考虑综合承载力的配网调度运行智能指挥平台

深圳供电局有限公司 刘 晟 刘军伟

随着我国电力技术的不断完善优化，使得电力以及相关行业也得到了充分的发展。电力系统逐渐从单一的电控转换为大规模、集体性地调控，而与此同时，各地的电力组织也慢慢形成了大面积覆盖的电力调度分配网，也就是配电网。电力是我国国民经济发展的一个重要支柱，同时电力系统的安全也间接关系到国家以及社会的安全，对于社会的稳定和人民的财产生命也会造成影响。

配电网的形成一定程度上有利于推动社会的进一步发展，对于人们日常生产生活的质量也是一种保障。一般情况下配电网的承载力是依据实际的运行调配情况来确定的，相对不稳定。通常会利用指挥平台对其进行合理地控制，但目前随着电力调度频率的增大及调度量提升，传统指挥平台及设备不再满足电力系统运行的需要，需设计更加灵活、多层次的指挥平台，才能更加高效地完善配电网对负责区域电力的控制与调配。

配网的调度运行主要与以下几方面有紧密的关联，分别是：总电量的计算以及控制、调度比例的确定、调度分配范围的确定等。这些程序的执行程度对于最终电网调配的效果都有着极为严重的影响。所以在平台的设计过程中需制定具有针对性的方案，完善配电网的智能指挥平台构建。另外随着信息化时代的到来，互联网、大数据等技术也被广泛应用在电力配网的控制平台中，不仅提升平台运行的质量和效率，同时也扩大相应的指挥调度范围，提升平台整体的性能。因此，对考虑综合承载力的配网调度运行智能指挥平台进行设计，以传统的指挥平台为基础，结合互联网从多角度进行平台功能的优化与重建，同时增强平台的安全系数及数据资源的处理程度，来进一步拉长调配环节，提升平台的综合承载能力，降低了电力调配的管理难度，提升了效率，形成更加高效的智能指挥平台。

1 平台硬件设计

1.1 负载均衡器的设计

首先要对硬件中的负载均衡器进行设计。负载均衡器在平台的硬件控制中主要负责对承载压力进行分流，且在平台运行过程中保持指挥执行的均衡。在平台硬件管理中，负载均衡器通常被安装在电路的中心位置，便于对平台实时获取的数据进行分析与处理。在电路中安装电力感应器，并在感应器中建立相应的处理节点，进行节点控制系数的计算：R=α+(3v-η)。式中：R表示节点控制系数，α表示均衡范围，v表示交互调度百分比，η表示纵向层次范围。通过以上计算最终可得出实际节点控制系数。依据不同的距离进行调配节点的设定[1]。完成后，将每一个节点附近的感应器与负载均衡器相关联，并在平台运行时获取相应的数据。随后将平台调整为多层级的处理模式，并根据模式的更新更改硬件的设置。

关于负载均衡标准的设定的实际均衡值与负载标准分别为：缺相范围1.25～3.21/0.26～0.95，异常比例2.34/2.64，集成范围12.34～15.34/15.34～18.34，失压指标参数30.26/35.34，据此最终可得出负载均衡器的标准表。依据以上标准对负载均衡器的相关指标参数进行设置，设置完成后获取相关的数据信息，并对均衡器的标准响应速度进行计算：式中：P表示均衡器的标准响应速度，L表示负载程度，θ表示纵向支撑指数。通过以上计算最终可得出均衡器的实际标准响应速度。将其运行速度调整为对应的数值并进行电路的二次关联，验证相应的均衡调节效果，并增强对电路实际的负载能力，最终完成平台负载均衡器的设计。

1.2 总控电源的设计

在完成负载均衡器的设计后，在此基础上进行总控电源的设计。配网调度运行智能指挥平台的总控电源通常是对平台数据信息的划分与处理情况来进行控制。并在电路中进行隔离装置的设置，此装置主要分为文件隔离装置和信息隔离装置。文件隔离装置主要是对平台中日常处理的文件信息进行处理隔离，在一定程度上能对文件起到存储和保护的作用[2]；另一种则是信息隔离装置[3]，主要是分管平台中相应信息并对数据进行汇总整合，隔离装置不对所有的信息进行隔离，仅会对部分杂乱的信息作出导出。

2 平台软件设计

2.1 主动配网承载指挥结构的设计

软件的设计首先是对主动配电网承载指挥结构进行设计。主动配网承载指挥是当平台在正常运行时与配网相关联，并对指挥指令进行编制与管控。首先需要计算承载指挥的百分比：式中：K表示承载指挥的百分比，表示层级协同值，φ表示重叠实际值。通过以上计算最终可得出实际承载指挥的百分比，将其设定在配网的运行平台中，并相应地更改对应的主动指挥范围。将平台的处理层级划分为数据资源层、虚拟调配层、处理层及应用指挥层。

数据资源层主要是对平台日常所获取的数据进行采集和处理，是平台的基础层级，同时也是最为重要的层级；虚拟调配层是适应层级，主要是对汇总整合的数据信息作出二次处理的结构层级，与基础层级相关联，当数据处理完成后会自动传输至虚拟调配层，结构层会对相应的信息进行处理并建立虚拟的服务集群，在这个集群中可进行承载力的控制及指挥情况的模拟；处理层和应用指挥层通常具有一定的依赖关系，两个层级可同时进行操纵、执行，并形成最终的指挥处理，至此便完成主动配网承载指挥结构的设计。

2.2 多核心平台数据库的建立

在完成主动配网承载指挥结构的设计后，需进行多核心平台数据库的建立。首先创建数据库的应用程序，进行执行指令的编写，计算指令的协同系数：，式中：D表示指令的协同系数，m表示覆盖范围，c表示数据库的实际运行指令端值，τ表示组织系数。通过以上计算最终可得出实际的指令协同系数。依据计算所得出的系数，进行指令协议的编写。可以通过Web Service平台对指令重新编写，并依据实际的情况作出相应的调整，完成后将相关指令设定在平台中，并在控制区域创建多个处理核心，每一个处理核心相关联，在控制区域形成多核心的目标处理网。

在所建立的主动配网承载指挥结构中建立初始数据库，将平台中的数据信息通过平台导出，形成固定格式的文件，利用Web Service平台将文件中的复杂、混乱信息进行处理，然后转换为符合实际情况的运行指令，将指令添加在平台中，设置对应的执行目标。将目标与建立的数据程序相结合，形成更大范围的数据处理程序，最终完成多核心平台数据库的建立。

3 系统测试

3.1 测试准备

本次测试主要对综合承载力的配网调度运行智能指挥平台进行验证。配网的运行区域主要分为客户管理区域、配网运维区域、调度区域、抢修指挥区域等。在进行测试的过程中需对相关管控区域测试，以此来保证最终测试结果的全面性和真实可靠性。搭建测试环境：将指挥平台的运行属性修改为多核心的运行，管控模式为重叠管控，运行权限调整为允许修改。数据资源库的状态更改为开放式的使用状态；对平台环境进行创建：建立数据信息获取程序，并将初始数据导出，资源展示设定为最新，并调整为全景展示模式，平台的审核功能为综合审核。获取配网的调度运行数据，并获取相应的指挥范围，计算集成系数：式中：K表示集成系数，θ表示最大调度范围，S表示运行距离，通过以上计算最终可得出实际的集成系数。将其作为指挥平台运行范围的标准，确定实际的执行范围。

在此基础上，执行范围内进行极限承载力比值的计算设定：H=δ+c/3-3g，式中：H表示平台极限承载力比值，δ表示平台的请求长度，C表示极限配网调度范围，g表示平台同步比。通过以上计算最终可得出实际的平台极限承载力比。依据平台调配和运行的情况进行承载力的划分。测试依据配网承载力的不同分为4组。完成环境的搭建后，检查测试的设备是否处于稳定的运行状态，并确保不存在影响最终平台测试结果的外部因素，开始测试。

3.2 测试过程及结果分析

在上述搭建的测试环境之中进行智能指挥平台性能的测试，具体的测试步骤为：开始-获取平台的执行数据/计算响应速度-主动承载指挥结构的建立-多核心数据库的关联-计算协同系数-获取平台最终的指挥结果。据此测试最终可得出相应的测试结果，进行分析讨论，各组预期执行程度（%）、实际调配范围、拓扑差值分别为：第 一 组（25）。90.54/0.15～2.35/0.17；第二组（45）。96.34/0.13～3/0.13；第 三 组（65）。90.21/0.15～3.125/0.19；第四组（85）。91.66/0.16～ 4.25/0.14。据此信息最终可得出以下结论：在不同的承载力测试组下，所得出的拓扑差值均在0.2以下，表明智能指挥平台的执行效果相对较好，运行时所存在的误差较小，具有一定的实际应用价值。

4 结语

综上，在现今的信息化时代中配电网的智能指挥平台是大势所趋，它的形成及应用一定程度上也拉动了电力行业的又一次发展。本文所设计的指挥平台具有更强的灵活应变性，在区域电力的调度上工作效率与质量都有明显的提升，且指挥系统与配电站的关联性与融合性也很强，进行电力调配的过程中相关的处理环节也有了明显的简化，这也最大程度地减少了调配误差的出现，增强了配网的指挥质量，在提升指挥效率的同时也扩大了平台的实际应用范围。