大数据时代电网通信调度改革方案研究

王雪峰

摘 要：针对在大数据时代现有电网通信调度系统存在的信息浪费严重等不足之处，研究适用于大数据时代的电网通信调度改革方案。通过物联网技术提高终端信息采集过程的实时性和融合度，同时通过基于云计算的智能调度中心解决了信息封闭严重并简化信息数据的处理。

关键词：大数据；通信调度；物联网

1 引言

电网通信调度管理是保证电力系统安全运行不可缺少的重要手段，是电网自动化系统、继电保护及安全自动装置、稳定控制系统正常运行以及调度运行指挥和现代化管理的基础。为了适应新形势下国家电网的发展，国家电网公司在“十二五“期间的发展战略中提出的，实施两个转变：转变公司发展方式，转变电网发展方式。按照集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设（简称“四化”）要求，实施人力资源、财务、物资集约化管理，构建大规划、大建设、大运行、大检修、大营销（简称“三集五大”）体系，实现公司发展方式转变。作为维护电力系统安全运行的电网通信调度整合公司调度运行与设备运行相关业务，调整调度体系功能结构，变革组织架构、创新管理方式、优化业务流程，建立各级输变电设备运行集中监控与电网调度业务高度融合的一体化调度控制体系，实现国调、分调运行业务一体化运作。

为了应对以物联网、云计算技术为代表的大数据时代电网的规划和发展，国家电网公司在2011年开启智能电网试点工程，对物联网、云计算两种新技术进行统一规划、统一设计和针对性示范。本文基于已经开展的物联网、云计算等领域的研发和示范工程，通过分析电力信息通信调度系统中现阶段存在的问题，对大数据时代两种技术在电力调度领域的应用形式进行分析，提升智能电网信息通信调度系统和调度员的综合水平。

2 电网通信调度系统存在的不足

电网调度系统由调度中心、厂站端和通信链路3部分组成，通信网链路的介质可以由载波、短波、微波、光纤等组成，其中主站端负责处理采集的电网运行信息。在电网调度运行过程中，通信调度是调度系统感知、传输和电网运行的状态信息以及下达调度命令的关键技术，通信链路和信息处理是否可靠和高效是提升电网调度水平的保障。当前电网的通信调度系统主要存在3点不足。

2.1 信息浪费严重

当前通信运行调度只采用了能量管理系统的数据采集与监控系统的状态估计、负荷预测、无功优化、故障分析等少部分信息，而其他的EMS系统内大量的应用模块在实际应用中很少采用，造成了严重的信息浪费。

2.2 信息孤岛严重

信息孤岛是指相互之间在功能上不关联互助、信息不共享互换以及信息与业务流程和应用相互脱节的计算机应用系统。电网运行的信息不仅包括电网内电气数据，还需要其他相关信息。通信调度中需要的EMS中存在大量的信息没有被其他信息系统所分享，电气数据和其他系统间信息不能相互共享，信息孤岛现象比较严重。

2.3 信息封闭性严重和二次数据处理困难

由于电网需要保持和和维护系统的稳定性和严肃性，通信调度员一般不会对电气数据进行处理，需要通过信息专业人员进行处理，容易延误电网的通信调度时机。

3 大数据时代新技术在通信调度中的应用

3.1 基于物联网的终端实时采集系统

实际研发过程中，需要考虑物联网相关设备的感知层对数据采集的实时性与准确性，同时也要在网络层和传输层着重考虑信息传输的冗余以及复杂度，将相关的数据进行数据融合，提高传输效率。同时，应该相应的开发物联网的网关设备，提高软硬件设备的标准水平，实现不同厂商设备之间的互联、互通和互换。

同时引入物联网的第二个优势在于在线检测的实时性，由于电网线路和设备存在一定机率的自然磨损和人工损坏。引入物联网技术可以通过加在设备、线路上的温度、湿度、震动等一系列传感器，以及相应的摄像监控设备，通过物-物相连的方式传输到监控中心，第一时间了解设备的运行情况，并通过摄像头第一时间了解非法人员的图像信息。

3.2 基于云平台的中心智能调度系统

随着特高压同步电网和西北、东北送端电网的形成以及智能电网建设的发展，调度系统方式计算、计划制定、互备调度等众多业务都面临着进一步发展的需求。为了更好地满足这些需求，需要寻找和依托新的技术解决思路，并且要能够从根本上满足相当长时间内的智能调度发展要求。

智能调度系统比现有的EMS更为复杂，这主要体现在两个方面：一方面，从数据源的角度看，智能调度系统所采用的数据不仅包括正常条件下SCADA系统的稳态数据，还将包括广域测量系统提供的动态数据和故障信息系统的故障数据，在此基础上形成综合数据源，数据更加丰富和全面；另一方面，为了对电力系统的运行状态进行更为深入的分析，越来越多的功能软件被引入调度系统。基于云计算的调度系统可以对常见问题和能够产生重大影响的状态进行快速分析求解，缩短系统处理时间。根据实时监测数据进行运行态势分析，对故障隐患进行定位，可以提高电网的预见性维护水平，在电力系统出现事故时，尽快诊断事故并提出解决方案。

4. 结论

本文针对智能电网通信调度系统在大数据时代电力通信调度的实际需求出发，通过分析现有调度系统中终端采集和调度中心的不足之处，提出基于物联网技术的终端采集方案和基于云计算平台的智能调度中心系统，提高采集信息的全面性和实时性，提升调度中心的智能性和扩展性，为电网的安全可靠运行提供了方案支撑。endprint