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摘要：智能电网一体化是电力行业未来的发展趋势，对于电网管理效率的提升具有重要意义。本文从可靠性、实时性以及开放性三个方面对智能电网控制系统的功能特点进行了介绍，分析了控制系统的设计思路，从配网架构、工作流程、过渡发展、业务交流等方面提出了智能电网控制系统的建设规划，以期为电力行业工作人员提供参考。
关键词：一体化设计;智能电网;控制系统;规划建设
0.引言
智能电网一体化设计的目标在于建立电力系统数字化、集成化、自动化一体化的控制系统，依靠互联网技术的支持实现电网的统一调度管理和安全平稳控制。随着城市化进程的不断推进、各行业的持续发展，国内对电力资源的质量和数量要求持续提升，为了确保电力系统的稳定运行，规划设计并减少一体化的智能化电网控制系统十分必要。
1 一体化智能电网控制系统的功能特点介绍
1.1 可靠性
可靠性是智能电网控制系统的功能特点之一，为了避免系统故障导致电力系统运行可靠性降低，系统设计人员需要做好冗余设计工作，对于服务器等重要设备应用做好热备用设计，确保在服务器发生故障时能自动切换备用服务器，避免系统崩溃，影响对电网的控制管理。除此之外，在系统数据和软件功能方面，设计人员也需要做好备份管理工作，避免因数据丢失、软件崩溃等影响系统运行，为软件升级改造等提供应急手段[1]。为了确保数据的一致性，智能电网控制系统需要具备数据集中管理和统一存储的功能，并通过用户权限、数据应用权限等提升电网控制系统的安全可靠性。
1.2 实时性
实时性是智能电网控制系统的功能特点之一，设计人员需要为一体化的智能电网控制系统配置变电所相关设备的遥信和遥测等监控管理功能，并确保相关数据能够实时传递，便于电网管控人员能够实时掌握系统设备运行情况，并能够针对实时监控的电网运行数据展开分析，为负荷优化等工作提供数据基础。此外，控制系统下达给各站所设备的指令应具有实时性，确保能够快速完成对现场设备的遥控和遥调。
1.3 开放性
开放性是智能电网控制系统的功能特点之一，在系统架构设计方面，设计人员需要基于开放性地思维展开设计，确保电网控制系统能够在各硬件平台中兼容，能够支持各类软件的接入或开放，还可以通过程序接口实现与外界服务的通讯连接，为系统的维护升级或服务调用等提供便利。
2 一体化智能电网控制系统设计思路
在设计一体化智能电网控制系统的过程中，设计人员可以采用面向服务、基于组件的架构体系，实现对系统应用的集成化管理，为调度管理人员提供各种功能服务的同时具备业务功能的扩展能力，提供各种应用软件的接入接口，实现对设计成本的有效控制[2]。
2.1智能电网控制系统层次结构
该控制系统的层次结构主要涉及操作系统、应用软件、平台以及通信协议几个部分，其设计原则如上文所述，符合智能电网的一体化设计要求。在系统层级方面，智能电网的控制系统主要包括了硬件设备层、公共服务层、数据库服务、人机接口层、通信层、操作系统层、应用功能层以及RTE内部软总线。
2.2 智能电网控制系统软件结构
在软件结构方面，智能电网控制系统主要涉及了基本软件以及高级应用软件两个部分。其中，前者需要实现的功能为实时监控，具体包括了应用监视、数据采集、设备层建模、信息管理以及SCADA/AVC等。在基本应用软件层中，SCADA能够为控制系统提供历史数据查看以及多元数据管理相关功能，满足了电网管理人员在数据信息方面的管理要求[3]。高级应用软件层的软件类型主要有运行评价、辅助决策、网络分析等，能够通过分析所获取的实时运行数据明确电网运行状态，实现故障预警、负荷管理等多样化功能。例如，在控制系统的帮助下，电网管理人员能够完成无人变电站的集中监控工作，掌握远程调控、操作预演、信息分流、故障信号显示等多方面的功能，还可以分类管理大量的故障告警信息，为工作人员提供全面、有效的告警提示。在网络分析方面，控制系统可以结合调度管理人员的实际需求在电网模型中开展潮流分析，根据分析结果对电网运行情况进行优化调整，从而提升供电可靠性和电能质量。
3 智能电网一体化控制系统建设发展规划
3.1 优化配网架构
为了实现一体化智能电网控制系统的规划建设工作，电力企业需要对现有的配网架构进行进一步的优化完善，全方位提升其可靠性和稳定性，分区分层地开展配网管理工作。在设计过程中，设计人员需要对配网控制系统的接线模式进行合理调配，规避中分段故障问题，为用户提供更优质可靠的电能。
3.2 规范电网控制流程
为了确保智能电网一体化调度控制工作目标的实现，电力企业需要进一步完善相关管理规定，规范电网控制流程，明确各级控制中心的工作职责和基本标准，基于管理增效、服务提升等目标明确各岗位的工作要求，进一步提升电网调度管理水平。在安全管理方面，电力企业需要在制度中明确智能电网的控制系统的操作标准，并做好过程监督工作，在系统中设定相应的权限标准和逻辑闭锁功能，避免出现违规操作情况。对于智能控制系统，电力企业需要定期组织技术人员加强维护保养，并对系统、软件、硬件设备等各方面的参数、运行状态进行检测，及时消除设备运行隐患，必要时可以建立相应的隐患问题数据库，通过对比分析的方式定位隐患问题，提升系统运行可靠性。
3.3 做好系统交接工作，确保过渡工作平稳有序开展
一体化智能电网控制系统的升级改造并非一蹴而就，电力企业需要做好系统交接工作，针对新旧技术的转变、新旧系统的过渡做好掌控，在确保系统可靠运行的情况下不断开展新设备、新技术体系的引进工作，确保一体化控制系统的平稳引进，避免短时间内进行大幅度系统改造导致工作人员不熟悉设备、现场设备与系统不匹配等问题的出现。对于集控站的移交，电力企业应充分认识到集中管理电网电力系统的重要意义，在移交管控执行也需要制定相应的验收标准和可靠的管理制度，避免在交接过程中出现运行紊乱、数据丢失等问题。在初始阶段，电力企业需要组织人员对集控站系统数据信息进行核对检验，并针对各种事故隐患制定相应的应急管理措施，避免出现电网调控严重滞后、电能质量严重下降、电力供应中断等事故问题。
3.4 重视业务交流合作，为电网调控提供安全保障
智能電网一体化控制系统投入应用之前需要考虑多方面的内容，应该提前组织相关部门建立密切的交流合作，共同考虑一体化系统投运后产生的诸多影响，充分考虑各层级在工作方法、内容方面的变化，积极开展相应的业务模型划分、接口划分、操作标准优化等工作，避免一体化智能电网控制系统在应用落实阶段出现较多问题，积极推进一体化电网控制系统的高效应用。
4. 结论
综上所述，一体化智能电网控制系统主要包含了实时性、开放性、可靠性三个方面的功能特点，确保系统能够更加安全可靠性，对故障问题具有更强的应对能力，能够完成对相关设备运行情况的实时监测和控制，具有较强的兼容性和升级改造空间。在系统设计方面，设计人员可以采用面向服务、基于组件的架构展开设计，结合实际需要做好软件结构和层次结构的设计工作。在控制系统规划建设过程中，电力企业也需要完善相关配套设施、完善规范流程及相关标准、做好相关交接工作，确保智能电网一体化控制系统的顺利运营。
参考文献
[1]刘凡，别朝红，刘诗雨，等.能源互联网市场体系设计、交易机制和关键问题[J].电力系统自动化，2018，42（13）：108-117.
[2]吕军，栾文鹏，刘日亮，等.基于全面感知和软件定义的配电物联网体系架构[J].电网技术，2018，42（10）：3108-3115.
[3] 陈媛媛，王军.电力调度自动化中的智能电网技术研究[J].山东工业技术，2018（23）：159-160.
关键词：一体化设计;智能电网;控制系统;规划建设
0.引言
智能电网一体化设计的目标在于建立电力系统数字化、集成化、自动化一体化的控制系统，依靠互联网技术的支持实现电网的统一调度管理和安全平稳控制。随着城市化进程的不断推进、各行业的持续发展，国内对电力资源的质量和数量要求持续提升，为了确保电力系统的稳定运行，规划设计并减少一体化的智能化电网控制系统十分必要。
1 一体化智能电网控制系统的功能特点介绍
1.1 可靠性
可靠性是智能电网控制系统的功能特点之一，为了避免系统故障导致电力系统运行可靠性降低，系统设计人员需要做好冗余设计工作，对于服务器等重要设备应用做好热备用设计，确保在服务器发生故障时能自动切换备用服务器，避免系统崩溃，影响对电网的控制管理。除此之外，在系统数据和软件功能方面，设计人员也需要做好备份管理工作，避免因数据丢失、软件崩溃等影响系统运行，为软件升级改造等提供应急手段[1]。为了确保数据的一致性，智能电网控制系统需要具备数据集中管理和统一存储的功能，并通过用户权限、数据应用权限等提升电网控制系统的安全可靠性。
1.2 实时性
实时性是智能电网控制系统的功能特点之一，设计人员需要为一体化的智能电网控制系统配置变电所相关设备的遥信和遥测等监控管理功能，并确保相关数据能够实时传递，便于电网管控人员能够实时掌握系统设备运行情况，并能够针对实时监控的电网运行数据展开分析，为负荷优化等工作提供数据基础。此外，控制系统下达给各站所设备的指令应具有实时性，确保能够快速完成对现场设备的遥控和遥调。
1.3 开放性
开放性是智能电网控制系统的功能特点之一，在系统架构设计方面，设计人员需要基于开放性地思维展开设计，确保电网控制系统能够在各硬件平台中兼容，能够支持各类软件的接入或开放，还可以通过程序接口实现与外界服务的通讯连接，为系统的维护升级或服务调用等提供便利。
2 一体化智能电网控制系统设计思路
在设计一体化智能电网控制系统的过程中，设计人员可以采用面向服务、基于组件的架构体系，实现对系统应用的集成化管理，为调度管理人员提供各种功能服务的同时具备业务功能的扩展能力，提供各种应用软件的接入接口，实现对设计成本的有效控制[2]。
2.1智能电网控制系统层次结构
该控制系统的层次结构主要涉及操作系统、应用软件、平台以及通信协议几个部分，其设计原则如上文所述，符合智能电网的一体化设计要求。在系统层级方面，智能电网的控制系统主要包括了硬件设备层、公共服务层、数据库服务、人机接口层、通信层、操作系统层、应用功能层以及RTE内部软总线。
2.2 智能电网控制系统软件结构
在软件结构方面，智能电网控制系统主要涉及了基本软件以及高级应用软件两个部分。其中，前者需要实现的功能为实时监控，具体包括了应用监视、数据采集、设备层建模、信息管理以及SCADA/AVC等。在基本应用软件层中，SCADA能够为控制系统提供历史数据查看以及多元数据管理相关功能，满足了电网管理人员在数据信息方面的管理要求[3]。高级应用软件层的软件类型主要有运行评价、辅助决策、网络分析等，能够通过分析所获取的实时运行数据明确电网运行状态，实现故障预警、负荷管理等多样化功能。例如，在控制系统的帮助下，电网管理人员能够完成无人变电站的集中监控工作，掌握远程调控、操作预演、信息分流、故障信号显示等多方面的功能，还可以分类管理大量的故障告警信息，为工作人员提供全面、有效的告警提示。在网络分析方面，控制系统可以结合调度管理人员的实际需求在电网模型中开展潮流分析，根据分析结果对电网运行情况进行优化调整，从而提升供电可靠性和电能质量。
3 智能电网一体化控制系统建设发展规划
3.1 优化配网架构
为了实现一体化智能电网控制系统的规划建设工作，电力企业需要对现有的配网架构进行进一步的优化完善，全方位提升其可靠性和稳定性，分区分层地开展配网管理工作。在设计过程中，设计人员需要对配网控制系统的接线模式进行合理调配，规避中分段故障问题，为用户提供更优质可靠的电能。
3.2 规范电网控制流程
为了确保智能电网一体化调度控制工作目标的实现，电力企业需要进一步完善相关管理规定，规范电网控制流程，明确各级控制中心的工作职责和基本标准，基于管理增效、服务提升等目标明确各岗位的工作要求，进一步提升电网调度管理水平。在安全管理方面，电力企业需要在制度中明确智能电网的控制系统的操作标准，并做好过程监督工作，在系统中设定相应的权限标准和逻辑闭锁功能，避免出现违规操作情况。对于智能控制系统，电力企业需要定期组织技术人员加强维护保养，并对系统、软件、硬件设备等各方面的参数、运行状态进行检测，及时消除设备运行隐患，必要时可以建立相应的隐患问题数据库，通过对比分析的方式定位隐患问题，提升系统运行可靠性。
3.3 做好系统交接工作，确保过渡工作平稳有序开展
一体化智能电网控制系统的升级改造并非一蹴而就，电力企业需要做好系统交接工作，针对新旧技术的转变、新旧系统的过渡做好掌控，在确保系统可靠运行的情况下不断开展新设备、新技术体系的引进工作，确保一体化控制系统的平稳引进，避免短时间内进行大幅度系统改造导致工作人员不熟悉设备、现场设备与系统不匹配等问题的出现。对于集控站的移交，电力企业应充分认识到集中管理电网电力系统的重要意义，在移交管控执行也需要制定相应的验收标准和可靠的管理制度，避免在交接过程中出现运行紊乱、数据丢失等问题。在初始阶段，电力企业需要组织人员对集控站系统数据信息进行核对检验，并针对各种事故隐患制定相应的应急管理措施，避免出现电网调控严重滞后、电能质量严重下降、电力供应中断等事故问题。
3.4 重视业务交流合作，为电网调控提供安全保障
智能電网一体化控制系统投入应用之前需要考虑多方面的内容，应该提前组织相关部门建立密切的交流合作，共同考虑一体化系统投运后产生的诸多影响，充分考虑各层级在工作方法、内容方面的变化，积极开展相应的业务模型划分、接口划分、操作标准优化等工作，避免一体化智能电网控制系统在应用落实阶段出现较多问题，积极推进一体化电网控制系统的高效应用。
4. 结论
综上所述，一体化智能电网控制系统主要包含了实时性、开放性、可靠性三个方面的功能特点，确保系统能够更加安全可靠性，对故障问题具有更强的应对能力，能够完成对相关设备运行情况的实时监测和控制，具有较强的兼容性和升级改造空间。在系统设计方面，设计人员可以采用面向服务、基于组件的架构展开设计，结合实际需要做好软件结构和层次结构的设计工作。在控制系统规划建设过程中，电力企业也需要完善相关配套设施、完善规范流程及相关标准、做好相关交接工作，确保智能电网一体化控制系统的顺利运营。
参考文献
[1]刘凡，别朝红，刘诗雨，等.能源互联网市场体系设计、交易机制和关键问题[J].电力系统自动化，2018，42（13）：108-117.
[2]吕军，栾文鹏，刘日亮，等.基于全面感知和软件定义的配电物联网体系架构[J].电网技术，2018，42（10）：3108-3115.
[3] 陈媛媛，王军.电力调度自动化中的智能电网技术研究[J].山东工业技术，2018（23）：159-160.