數(shù)字化電網(wǎng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近幾年來，由于全球氣候變暖問題和國際上連續(xù)出現(xiàn)的大停電事故，引起了人們對電網(wǎng)安全和新能源開發(fā)應(yīng)用的高度關(guān)注。針對目前電網(wǎng)在抵御風(fēng)險方面的脆弱性，新能源接入和應(yīng)用方面的局限性，世界電力科研機構(gòu)和較大的公司都開展了對新一代電網(wǎng)的研究，相繼提出了“先進電網(wǎng)”，“智能電網(wǎng)”的藍圖。中國的電力專家們提出了建設(shè)數(shù)字化電網(wǎng)，最近提出了統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的概念。
　　 本文介紹了數(shù)字化電網(wǎng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和基本概念，認(rèn)為構(gòu)建數(shù)字化電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是體

2、系結(jié)構(gòu)設(shè)計、信息建模、信息集成和安全防護等方面；提出了數(shù)字化電網(wǎng)分層體系結(jié)構(gòu)和建立數(shù)字化電網(wǎng)統(tǒng)一信息模型的方法；設(shè)計了數(shù)字化電網(wǎng)的數(shù)據(jù)集成平臺、應(yīng)用集成平臺和縱向數(shù)據(jù)互聯(lián)通信結(jié)構(gòu)和信息安全防護方案。介紹了上海市電力公司實際應(yīng)用情況。全文的內(nèi)容主要包括以下幾個章節(jié)：
　　 第一章分析了電力系統(tǒng)當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，介紹了智能電網(wǎng)的基本定義及其目標(biāo)和功能。分析了數(shù)字化電網(wǎng)與智能電網(wǎng)的關(guān)系，指出了智能電網(wǎng)是一系列有關(guān)技術(shù)的總稱，而不是一種廣

3、泛接受的規(guī)范的特定名詞。認(rèn)為數(shù)字化電網(wǎng)既是智能電網(wǎng)技術(shù)體系的一個重要組成部分，也是電網(wǎng)發(fā)展的一個階段。在介紹當(dāng)前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，剖析了建設(shè)數(shù)字化電網(wǎng)的若干關(guān)鍵技術(shù)。
　　 第二章詳細(xì)闡述了數(shù)字化電網(wǎng)的概念和內(nèi)涵，以信息流為導(dǎo)向，提出了數(shù)字化電網(wǎng)的分層體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)數(shù)字化電網(wǎng)的整個信息流向，自下而上將數(shù)字化電網(wǎng)按照邏輯分為設(shè)備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和展現(xiàn)層。設(shè)備層以開發(fā)智能化設(shè)備為主要特點，數(shù)據(jù)層以數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)集成技

4、術(shù)為基礎(chǔ)，分析應(yīng)用層以應(yīng)用集成技術(shù)為基礎(chǔ)，以支持智能調(diào)度和輔助決策為主要優(yōu)勢。本章提出的數(shù)字化電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)基于公共標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，具有系統(tǒng)性和開放性。
　　 第三章把信息建模理論引入數(shù)字化電網(wǎng)，設(shè)計了數(shù)字化電網(wǎng)的全景模型。以IEC61970/968 CIM為基礎(chǔ)，提出了對電網(wǎng)相關(guān)的信息進行統(tǒng)一建模的方法。以最有代表性的變壓器資產(chǎn)模型構(gòu)建過程與資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程構(gòu)建過程為例，分析了數(shù)字化電網(wǎng)的數(shù)據(jù)建模和業(yè)務(wù)流程建模方法。提出了對CIM

5、模型進行擴展的原則和技術(shù)，建立了數(shù)字化電網(wǎng)統(tǒng)一信息模型，為信息集成奠定了基礎(chǔ)。
　　 第四章從信息集成層次論的角度分析了數(shù)字化電網(wǎng)信息集成的內(nèi)在規(guī)律，提出了數(shù)字化電網(wǎng)數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成方案。數(shù)據(jù)集成方案基于統(tǒng)一信息模型，采用信息總線技術(shù)，主要支持?jǐn)?shù)據(jù)信息的橫向集成，可有效解決數(shù)字化電網(wǎng)信息孤島問題。應(yīng)用集成方案采用基于面向服務(wù)構(gòu)架(SOA)和企業(yè)服務(wù)總線技術(shù)，解決數(shù)字化電網(wǎng)的實時監(jiān)控系統(tǒng)與生產(chǎn)、營銷等經(jīng)營管理系統(tǒng)間的集成問題。該

6、方案具有開放和靈活的特點，能夠全方位地解決數(shù)字化電網(wǎng)的信息集成問題。
　　 第五章研究了基于移動智能體(Mobile Agent，MA)技術(shù)的數(shù)字化電網(wǎng)縱向信息互聯(lián)的功能需求和技術(shù)策略。比較了縱向互聯(lián)通信網(wǎng)關(guān)的三種通信模式，提出了一個基于MA的數(shù)字化電網(wǎng)縱向信息互聯(lián)平臺(DPG-VIP)模型，并對其體系結(jié)構(gòu)進行了研究。設(shè)計了互聯(lián)系統(tǒng)與需接入系統(tǒng)的接口方式及API接口。DPG-VIP平臺是實現(xiàn)數(shù)字化電網(wǎng)全景可觀可控的重要基礎(chǔ)。

7、r>　　 第六章結(jié)合數(shù)字化電網(wǎng)體系機構(gòu)，分析了信息安全防護的問題和隱患，歸納了數(shù)字化電網(wǎng)在控制安全、信息安全和應(yīng)用安全方面的三大需求。提出了以安全分區(qū)隔離和基于角色的訪問控制為基礎(chǔ)的信息安全防護體系?；跇I(yè)務(wù)連續(xù)性設(shè)計原理，分析了數(shù)字化電網(wǎng)業(yè)務(wù)連續(xù)性需求，設(shè)計了容災(zāi)系統(tǒng)的總體方案。展望了數(shù)字化電網(wǎng)安全防護體系整體架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢。
　　 第七章介紹了在數(shù)字化電網(wǎng)在上海市電力公司的工程實踐。設(shè)計開發(fā)了上海市電力數(shù)字化電網(wǎng)