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摘 要：特高压交直流电网的出现，在一定程度上提升了对于大范围资源的优化配置能力，不过对于电网调度控制系统也提出了新的要求。本文对支撑一体化大电网的调度控制系统架构进行了分析，并对其关键技术进行了讨论，希望能够为我国电力行业的稳定发展提供一些参考和借鉴。
关键词：支撑一体化；大电网；调度控制；系统架构；关键技术
前言：从目前来看，无论是國内还是国外，电网调度控制系统都是依照调度机构独立建设和运行的，在这种情况下，很难及时获取管辖区域以外的电网信息，也无法实现全网范围内的精益化调控。基于此，统一分析和统一决策成为了一体化大电网安全稳定运行的本质需求，想要解决全网一体化决策需求与各级调度分散控制之间的矛盾，需要引入更加合理的调度控制系统架构。
1 大电网调度控制系统架构
现有电网调度系统在实际应用中存在着链条长、层级多、全局决策能力不足等问题，调度技术支撑能力严重不足。针对这样的问题，大电网调度控制系统应该强调面向强互联大电网，在互联网思维的支撑下，运用云计算、大数据、物联网等技术理念，坚持“物理分布、逻辑统一”的指导思想，将分布在不同层级调度的子系统运用广域高速通信网络联结成逻辑层面的统一系统，通过这样的方式来突破传统控制系统的局限性，为各级调度提供服务。大电网调度控制系统中的“物理分布、逻辑统一”指导思想，主要是将采集控制分布、分析决策集中而且实时性较高的采集控制类功能面向当地，分析决策优化类功能则面向全网，系统整体架构如图1所示。系统能够对外部环境信息和未来趋势的分析，通过全景监视和评估实现对控制策略的智能化调整，继而自动校正电网运行，运用电源-电网-负荷的精细化调控，能够实现电力电量的全局平衡乃至超前部署，还可以提供事故预想、预判和预控等功能，实现对电网故障的主动防范。
2 大电网调度控制系统关键技术
对于大电网调度控制系统而言，支撑平台是基础，业务应用功能是核心，验证与运行维护则是确保系统稳定可靠运行的重要保障。系统必须从调控业务的现实需求出发，一方面对关键基础支撑技术进行夯实，另一方面做好关键技术攻克，包括大电网协同调度控制、模型与数据处理、大电网一体化在线安全风险防控等，将智能化技术融入其中，实现对于大电网的全局分析、全局监督、全局防控和全局计划决策[1]。
2.1系统关键基础支撑
对于大电网调度控制系统的开发和运行而言，支撑平台是非常重要的基础，与传统分散建设的调度控制系统相比，大电网调度控制系统强调全网集中分析决策，不仅计算规模大、任务重，对于分析决策中心的要求也更加严格。分析决策中心需要采取有效措施，保证大量周期启动的分析应用功能可以正常运行，同时也必须对异地高并发计算任务的请求进行协调及快速响应，其本身更需要具备较高的可靠性，确保可以提供连续不间断的服务。在这种情况下，需要对两项关键技术进行重点研究：一是高速并行计算框架，通过对资源建模技术的研究，得到资源快速分配与弹性扩展方法，在多级多核与图像处理器并行计算技术的支撑下，构建能够实现冗余容错和负载均衡的高速并行计算框架；二是中心异地多活技术，参照IT界的异地多活中心思想，构建可以同时提供服务的异地多活分析决策中心，推动业务流程服务单元化，确保在出现故障时能够实现无缝高速切换。
2.2建模与数据处理
在分析决策全局化要求下，完整的电力系统模型和数据是基础也是保障，需要技术人员将原本各个调度机构独立构建的电网模型转化为全网统一建模，做好模型维护、存储和发布问题的解决。大电网全局监控强调信息准确性和推送精准性，而这需要做好对数据信息的深度加工。事实上，电网运行、外部环境和设备状态等数据信息本质上存在相互关联，通过统一分析和深度挖掘，能够帮助电网调度人员更好地把控电网运行状态，实现对电网故障的准确定位，不仅如此，在先进人机交互技术的支撑下，监控效率能够得到显著提升。在按需建模和广域数据分布式处理环节，需要重点研究的关键技术包括：大电网“模型云”构建技术、数据高效流处理及快速状态估计技术、调控大数据统一管理和知识挖掘技术、主子站广域协同处理和故障诊断技术以及人机增强可视与交互技术。
2.3智能调度控制
可持续发展背景下，新能源广泛接入，柔性负荷与电网的双向互动越发强烈，使得发电计划编制及调度控制变得越发困难，全局分析优化的需求则使得计算规模更大，控制策略的协同性需求也更加迫切。依照发电与负荷不确定性随时间推移不断减小的规律，发电计划制定环节，可以先给出一个能够满足安全约束同时相对宽泛的运行区间，然后在运行过程中逐渐收缩，最终优化为确定的经济运行点，并将其目标要求分解后落实到各级监控系统中，在保证电网稳态运行的情况下，实现自动巡航。
2.4风险防控与智能决策
特高压电网送受端、交直流与上下级之间耦合紧密，必须通过全局防控才能有效降低电网运行风险，而且电源、负荷双侧不确定性导致了电网安全风险防控难度的增大。基于此，需要建立更加科学合理的风险评估指标体系，实现对在线安全风险的量化评估和感知预警，结合全局优化的预防性控制措施，实现对于系统保护及安全自动装置运行参数的在线协同校核，以此来保证电网的稳定可靠运行。
2.5系统验证和运维支撑
大电网调度控制系统的总体架构复杂，系统开发环节要求做好支撑平台和应用功能的测试工作，以保证软件功能和性能都可以满足大电网调度控制运行的实际需求。分析决策中心与模型云平台集中部署的形式会在一定程度上增加运行维护的难度，需要技术人员做好系统运维技术创新，提升运维管理水平[2]。
3 结语
总而言之，针对特高压交直流混联大电网一体化调度运行控制的需求，电力技术人员在云计算技术的支撑下，提出了支撑一体化大电网调度控制系统的架构，从基础支撑、建模与数据处理、智能调度控制等方面，对系统架构中涉及的关键技术进行了分析，希望能够为大电网的安全经济运行提供技术支撑。
参考文献：
[1]胡晨旭，周济，罗治强，等.一体化调度计划辅助决策架构及关键技术[J].电力系统自动化，2015，（1）：131-136.
关键词：支撑一体化；大电网；调度控制；系统架构；关键技术
前言：从目前来看，无论是國内还是国外，电网调度控制系统都是依照调度机构独立建设和运行的，在这种情况下，很难及时获取管辖区域以外的电网信息，也无法实现全网范围内的精益化调控。基于此，统一分析和统一决策成为了一体化大电网安全稳定运行的本质需求，想要解决全网一体化决策需求与各级调度分散控制之间的矛盾，需要引入更加合理的调度控制系统架构。
1 大电网调度控制系统架构
现有电网调度系统在实际应用中存在着链条长、层级多、全局决策能力不足等问题，调度技术支撑能力严重不足。针对这样的问题，大电网调度控制系统应该强调面向强互联大电网，在互联网思维的支撑下，运用云计算、大数据、物联网等技术理念，坚持“物理分布、逻辑统一”的指导思想，将分布在不同层级调度的子系统运用广域高速通信网络联结成逻辑层面的统一系统，通过这样的方式来突破传统控制系统的局限性，为各级调度提供服务。大电网调度控制系统中的“物理分布、逻辑统一”指导思想，主要是将采集控制分布、分析决策集中而且实时性较高的采集控制类功能面向当地，分析决策优化类功能则面向全网，系统整体架构如图1所示。系统能够对外部环境信息和未来趋势的分析，通过全景监视和评估实现对控制策略的智能化调整，继而自动校正电网运行，运用电源-电网-负荷的精细化调控，能够实现电力电量的全局平衡乃至超前部署，还可以提供事故预想、预判和预控等功能，实现对电网故障的主动防范。
2 大电网调度控制系统关键技术
对于大电网调度控制系统而言，支撑平台是基础，业务应用功能是核心，验证与运行维护则是确保系统稳定可靠运行的重要保障。系统必须从调控业务的现实需求出发，一方面对关键基础支撑技术进行夯实，另一方面做好关键技术攻克，包括大电网协同调度控制、模型与数据处理、大电网一体化在线安全风险防控等，将智能化技术融入其中，实现对于大电网的全局分析、全局监督、全局防控和全局计划决策[1]。
2.1系统关键基础支撑
对于大电网调度控制系统的开发和运行而言，支撑平台是非常重要的基础，与传统分散建设的调度控制系统相比，大电网调度控制系统强调全网集中分析决策，不仅计算规模大、任务重，对于分析决策中心的要求也更加严格。分析决策中心需要采取有效措施，保证大量周期启动的分析应用功能可以正常运行，同时也必须对异地高并发计算任务的请求进行协调及快速响应，其本身更需要具备较高的可靠性，确保可以提供连续不间断的服务。在这种情况下，需要对两项关键技术进行重点研究：一是高速并行计算框架，通过对资源建模技术的研究，得到资源快速分配与弹性扩展方法，在多级多核与图像处理器并行计算技术的支撑下，构建能够实现冗余容错和负载均衡的高速并行计算框架；二是中心异地多活技术，参照IT界的异地多活中心思想，构建可以同时提供服务的异地多活分析决策中心，推动业务流程服务单元化，确保在出现故障时能够实现无缝高速切换。
2.2建模与数据处理
在分析决策全局化要求下，完整的电力系统模型和数据是基础也是保障，需要技术人员将原本各个调度机构独立构建的电网模型转化为全网统一建模，做好模型维护、存储和发布问题的解决。大电网全局监控强调信息准确性和推送精准性，而这需要做好对数据信息的深度加工。事实上，电网运行、外部环境和设备状态等数据信息本质上存在相互关联，通过统一分析和深度挖掘，能够帮助电网调度人员更好地把控电网运行状态，实现对电网故障的准确定位，不仅如此，在先进人机交互技术的支撑下，监控效率能够得到显著提升。在按需建模和广域数据分布式处理环节，需要重点研究的关键技术包括：大电网“模型云”构建技术、数据高效流处理及快速状态估计技术、调控大数据统一管理和知识挖掘技术、主子站广域协同处理和故障诊断技术以及人机增强可视与交互技术。
2.3智能调度控制
可持续发展背景下，新能源广泛接入，柔性负荷与电网的双向互动越发强烈，使得发电计划编制及调度控制变得越发困难，全局分析优化的需求则使得计算规模更大，控制策略的协同性需求也更加迫切。依照发电与负荷不确定性随时间推移不断减小的规律，发电计划制定环节，可以先给出一个能够满足安全约束同时相对宽泛的运行区间，然后在运行过程中逐渐收缩，最终优化为确定的经济运行点，并将其目标要求分解后落实到各级监控系统中，在保证电网稳态运行的情况下，实现自动巡航。
2.4风险防控与智能决策
特高压电网送受端、交直流与上下级之间耦合紧密，必须通过全局防控才能有效降低电网运行风险，而且电源、负荷双侧不确定性导致了电网安全风险防控难度的增大。基于此，需要建立更加科学合理的风险评估指标体系，实现对在线安全风险的量化评估和感知预警，结合全局优化的预防性控制措施，实现对于系统保护及安全自动装置运行参数的在线协同校核，以此来保证电网的稳定可靠运行。
2.5系统验证和运维支撑
大电网调度控制系统的总体架构复杂，系统开发环节要求做好支撑平台和应用功能的测试工作，以保证软件功能和性能都可以满足大电网调度控制运行的实际需求。分析决策中心与模型云平台集中部署的形式会在一定程度上增加运行维护的难度，需要技术人员做好系统运维技术创新，提升运维管理水平[2]。
3 结语
总而言之，针对特高压交直流混联大电网一体化调度运行控制的需求，电力技术人员在云计算技术的支撑下，提出了支撑一体化大电网调度控制系统的架构，从基础支撑、建模与数据处理、智能调度控制等方面，对系统架构中涉及的关键技术进行了分析，希望能够为大电网的安全经济运行提供技术支撑。
参考文献：
[1]胡晨旭，周济，罗治强，等.一体化调度计划辅助决策架构及关键技术[J].电力系统自动化，2015，（1）：131-136.