基于智能电网的电力调度监控系统需求分析

刘洋

摘要：在电力行业当中，电力调度监控系统是电力企业保障电力安全生产必不可少的一个环节。电力调度监控系统不仅是电力运行人员的“千里眼”和“顺风耳”，还是电力运行人员的远程“遥控器”，能够让电力运行人员实时掌握设备的运行状态，并根据相应的监控信息作出判断、决策和处置。为此本文将对基于智能电网的电力调度监控系统的功能需求、非功能需求以及技术方案需求进行简要剖析。

关键词：电力调度，监控系统，需求分析

0引言

随着电力系统朝着信息化、智能化、标准化不断发展，同时电网规模容量不断增加，电力公司传统的电力调度监控系统性能低下，过度依赖人工操作，已经不能满足日益增加电力监控业务需要，也不适应当前电网安全风险管控要求，因此电力公司需要开发新一代的电力调度监控系统，实现内部的相关人员能更加高效地做好电力调度监控、掌控电力系统运行的实时情况，能够为电力公司未来的监控业务发展提供数据支撑，指导其朝着精益化、智能化发展。

1系统功能性需求

基于智能电网的电力调度监控系统是能够将电力设备的运行情况以及异常信息通过数字化的手段及时反馈给电力公司监控值班人员，因此该系统功能性实现一般包括数据的管理、采集、传输（交换）、统计以及告警展示等功能，以下将从5个功能模块进行分析。

（1）系统管理功能需求

系统管理模块可以看做是电力调度监控系统的基础和根本，它就像系统的钥匙和窗口，通过系统管理模块可以可以对系统各项功能进行定义、修改，根据不同的账户权限获取不同的操作功能，为用户提供系统输入和输出功能，有着极其重要的地位，这里简要介绍一下：首先，系统管理模块包括账户和权限管理，可以定义不同级别权限的账户，面向电力公司一线值班员、管理者、领导等;其次，系统管理模块包括数据库管理子模块，具备权限的操作人员可以对数据库信息进行查询、修改、删除、备份、转移以及恢复等功能;最后，系统管理模块具备系统控制子模块，可以控制系统的启动、运行、关闭以及痕迹处置等功能。

数据采集功能需求

数据采集模块主要是实现将变电站断路器状态、有功、无功、电压值、电流值、频率、保护装置信息、通信装置信息等数据通过专用设备进行采集，并通过专用的通信规约传递到电力公司调控中心主站（机房）。目前主要的采集装置使用RTU完成（远程终端单元，Remote Terminal Unit），可以采集状态量（遥信）、数字量或者直接采集交流工频量。本文研究的基于智能电网的电力调度监控系统在采集装置后端增加转换单元，实现各类型数据全部转换为数字信号，有利于数据的统一整合、传输，需要注意不同设备厂家按需照统一接口、统一规约设计，便于电力公司未来设备扩展需要增加采集范围[1-2]。

数据传输和交换功能需求

基于智能电网的监控数据的传输通过网络方式实现，通信通道采用专用光纤通道。同时在设计的过程中，调度监控系统现由数据采集网络、前置服务器和相关接口设备组成，具备独立的数据采集通道，能够通过调度数据网采集厂站数据，支持对厂站下发远方控制命令。

数据统计功能需求

电力调度监控系统需要生成和处理大量的数据，因此高效、稳定的数据统计功能模块必不可少。在本设计中，在电力调度中心主站通过架设专用监控数据处理服务器和大容量磁盘整列完成数据的统计、存储功能，并按照数据重要程度和类型进行分级管理，形成有效数据的汇集中心。

告警功能需求

告警功能模块电力调度监控系统众多模块中最为重要的一部分，告警功能模块能将海量的监控数据进行研判，实时并主动向电力运行人员提示或警示电力设备的异常情况，可以有效减少人工查阅数据时间，减少人力成本。告警功能根据企业需要，可以过滤一些正常提示，往往用在设备出现异常情况，供运行人员处置，如断路器跳闸、保护装置异常、电压异常等情况，并记录发生的时间、事件内容等。

2系统非功能性需求

为满足“大运行”体系建设要求，专业方面加强设备监控业务与调度业务深度融合，管理方面加强不同层级调度机构信息共享，同时优化配电网自动化主站建设模式，小型电网规模的地市可采用升级地区调度控制系统模式建设配电网自动化系统，将各类应用集中在统一平台上，提高各类数据的利用率，综合对电网各种数据进行分析、计算，实现地配调与省调模型、图形、实时数据、计算资源的共享，提升地调主站系统对电网调控业务的支撑作用，适应电网调度控制新技术发展，保障系统多元化应用的实现，促进“大运行”体系高效运转。主要将满足以下三方面非功能性需求：

（1）符合智能电网的发展需要

宜昌电网发展迅速，负荷特性复杂，现有调度监控系统软件功能单一，系统稳定性和可靠性较差，难以满足支持电网安全稳定运行的需要，不能适应智能电网发展建设要求。随着智能电网建设的推进，对电力公司的生产管理模式和电網调度运行执行流程提出了新的要求，电力调度监控系统各项功能也发生了相应的变化，为适应智能电网发展建设的需要，满足“大数据时代”智慧化电力监控业务的开展，有效提高电网的安全运行水平，需要考虑系统面向智能化设计，满足现阶段电力系统发展需求[3-4]。

（2）支撑调度运行管理的需要

为支撑电力调度运行管理实际需要，通过标准化接口和调度数据规范化管理，横向上，实现系统内各类应用的一体化运行以及与外部系统的数据交互，纵向上，实现上下级调度之间的一体化功能运行，进一步提高对电网管控能力，有必要整体化改造电力调度监控系统。

3系统技术方案需求

新系统技术方案需求分析应当使用最小的代价和最短时间实现解决问题的方法、路线，以及解决问题的意义。进行系统技术方案的需求分析可以理清项目投资意义，提高投资效能。未来的电力公司调度监控系统需要进行以下三方面的可行性分析：

操作可行性：系统的设计不仅能够满足系统功能上的需要，同时在人工互动界面上将根据电力公司一线人员和管理人员的需求进行设计，以成熟的开发技术为基础，设计清晰、美观的操作界面，并均为图示化、引导式展示，方便各类人员的需要。

技术可行性：需要对系统技术开发工具和路线进行评估，以确定所使用的技术条件是否满足项目开发的要求。

4结语

目前，我国电力系统发展不断趋于科技化和智能化，电力企业的电力生产方式和管理流程也不断完善，电网运行技术日新月异，建设坚强的“智能电网”成为国家电网公司的重要发展趋势。本文首先简要从5个模块对电力调度监控系统的功能性需求进行了分析，并对监控系统的非功能性需求进行了介绍，提出了提高监控业务效率的设计需要，将未来电力公司调度监控系统的设计与实现提供较好的理论依据和参考价值。

参考文献

巫晓燕.企业资产管理系统在水务固定资产管理中的应用[J].中国集体经济，2021（23）：43-44.

杨爽.基于智能电网的电力调度监控系统的设计与实现[D].电子科技大学，2021.DOI：10.27005/d.cnki.gdzku.2021.004771.

李佳芮.内蒙古电力公司信息综合监控系统设计与实现[D].内蒙古大学，2020.DOI：10.27224/d.cnki.gnmdu.2020.000804.

徐葳.现代电力调度监控系统的设计分析[J].科技与创新，2018（13）：135-136.DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2018.13.135.