計需要，將未來電力公司調度監控系統的設計與實現提供較好的理論依據和參考價值。

參考文獻

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徐葳.現代電力調度監控系統的設計分析[J].科技與創新，2018（13）：135-136.DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2018.13.135.