Q GDW 680.1-2011 智能电网调度技术支持系统第 1 部分：体系架构及总体要求编制说明.pdf

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1、ICS29.240国家电网公司企业标准Q/ GDW 680.1要 2011智能电网调度技术支持系统第 1 部分：体系架构及总体要求Smartgridoperationsupporting systemPart1:Theinfrastructure andgeneralrequirements2011-12-18发布 2011-12-28实施国家电网公司 发 布Q /G D WQ/ GDW 680.1要 2011I目 次前言 III1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 概述 15 系统体系架构 15.1 系统总体架构 15.2 基础平台与四类应用的关系 25.3 四类应用之间的

2、数据逻辑关系 25.4 系统硬件结构 46 基础平台 46.1 总体要求 46.2 基础平台体系架构 56.3 消息总线和服务总线 66.4 数据存储与管理 66.5 平台管理 76.6 公共服务 86.7 数据采集与交换 96.8 系统安全防护 107 实时监控与预警类应用 117.1 实时监控与预警类应用的功能定位及构成 117.2 电网实时监控与智能告警 117.3 水电及新能源监测分析 137.4 电网自动控制 157.5 网络分析 167.6 在线安全稳定分析 187.7 调度运行辅助决策 207.8 调度员培训模拟 227.9 辅助监测 237.10 运行分析与评价 258 调度计

3、划类应用 268.1 调度计划类应用的功能定位及构成 268.2 数据申报与信息发布 268.3 预测 278.4 短期交易管理 298.5 检修计划 308.6 发电计划 328.7 水电及新能源调度 34Q / GDW 680.1要 2011II8.8 计划分析与评估 368.9 考核结算 379 安全校核类应用 399.1 安全校核类应用的功能定位及构成 399.2 静态安全校核 409.3 稳定计算校核 429.4 辅助决策 439.5 稳定裕度评估 4510 调度管理类应用 4610.1 调度管理类应用的功能定位及构成 4610.2 生产运行 4710.3 专业管理 5010.4 综

4、合分析与评估 5110.5 信息展示与发布 5210.6 内部综合管理 5411 系统性能和指标 5511.1 容量 5511.2 性能指标 5611.3 功能可用率 56编制说明 57Q/ GDW 680.1要 2011III前 言随着坚强智能电网建设工作的深入开展，国家电网正在发展成为世界上电压等级最高、 技术水平最先进、 资源配置能力最强的坚强智能电网，电网的形态和运行特性将发生重大变化。 这对电网调度驾驭大电网、 进行大范围资源优化配置的能力以及电网调度一体化运行管理水平和信息化、 自动化、 互动化水平提出了新的更高的要求。作为保障电网安全、 优质、 经济运行的重要技术手段，现有电网调

5、度技术支持系统已难以适应特高压大电网安全稳定运行的要求，迫切需要开展新一代电网调度技术支持系统 智能电网调度技术支持系统的研究和建设。 智能电网调度技术支持系统 系列标准，提出了省级及以上智能电网调度技术支持系统体系架构及总体要求，定义了系统的名词和术语，明确了系统基础平台的技术要求，给出了省级及以上智能电网调度技术支持系统实时监控与预警、 调度计划、 安全校核、 调度管理四类应用的技术要求，具有涉及范围广、 系统性强、 一体化程度高等特点。 该系列标准转化为国家电网公司企业标准并贯彻执行，将会有力地推进电网调度技术支持系统标准化建设，全面提高电网调度的精益化和智能化水平。Q/GDW680 智

6、能电网调度技术支持系统 系列标准包括以下 24 个部分： 第 1 部分：体系架构及总体要求 第 2 部分：名词和术语 第 3-1 部分：基础平台 消息总线和服务总线 第 3-2 部分：基础平台 数据存储与管理 第 3-3 部分：基础平台 平台管理 第 3-4 部分：基础平台 公共服务 第 3-5 部分：基础平台 数据采集与交换 第 3-6 部分：基础平台 系统安全防护 第 4-1 部分：实时监控与预警类应用 电网实时监控与智能告警 第 4-2 部分：实时监控与预警类应用 水电及新能源监测分析 第 4-3 部分：实时监控与预警类应用 电网自动控制 第 4-4 部分：实时监控与预警类应用 网络分析

7、 第 4-5 部分：实时监控与预警类应用 在线安全稳定分析与调度运行辅助决策 第 4-6 部分：实时监控与预警类应用 调度员培训模拟 第 4-7 部分：实时监控与预警类应用 辅助监测 第 5-1 部分：调度计划类应用 数据申报与信息发布 第 5-2 部分：调度计划类应用 预测与短期交易管理 第 5-3 部分：调度计划类应用 检修计划 第 5-4 部分：调度计划类应用 发电计划 第 5-5 部分：调度计划类应用 水电及新能源调度 第 6 部分：安全校核类应用 安全校核 第 7-1 部分：调度管理类应用 调度生产运行管理 第 7-2 部分：调度管理类应用 专业和内部综合管理及信息展示发布 第 8

8、部分：分析与评估本部分是 Q/GDW680 智能电网调度技术支持系统 系列标准的第 1 部分。Q / GDW 680.1要 2011IV本部分由国家电力调度控制中心提出并解释。本部分由国家电网公司科技部归口。本部分起草单位：中国电力科学研究院、 国网电力科学研究院、 华东电力调控分中心、 华中电力调控分中心、 福建电力调度通信中心、 北京市电力公司调度通信中心、 河北电力调度通信中心。本部分主要起草人：于军、 石俊杰、 周京阳、 高宗和、 邓兆云、 崔恒志、 辛耀中、 潘毅、 杨争林、尚学伟、 陶洪铸、 杨志宏、 俞俊、 翟明玉、 毕晓亮、 张勇、 王斌、 韦凌霄、 刘进伟、 严剑峰、 刘 涛

9、、袁启海、 许剑冰。Q/ GDW 680.1要 20111智能电网调度技术支持系统第 1 部分：体系架构及总体要求1 范围本部分规定了智能电网调度技术支持系统的体系架构、 基础平台、 实时监控与预警类应用、 调度计划类应用、 安全校核类应用和调度管理类应用的功能、 性能等技术要求。本部分适用于省级及以上智能电网调度技术支持系统的设计、 研发、 建设和验收。2 规范性引用文件下列文件对本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。Q/GDW680.2-2011 智能电网调度技术支持系统 第 2 部

10、分：名词和术语国家电网公司调 2009 1162 号 智能电网调度技术支持系统建设框架（ 2009 年版）3 术语和定义标准 Q/GDW680.2-2011 界定的术语和定义适用于本文件。4 概述智能电网调度技术支持系统由基础平台和实时监控与预警、 调度计划、 安全校核、 调度管理四类应用组成。 本部分确定了系统的构成、 功能定位和性能指标，以及应用和平台之间、 应用之间和应用内部功能之间的逻辑关系。5 系统体系架构5.1 系统总体架构国、 网、 省三级调度智能电网调度技术支持系统的总体架构如图 1 所示：图 1 国、 网、 省三级智能电网调度技术支持系统的总体架构示意图如图 1 中所示，主调

11、系统和备调系统应采用完全相同的系统体系架构，具有相同的功能并实现主、Q / GDW 680.1要 20112备调的一体化运行。 横向上，调度系统内通过统一的基础平台实现四类应用的一体化运行以及与公司信息系统的交互，实现主、 备调间各应用功能的协调运行以及主、 备调系统维护与数据的同步；纵向上，通过基础平台实现各级调度技术支持系统间的一体化运行和模型、 数据、 画面的源端维护与系统共享，通过调度数据网双平面实现厂站与调度中心之间、 各调度中心之间的数据采集和交换。智能电网调度技术支持系统总体架构如图 2 所示。图 2 智能电网调度技术支持系统应用与基础平台的逻辑关系图其中，应用类是由一组业务需求

12、性质相似或者相近的应用构成，用于完成某一类的业务工作；应用是由一组互相紧密关联的功能组成，用于完成某一方面的业务工作；功能是由一个或者多个服务组成，用于完成一个业务工作。 服务是组成功能的可被重用的最小单元，最小的功能可以没有服务。 智能电网调度技术支持系统包括 4 个应用类、 26 项应用和若干功能。5.2 基础平台与四类应用的关系智能电网调度技术支持系统四类应用建立在统一的基础平台之上，平台为各类应用提供统一的模型、 数据、 CASE、 网络通信、 人机界面、 系统管理以及分析计算等服务。 应用之间的数据交换通过平台提供的数据服务进行。 四类应用与基础平台的数据逻辑关系如图 3 所示。5.

13、3 四类应用之间的数据逻辑关系在智能电网调度技术支持系统内部，四类应用之间的数据逻辑关系如图 4 所示。 各类应用之间的所有数据交互均是通过基础平台进行的，以下各图中的数据交互也是如此。Q/ GDW 680.1要 20113图 3 智能电网调度技术支持系统四类应用与基础平台的数据逻辑关系示意图图 4 智能电网调度技术支持系统四类应用之间的数据逻辑关系示意图图 4 显示，实时监控与预警类应用向其他三类应用提供电网实时数据、 历史数据和断面数据等；同时从调度计划类应用获取发电计划和交换计划数据，从安全校核类应用获取校核断面的越限信息、 重载信息、 灵敏度信息等校核结果数据，从调度管理应用获取设备原

14、始参数和限额信息等。调度计划类应用将预测数据、 发电计划、 交换计划、 检修计划等数据提供给实时监控预警类应用、安全校核类应用和调度管理类应用；同时从实时监控与预警类应用获取历史负荷信息、 水文信息，从调度管理类应用获取限额信息、 检修申请等信息，从实时监控与预警类应用获取电网拓扑潮流等实时运行Q / GDW 680.1要 20114信息，并通过调用安全校核类应用提供的校核服务，对调度计划进行多角度的安全分析与评估，将通过校核的调度计划送到实时监控与预警类应用，用于电网运行控制。安全校核类应用将越限信息、 重载信息、 灵敏度信息、 稳定信息等校核结果提供给其他各类应用；同时从调度计划类应用获取

15、母线负荷预测、 发电计划、 交换计划、 检修计划等，从实时监控与预警类应用获取实时数据、 历史数据以及实时和研究方式。调度管理类应用将电力系统设备原始参数、 设备限额信息、 检修申请等提供给其他各类应用；同时从实时监控与预警类应用获取实时数据和历史数据，从调度计划类应用获取预测结果、 发电计划、 交换计划、 检修计划等。5.4 系统硬件结构智能电网调度技术支持系统的硬件典型配置如图 5 所示。图 5 智能电网调度技术支持系统硬件典型配置示意图数据采集与交换处于内外网边界，主要完成内外部的信息交换；按照数据特性，数据存储和应用相对独立， I、 II 区进行统一的数据存储，遵循安全防护的要求， I

16、II 区配置另外一套数据存储；应用服务器群可根据不同应用的业务特性来配置；人机工作站按照安全区统一配置，以实现最大化的资源共享。6 基础平台6.1 总体要求基础平台是智能电网调度技术支持系统的基础，负责为各类应用的开发、 运行和管理提供通用的技术支撑，为整个系统的集成和高效可靠运行提供保障。 基础平台应满足以下技术要求：a） 为应用建立开发环境，应提供多层次的软件接口，为应用开发提供数据交换机制、 人机支撑、数据支持、 公共服务功能和系统管理功能，支持业务定制和调整；b） 为应用建立集成环境，应具有良好的系统集成和业务集成能力，支持横向、 纵向业务的集成和应用、 基础信息的共享；c） 为应用建

17、立运行环境，应建立能充分满足业务需求的运行环境和有效的安全防护体系，提供强大的软硬件环境和丰富的数据资源，支持技术支持系统的一体化运行、 维护和管理，实现系统和各类应用的安全稳定运行；d） 为应用建立维护环境，应建立有效的系统管理和安全管理机制，提供从系统到应用的多层次、多角度体系化的维护管理工具，实现系统资源、 各类应用的运行监视和系统资源的调度与优化，Q/ GDW 680.1要 20115完成各类应用的集成配置和维护。6.2 基础平台体系架构基础平台包含硬件、 操作系统、 数据管理、 信息传输与交换、 公共服务和平台功能 6 个层次（如图6），采用面向服务的体系架构（如图 7）。基础平台体

18、系架构应满足以下技术要求：a） 应具有良好的开放性，能满足系统集成和应用不断发展的需要；b） 应采用层次化的功能设计，能对软硬件资源、 数据及软件功能进行组织，对应用开发和运行提供环境；c） 应提供公共应用支持和管理功能，能为应用系统的运行管理提供全面的支持。图 6 基础平台层次结构图 7 基础平台的软件体系架构Q / GDW 680.1要 201166.3 消息总线和服务总线6.3.1 总体要求基础平台的信息交互采用消息总线和服务总线的双总线设计，提供面向应用的跨计算机信息交互机制。 消息总线按照实时监控的特殊要求设计，具有高速实时的特点，主要用于对实时性要求高的应用 ;服务总线按照企业级服

19、务总线设计，其 SOA 环境对应用开发提供广泛的信息交互支持。6.3.2 消息总线消息总线应基于事件驱动，提供进程间（计算机间和内部）的信息传输支持。 应具有消息的注册 /撤销、 发送、 接收、 订阅、 发布等功能，能以接口函数的形式提供给各类应用；应提供传输数据结构的自解释功能，支持基于 UDP 和 TCP 两种实现方式，具有组播、 广播和点到点传输形式，支持一对一、一对多、 多对一的信息传输；应支持对多态（实时态、 反演态、 研究态、 测试态）的数据传输功能；应能针对电力调度的需求，支持快速传递遥测数据、 开关变位、 事故信号、 控制指令等各类实时数据和事件。6.3.3 服务总线服务总线应采用 SOA 开放的体系架构，应能够屏蔽实现数据交换所需的底层通信技术和应用处理的具体方法，从传输上支持应用请求信息和响应结果信息的传输。服务总线应支持请求 /响应和发布 /订阅两种服务模式，能以接口函数的形式为应用提供服务的注册、发布、 订阅、 请求、 响应、 确认等信息交互机制；应提供服务的描述方法、 服务代理和服务管理的功能，满足应用功能对服务的查询、 监控、 定位和在广域范围的服务访问和共享。6.4 数据存储与管理6.4.1 数据存储与管理概述基础平台为应用提供各类数据的存储与管理功能，按照存储介质的