电力智能调度通信系统的研究与应用

2022-12-18国网新疆电力有限公司克州供电公司高玖生

电力设备管理 2022年20期

国网新疆电力有限公司克州供电公司高玖生

目前，自动化水平不断提升，电网建设向着智能化方向迈进，当下大规模电网的实际调度和操作任务是较为繁重的，一般都是多线程相互并行，有较高的共享程度，需要不同部门和不同地区负责人员共同协作。传统的调度指令是通过电话发令模式进行的，首先语音发令的过程中可能存在歧义，其次通话环境嘈杂，使得整个调度过程中存在明显的缺陷和问题，通过对电力智能调度通信系统的应用，改善这些问题。

1 智能化电力调度通信系统的构架概述

智能化电力调度通信系统，通常来说，需要有相应的硬件设备和配套的系统软件共同构成[1]。

系统硬件设施包括的内容较多，如隔离开关、变压器、直流电源等。相关通信设备借助计算机设备和相关的保护装置，做到对整个电力系统内部信息的实时采集，通过应用各类断路器电力采集装置等，完成对开关状态的远程控制工作和任务，从而使得整个智能调度系统建立起良好的硬件基础，提供一个完整的基础结构平台。

电网智能调度系统的软件系统内容也较多，需要能够对各类应用进行支撑，搭载不同的应用，完成各类信息的处理工作，同时进行良好的信息展示和人机交互任务，借助开放的体系机构，整个通信系统网络与局域网进行联通，确保能够完成不同厂商和设备之间的信息交互工作，做到整个电网中的信息、能量、业务、指令得到正常的调度与分配，将整个电网的工作各个结构实现比较高度的彼此整合[2]。

系统硬件和软件可以进行良好的结合，这种结合才能够使得整个电网的智能调度系统得到正常的使用。需要对电网系统中各个开关的状态，各个电量的参数进行采集，同时反馈到中央处理器，确保能够对电网中的变配电系统的实际运行状态进行确切地掌握，对于发生的故障可以进行及时的判断和处理，完成对各个电器元件的保护和控制作用，提高整个系统的稳定程度，能够对紧急问题进行及时处理，并且整个系统是具有多道安全防线的，是一个综合性极高的系统，不仅能够完成对系统内部的监控任务，同时也拥有良好的抵御外部侵害的效果，外部侵害包括自然环境的变化、极端天气以及外部网络攻击等。

目前，已经应用的系统构架为SOA架构，该系统的架构是严格遵循着相关标准进行建立的，拥有相应的访问接口，能够实现标准化的操作，并且相应的网络建模功能较为完善，能够完成无功电压的优化任务，做到静态安全分析，同时借助现有的模块，促进整个系统通信效率和安全程度的持续提升[3]。

2 智能调度系统的功能

2.1 友好的人机界面

友好的人机交互界面可以提供较多的画面显示情况，完成不同画面之间的切换，能够显示整个电网系统中的接线图和配置图情况，同时能够完成对监控画面的实时显示与传输，并且通过相应的操作可以实现不同画面之间的切换，对整个系统内各类电气设备的实际运行状态进行显示，显示的内容包括但不限于各个设备的电量情况，功率消耗情况，开关情况，工作温度情况等多个方面。这些情况可以依靠良好的显示系统实现对接线情况、温度情况、运行状态情况的切换。

2.2 趋势曲线

在电力系统的监控过程中，需要采集大量的数据，而这些数据是可形成相应的曲线，曲线不仅包括对历史趋势的记录，同时也实时显示现有设备的运行情况，通过对显示和记录的趋势曲线进行比较，细致全面的分析，了解整个回路的各种实际运行情况，信号波动情况，相关人员也可通过对这些区县的调用和分析，及时地排查各类电气故障[4]，合理分析故障可能存在的基础原因，可更好地进行相应指令的下达，完成对整个电力系统的调度工作。

2.3 报表管理工作

借助一个良好的电网系统，可以按照标准的格式进行报表的统计和生成，这些报表能够反映和记录电气设备的运行状态，分析各类故障和报警系统的工作情况，对相关人员的实际操作和该系统的自动控制与操作进行记录和存储，生成一个完整的历史信息记录报表。因此，通过该功能，设备负责人员可以对系统内的电压情况、电流情况、供电和负荷数据进行查询。

2.4 故障记录系统分析

通过上文所述，借助生成报表能够完成对设备情况的记录和分析，这也就是说，借助这一系统，可以实现对各类操作和报警以及事故的具体记录的。无论是月线报警还是事故跳闸，都可以进行相应的记录，对事件发生的具体时间，相关负责人员的工作情况和值班情况，以及发生的事件内容和设备参数等众多方面都可以进行相应的记录[5]。同时，对于出现的开关变位跳闸，还有一些参数超过设定值的情况进行相应的报警，报警方式通常来说都是通过信号灯闪烁和声音的方式进行，借助该警报方式，相关值班人员可以及时地对电网系统内的故障进行发现和判断，排除系统故障与风险问题。

2.5 视频监控功能

传统调度系统在具体的工作过程中完成的信息传输包括相应的信息数据、测量、通信以及对电网那个部分的控制功能，通过这些调度维持整个电网系统的运行。传统的调度系统实际上并不能完成相应的可视化工作与任务，借助现有的5G通信技术，对于大容量数据的传输速率和效果有大规模提升，这样可通过相应的智能调度系统，将视频监控信号进行实时传输，调度室可以远程的通过视频对现场情况进行监控。

2.6 认证功能

对于电力智能调度通信系统来说，必须拥有良好的身份认证功能，对系统的身份情况进行鉴别，对于访问人员的身份进行核验，同时要能够拥有一定的防止错误或失误操作的能力。相关的身份认证功能是有着严格的要求和措施制定的。一般来说，如果相关人员完成了三次密码的输入未成功登录系统，通过认证会进行锁定。在一定时间内，账号不可以再次进行登录操作，相关人员在设置密码时，密码的长度需要进行规范和确定，便于系统进行识别。

2.7 调度操作管控功能

调度操作管控功能，实际是指借助智能化电力调度系统，可以完成整个电站内各个操作步骤的调度任务。

调度发令，也就是调度员选择一条适当的指令信息进行下发的过程，这样网络系统可以自动地对该指令进行情况校验，如果达标，可按照调度员的实际操作命令，将信息在整个网络系统中进行传递，同时对在网络系统中的具体传递轨迹进行详细的记录，这些记录的信息主要用于备案，以保证其他监督单位可以对相关信息进行调度和研究。

指令下达之后，厂站方系统对于接收到的指令会进行一个自动的提醒，如果在一定时间内，系统没有检测到场站方的用户进行了该指令操作，那么会进行一个重要的提醒，确保厂站方的工作人员能够切实收到相关信息并完成调度任务。该操作过程实际上可称作厂站方复述操作，这一过程同样要借助数据库技术进行备案。

调度核实任务是指在收到任务之后，需要对接收到的指令情况进行核实，以确保整个操作过程是正确的信息理解，没有出现失误，这个工作对于保证整个信息的正确性有着关键性作用，在工作完成后，相关工作人员需要进行后续日志填写和记录。在完成调度核实时，厂站方作为接收信息的一方，也需要对相关的指令进行核查，确保操作票核验通过，才能够开始完成和进行相应的现场操作。

以上内容也是整个调度通信的具体下发步骤，情况概述。调度工作到此并不能说明已全部完成，场站方需要对操作的结果进行一个报告和上传，调度在接收到相关操作报告之后，也需要对情况进行进一步的复核，要确认内容，不存在问题。调度方在接收到核实的信息内容之后，还需要完成收令这一操作内容与工作。

3 关键性技术情况概述

3.1 信息安全相关技术

智能化电力调度通信系统是一个新型的管理系统，整个系统要想能够持续的稳定运行，必须有相应的安全性要求，能够拥有一定的容错能力和抵御外部环境变化的能力，对各类恶意攻击能够进行抵抗。

首先，系统在登录时必须完成相应的信息验证工作，该项工作也是保障整个系统防范工作足够安全的首要关卡，其防护效果较为重要。目前的信息登录验证功能已将原来的pki技术和人脸识别进行了结合，也就是说，要想登入整个系统获得操作授权，必须通过多重的验证任务，相关工作人员想要完成系统操作登录，需要接入相应的验证装置，通过人脸识别才能够进行。整个系统会对验证装置里存储的各类用户实际信息进行查看，对输入的登录密码进行自动的检测与判断，从而决定是否进行授权，允许相关人员进行操作权限的获取。

系统在完成整个认证的过程中，通常会隔固定的时间进行刷新工作，也就是说，如果在一段时间之内，系统没有接收到任何的操作指令，那么系统会自动地进行闭锁，防止其他人员进行随意的操作，影响系统的正常运行。

同时，整个系统需要防止出现对用户权限的转借、转让问题，该问题可以借助人脸识功能进行实现，如在电厂的调度系统，中央控制部位加装合适的人脸识别装置，在技术人员进行信息输入的同时，分析操作人员已经存储的信息模型进行验证，以确保运行人员的身份不存在问题，这是借助人脸识别系统实现的安全信息系统的优化。

除完成信息验证之外，在进行网络信息的传递过程中，需要对数据系统进行严格加密，同时需要加密的不仅包括传输过程，还包括信息的传递、验证以及存储方面。在第一道防护关卡的基础上，完成对各个信息的保密，预防信息的窃取和篡改是维护和保障整个系统安全稳定的另外一道重要关卡。现有的网络信息加密工作，基于目前的安全套接协议进行开展。

3.2 调度指挥与网络交互

系统的正常使用流程必须规范化，要防止违章问题的发生和出现。完整的检修计划流程操作规范，是必须进行制定和建立的整个设备的日常检修任务，必须遵照目前制定出来的检修计划进行检修的步骤和顺序，不可以随意打乱和更改设备，在检修过程中要进行全过程的监控与管理。目前，设备检修计划流程包括对设备的停送电操作指令的传输，以及对工作票的接收许可和结束等任务内容和方面。

在系统进行操作指令控制和调度工作信息的发送前，需要对操作票的编制审批进行严格的规范化，确保能够有助于后续的各类检测检修工作，整个操作票的各类信息需要严格核查无误，才可以进行后续的指令发出。

通信信息的揭发过程，也需要依照各类制度的标准与规范，信息的揭发流程需要明确，并逐项进行，整个流程制度规范的调令发送包括最初的调令发出，到最后的地方接收的全过程。值得注意的是，整个系统操作指令在进行发出时，有可能在同一种逻辑方式下，并存着多条指令信号和信息，这些信号和信息有可能是同一时间进行发出的，这时必须根据相关的规定，在完成所有并行操作基础之后，再开始下一项操作指令的执行任务。

整个调度工作中传达的各类信息和内容也需要进行相应的归档，存储和记录整个记录的过程也有着严格的规范制度和标准。需要对操作流程中涉及的时间情况，负责人员信息指令，具体内容等都进行细致的记录，并且进行存储，以便于后续的信息审查工作进行。

3.3 数据库技术

系统要想更好地完成相关的通信任务和调度任务，数据库的建立是基础内容之一，目前电力系统平台已可以对不同类型的数据库完成实时接入，也可以做到对同一实时数据库进行相应的镜像工作，并可分布在不同的网络节点上。备份的作用是非常有必要的，借助备份服务器的工作，负责人员可以更好、更加迅速地对数据库进行访问，更加便捷地对数据库中的各项信息进行查找，同样，这种备份也可以防止意外情况而造成停电，或造成设备损伤问题引起的数据丢失现象，确保整个数据库的安全稳定。

4 云计算的应用与未来发展趋势

云计算是一种优良的计算模式，需要结合互联网进行开展，作为用户来说，可按照实际需要对计算能力、存储空间和信息服务的情况进行获取。

云计算能够实现对各类资源进行分布式的使用，这样的话，如果众多的计算机并不是在同一地点，那么也可以借助云计算技术，将这些计算机之间运用互联网进行统一，形成一个大型的数据库，从而完成后续的分布式管理工作，而这也是云计算技术的重点特征之一。借助这一技术，可以有效将不同类型和厂家的计算机资源进行整合，形成一个功能强大的计算平台和数据库平台，基于此，该技术还拥有较好的可拓展性，电力系统中本身拥有大量的计算存储资源基础的，这些资源较多，并且处于闲置状态，而借助云计算，可以将这些闲置状态的资源进行有效的整合，从而使得整个信息设备的工作效率得到大范围提升。