房金彦，胡 婷，姚诸香，罗 琦

（1.国网江西省电力有限公司，江西 南昌 330077；2.国网江西省电力有限公司供电服务管理中心，江西 南昌 330096）

0 引言

调控云是面向电网调控业务的云服务平台，通过汇集调度管理系统、智能电网调度控制系统、电能量计量等系统的电网模型数据和运行数据，实现调度各类信息资源的统一服务、全局共享[1-3]。江西电网省、地调自2018年开始调控云模型维护工作，维护范围涵盖江西电网35 kV及以上电压等级变电站和10 kV及以上电压等级电源模型数据，但调控云与调度各应用系统的模型都是人工独立维护，电网模型信息变更时需要人工同时维护多套系统，系统之间模型维护共享程度较低，严重影响模型维护效率和质量[4]。调度模型数据维护主要存在以下问题：

1）模型数据重复维护，人工成本巨大。调度自动化运维人员在获得模型、图形变更信息时，分别在调度各系统进行维护相应模型信息，这就存在着模型参数重复录入、图形重复绘制及图模重新关联等问题，甚至会出现因工作量大维护错误导致系统之间模型参数不一致现象；

2）图模信息频繁变更，人工维护影响业务系统之间数据交互。调控云与各业务系统之间数据交互是通过人工维护模型ID映射关系实现，模型变更的同时需要重新维护系统之间的ID映射关系，若映射关系未及时维护或维护不正确，会影响调控云平台汇集数据的完整性和准确性；

3）调控云模型维护及时性影响系统的实用化水平。调度各专业重视专业系统模型数据的维护质量，而调控云平台是所有模型数据汇集系统，缺少高效的维护机制保证调控云模型的同步维护，因此调控云模型数据的维护往往较为滞后，导致因模型维护不及时而影响调控云汇集数据的实用性。

因此需要开发调控云模型源端维护工具，实现调控云模型源端维护、全局共享，减轻调度运维人员工作量，提高电网调度模型数据维护效率，提升调控云平台实用性和调控中心数字化水平。

1 调控云模型维护现状

调控云平台模型数据平台集成全网省、地调35 kV以上全模型，根据调控云模型数据维护需要，江西省调于2017年11月部署调控云源数据端软件，用于江西电网模型数据维护及通过纵向同步工具将维护模型数据同步至国分云端。省、地、县调自动化运维人员通过B/S（浏览器/服务器）模式分别维护各自调管范围内电网模型，模型维护分为存量模型维护和增量模型维护两个阶段。

1.1 存量模型维护

对于存量电网模型，可以通过从调度各业务系统全量导入调控云平台，但江西电网未建设全网模型数据中心，全网模型数据是由各单位在各自业务系统独立维护，同时源数据端的两台服务器性能不能满足大量用户短时间内同时访问需要，因此结合当时江西各单位模型数据维护特点，对于公共模型、电网及一次设备模型等数据对象，由省调在云端将需要维护的模型导出维护模板，然后发至省检、各地调、电厂按照各单位管辖范围维护相应设备，维护完成后发至省调，由省调在源数据端导入，根据模型校验规则提升模型数据质量，经过2018年全年集中维护治理，全网存量电网模型数据全部汇集至调控云平台。

1.2 增量模型维护

调控云增量模型由省地调调度自动化运维人员根据电网模型变更后，在其它业务系统维护完成后再维护调控云平台，由于缺乏判断模型是否及时维护的机制，增量模型往往存在漏维护或维护不完整问题。

为解决源数据端软件的模型维护、模型数据无应用问题，江西省调于2019年利用服务器部署了调控云平台小系统，在此基础上完成模型数据平台和运行数据平台的搭建，开展江西省级云模型数据、运行数据平台数据的维护工作。

2 模型源端维护方案

2.1 模型源端维护流程

调控云平台模型要与电网实际保持一致。通过分析对比调控中心各业务系统，智能电网调度控制系统（EMS系统）是实时生产控制系统，电力系统的在线实时分析计算都是以EMS数据作为基础模型参数，模型与电网实时保持一致，因此选用I区EMS系统作为调控云源端模型系统。为实现调控云平台模型免维护功能，调控云平台不应该单独做系统模型参数、图形拓扑方面的维护工作，所有模型、图形、参数都应该与源端D5000系统及时同步。源端模型维护流程如图1所示。

图1 源端模型维护流程

调控云源端模型维护流程如下：

1）模型感知。由自动化值班在EMS系统中维护电网模型数据，维护变电站、发电厂（火、水、抽蓄、风和光伏）、线路、线端、主变、主变绕组、发电机组、断路器、刀闸、接地刀闸、并联电抗器和并联电容器等类型设备后自动在D5000.MODEL_MODIFY生成一条日志数据。

2）模型同步。根据D5000.MODEL_MODIFY日志表，定期把D5000设备模型变更信息数据同步至调控云源数据端中间环节。调控云平台部署模型抽取程序在镜像库将相应模型参数信息抽取同步至调控云平台。在增量模型中根据D5000修改的模型数据与调控云各类模型进行匹对，若调控云平台已维护，则对已维护模型进行同步更新；若未维护，则直接自动生成调控云模型。

3）ID映射自动维护。根据匹配的结果及D5000将新增、修改和删除状态进行D5000模型数据同步至调控云模型中，同步实现对应对象的B表、C表、量测测点等表的数据同步，实现模型及映射关系的自动维护功能。

通过源端系统配置，调控云自动获取业务系统的图模数据，从而实现减少调控云维护工作量的目的。

2.2 模型感知

I区D5000系统模型服务将模型增量信息记录到“模型变更记录表”（见表1），通过跨区镜像同步，将该表信息同步至D5000III区WEB镜像系统。在省调D5000系统III区部署模型感知程序，定时生成模型变更记录表，调控云模型抽取程序可以根据时间、模型表、是否更新标志等多重组合从该表中获取模型变更的记录信息（记录ID，表名）和操作类型（增删改）信息。增量模型抽取同步完成后，调控云模型抽取工具，将对应记录的OMS_FLAG值改为1，表明该记录已同步上云，后续将不再处理。

表1 模型变更记录表

由于电网的模型参数、图形拓扑不是随时改变的，一般可以采用定时同步的方式。在电网有新厂站接入或其它变动引起电网模型参数改变时，可采用手动方式进行实时同步，模型的同步要求既可实时同步也可定时同步。

2.3 模型同步

源端模型变更包括新模型变更感知、已有模型参数变更、已有模型删除等情况，所以以D5000系统为源进行模型同步主要有以下几类同步操作：

1）同步已有对应关系的模型数据。该部分模型在D5000系统和调控云平台均维护了，并已实现ID对应映射，在模型感知操作类型为“修改”时，同步实现模型参数同步；若操作类型为“删除”时，同步实现调控云模型投运状态修改为退役，同时自动生成当时的退运日期。

2）同步无对应关系的模型数据。该部分模型有两种情况：D5000系统和调控云平台均维护了模型，但未实现模型对应，需根据选择变电站，实现D5000系统和调控云平台对应，进行数据同步；调控云未维护模型，则直接同步新增调控云模型数据，且自动实现D5000和调控云ID对应功能。

2.4 模型参数分责维护

基于统一流程服务、统一权限服务，实现调控云模型参数维护分责管理。通过统一流程服务、统一权限服务，规范调控云模型参数维护管控工作，按照“优先谁用谁管控、其次谁管理谁管控、再次谁掌握来源谁管控”的原则，将模型参数填报工作落实到相关责任专业，由责任专业对数据的一致性、完整性、准确性负责。

2.5 模型校验

调控云模型数据有可能存在数据冗余，数据关键属性填写不完整，数据属性不合理、不规范，以及统计值缺失或错误等数据质量问题[5]。针对模型问题，通过部署模型校验程序解决，模型校验包含合规性、冗余性、统计值、合理性、规范性、完整性等六类校验功能，校验生成数据质量问题报告，确保数据质量，为其它应用奠定数据基础。调控云模型校验界面如图2所示。

图2 调控云模型校验界面

3 现场应用

江西已在省调开发部署了调控云模型源端维护程序，源端维护界面如图3所示。在近两年时间内，省地调不断分析在模型自动感知、模型自动读取入库、ID自动映射、量测模型自动匹配生成过程中出现的问题，通过完善程序功能和优化参数维护流程方法，提高了调控云模型源端维护的可用性，解决了省调模型维护压力。在尽量少的人工维护下，保证了电网模型维护的及时性、准确性、完整性，降低了系统运行和人工维护成本。

图3 源端模型维护界面

3.1 提高模型数据质量

1）提高模型数据维护效率。模型自动维护使江西电网调控云模型人工维护工作量下降70%以上，降低了系统运行和人工维护成本，大大促进了公司人员精简、绩效水平和工作质量的提高。同时模型自动维护使调控人工将模型维护重心转向提升模型数据质量上，提高基础模型数据质量，为基于调控云的分析计算提供更加精确的电网模型，为电网的运行决策提供更加准确的计算结果，优化电网电源侧、电网侧、负荷侧投资，有利于提高江西电网的安全、稳定、经济运行水平。

2）提高模型数据维护实时性。源端模型维护采用模型自动感知同步的技术，省调D5000系统模型维护完成后，能够定时或实时同步到调控云平台，无需再通过人工重复维护。解决了模型维护的滞后性和漏维护的问题，提高了模型数据可信度。

3）提高模型数据应用广度。电网模型数据是电力系统分析计算的基础，完整、准确的电网模型数据可以为大数据分析提供基础数据，模型源端维护提高了电网模型数据的完整、准确性，从而能够带来巨大的社会效益。通过大数据、人工智能等新技术结合电力调控领域相关知识，运用调控云提供的基础模型数据，挖掘数据价值，探索数据潜在规律，并应用人工智能技术对电力系统常用模型进行训练，提升数据效率与业务决策能力，从而面向公司各业务部门提供电网运行、在线分析、现货交易、调度管理、调度计划、新能源等多业务信息，面向政府、监管部门、电力市场主体提供不同类型的信息服务。

3.2 提高调度模型数据交互性

调控云模型源端维护能够实现与调控中心D5000系统接口功能，提高不同专业系统模型数据的交互，未来可以与其它部门系统接口，获取其它系统模型数据，完善调控云基础模型数据库，为电力系统分析计算及大数据、人工智能提供完整、准确的电网基础模型数据。

1）促进调控中心内部各专业基础模型数据的统一。通过确定调控机构内部各专业模型参数维护职责，制定统一的数据管理规范，优化模型自动维护程序，梳理各源端系统模型数据维护范围，实现源端系统与调控云之间模型数据的交互，既能够向调控云提供数据又可以从调控云获取数据，统一调控机构内部基础模型数据。

2）加强调控中心与其它部门之间数据交互深度。未来增加调控云模型属性字段，扩展调控中心模型数据范围，获取其它部门如杆塔经纬度等地理位置数据、气象等外部环境数据，为电网调度运行控制提供充分的数据支撑。

4 结语

通过调控云源端模型维护程序，解决电网模型数据多套系统数据重复录入增加调度专业人员工作量的问题，消除业务系统间的信息壁垒，确保数据来源唯一性，保证业务数据的及时性、完整性和准确性，满足不同管理层面的业务需求。后续不断完善源端维护程序，在地调推广应用，减轻基层模型维护负担。