调控云对泛在电力物联网的技术支撑

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2019年中国电机工程学会年会论文集调控云对泛在电力物联网的技术支撑万黎升，邹根华（中国电建集团江西省电力设计院有限公司,江西省南昌市青山湖区邮编330096）（国网江西省电力有限公司，江西省南昌市青山湖区邮编330077）ThetechnologysupportofubiquitousinternetofthingsinelectricitywithdispatchingandcontrolcloudWan-lisheng,Zou-genhua（PowerChinaJiangxiElectricPowerDesignInstituteCorporationLimited,Nanchang.StateGridJiangxiElectricPowerCompany,Nanchang.）摘要：随着泛在电力物联网概念的提出,泛在电力物联网建设将广泛应用大数据、云计算、人工智能等信息技术和智能技术。调控云作为泛在电力物联网的重要组成部分，将对其建设,应用,推广起到重要的技术支撑作用。本文分析了泛在电力物联网的概念，作用和关键组成部分，结合调控云技术的特点，展望未来调控云在泛在电力物联网中的几点支撑作用。关键词：泛在电力物联网；调控云ABSTRACT:Withtheconceptofubiquitousinternetofthingsinelectricityproposed,theconstructionofubiquitousinternetofthingsinelectricitywillwidelyapplybigdata,cloudcomputing,artificialintelligence,otherinformationtechnologiesandintelligenttechnologies.Asanimportantpartoftheubiquitousinternetofthingsinelectricity,dispatchingandcontrolcloudwillplayanimportantsupportingroleinitsconstruction,application,andpromotion.Thispaperanalyzestheconcept,functionandkeycomponentsofubiquitousinternetofthingsinelectricity,andlooksforwardtoseveralsupportingfunctionsofdispatchingandcontrolcloudinubiquitousinternetofthingsinelectricitybasedonthecharacteristicsofdispatchingandcontrolcloudtechnologyinthefuture.KEYWORD:ubiquitousinternetofthingsinelectricity；dispatchingandcontrolcloud1引言灵活配置，以最小的管理成本或服务交付方式进建设“三型两网”是国家电网公司2019年行获取和释放。云计算使得企业部署及维护应用初提出的新目标。两网是指“坚强智能电网”和系统的成本大幅降低，使用方便。目前云计算在“泛在电力物联网”，是围绕建成面向未来的“能各行各业中得到广泛应用，大幅提高了企业生产源互联网”提出的更进一步战略目标。“坚强智管理效益，是近年来互联网技术发展的重要成能电网”随着近十年来，智能变电站建设，特高果。“调控云”是电网生产控制云（简称“调控压电网的落地已被广泛熟知。“物联网”是近年云”）是国网公司“三朵云”规划中的一个重要来，随着互联网的发展，提出的一种面向未来的组成部分。“调控云”系统的建设初始目标是作万物互联的新型互联网系统。建设“泛在电力物为新一代调度控制系统的底层技术基础，为新一联网”就是要推动智能电网与互联网的深度融代调度控制系统分析决策中心的建设提供支撑。合，实现能源流，业务流，数据流的“三流合一”目前，随着“三型两网”战略目标提出，未来在的能源互联网。建设泛在电力物联网背景下，“调控云”系统将云计算是一种通过网络能够便捷、按需的访需要承担更多的技术支撑作用。问计算资源（包括网络、存储、服务器、应用和2泛在电力物联网定义及技术架构服务等）共享池的模式。共享池中的计算资源可物联网的概念最早由MIT的KevinAshton

12019年中国电机工程学会年会论文集在1998年首次提出，主要研究将RFID技术和传感器技术应用到一般生活品中，第二年又进一步提出依靠全球RFID标签无线接入互联网，使得任何物品都可持续被跟踪检测。电力行业中对物联网的一般理解是一个实现电网基础设施，人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。电力物联网不仅在中国被研究，应用和发“两网融合”框图展，世界各国在电力物联网的应用方面都有不同Fig2.1程度的实践，但各国侧重点各有不同。欧洲主要2.2泛在电力物联网技术架构组成侧重于提升安全性，可靠性及环保性。日本侧重从技术角度看，泛在电力物联网包括了感知可再生能源接入，节能降耗和需求响应。主要应层、网络层、平台层、应用层4个层次，通用在新能源发电的接入，监控，智能电表计量，过应用层承载对内业务、对外业务，通过感知层、微网系统监控等。在中国，物联网技术侧重为提网络层和平台层承载数据共享。高电网效率、供电可靠性提供技术支撑。比如RFID技术，各类传感器，定位技术，GIS，视频图像等先进技术，为物资全寿命周期管理，抢修定位，调度巡检，故障识别，变电站视频监控等业务提供的灵活，高效，可靠的技术保障。2.1泛在电力物联网定义2019年初国网在《泛在电力物联网建设大纲》中明确指出：泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互[1]。泛在电力物联网是泛在物联在电力行业的具体泛在电力物联网技术架构表现形式和应用落地；不仅是技术的创新，更是Fig2.2管理理念和管理思维的创新，对内是质效提升，从整体技术架构看，平台层起着承上启下的对外重点是融通发展。这一点可作为目前对泛在关键作用。感知层安装的各类传感器，各类数据电力物联网的一般定义。采集终端采集完成数据后，通过网络层的基础通实现泛在电力物联网的具体内容就是：充分信网，各类数据网完成数据传输，进入平台层。应用“大云物移智链”等现代信息技术，先进通平台层进行数据的统一建模，统一存储（物理上信技术实现电力系统的各个环节万物互联，人机可以分散），统一对应用层服务提供接口服务，交互，打造状态全面感知、信息高效处理、应用是实现将物理世界的物体信息变成虚拟世界的便捷灵活的泛在电力物联网。数据模型信息的关键一步，也是电网公司未来进泛在电力物联网将电力用户及设备，电网企行新业务开发和数据挖掘的核心组件。业及设备，发电企业及设备，供应商及设备，电3调控云平台结构及组成力客户及设备，以及人和物连接起来，生产共享3.1调控云基本概念及特点数据，为用户、电网、发电、供应商和政府社会云计算一种通过网络能够便捷、按需的访问服务。最终坚强智能电网与泛在电力物联网融合计算资源（包括网络、存储、服务器、应用和服后形成能源互联网。务等）共享池的模式。共享池中的计算资源是可配置的，并且够以最小的管理成本或服务交付方式进行获取和释放。

22019年中国电机工程学会年会论文集自2008年云计算的概念被提出，经过十年级协同节点（slave-node）的两级部署，共同构的发展完善，形成了较为成熟的技术。在互联网成一个完整的调控云体系。商业模式推进下，云计算不仅成为了一项先进的主导节点和协同节点在硬件资源层面各自互联网技术，同时也是一种新型成功的商业模独立进行管理；在数据层面，主导节点作为调控式。云各类模型及数据的中心，负责元数据和字典数目前市场上比较成熟的云计算解决方案供据的管理,并负责调控云各类数据的数据模型建应商有，华为、华三、腾讯、阿里等互联网企业立，以及国调和分中心管辖范围内模型及数据的的云技术方案。作为云计算解决方案提供商和云汇集，协同节点负责本省模型及数据的汇集并向计算平台提供方，多向社会各行业提供公有云服主导节点同步/转发相关数据；在业务层面，调务。控云作为一个有机整体，由主导节点基于全网模“调控云”是面向电网调度业务的私有云服型，提供完整的模型服务、数据服务及业务应用，务平台，因此，与公有云相比，它具有安全性、各协同节点基于本省完整模型及按需的外网模持续性、实时性、同步性和分散性五个明显的特型提供相关业务服务。征：在此架构下延伸同步资源网络架构，各节点公有云和调控云特征对比的硬件架构，网络架构，和系统的软件架构。硬件，网络架构各省协同节点可以根据当前电网情Tab3.1况按需求配置，软件架构上从逻辑上是统一的整类别公有云调控云互联方式连接方式：利用运采用电力系统专网体，自下而上按基础设施即服务（IaaS）、平台营商网络和互联网（基础通信网和数即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）分层构建，连接据网）互联IaaS层实现资源虚拟化；PaaS层实现数据标准可控性安全性稳定性不可完全可控控化，除完成公共平台支撑组件的建设外，针对调业务种类承载业务种类有限根据电网需求随时控业务特点，建设模型及运行数据云平台、实时定制开发数据云平台等功能，并开放面向模型、实时数据、部署方式部署集中且不可选分层部署，地理分择，数据风险性不散运行数据和大数据的PaaS服务；SaaS层实现调可控数据安全性高控云应用服务化。3.2调控云平台结构调控云是基于云计算理念设计、面向电网调度业务的服务平台，体现硬件资源虚拟化（共享与动态调配）、数据标准化和应用服务化的特点[2]。调控云分层架构如图3.1所示。调控云分层架构Fig3.1调控云软件架构调控云采用统一和分布相结合的分级部署Fig3.2设计，形成国分主导节点（master-node）和各省4调控云对泛在电力物联网的技术支撑

32019年中国电机工程学会年会论文集作为泛在电力物联网的重要组成部分，调控近几年来各地市公司建设的配电自动化主站系领域泛在电力物联网建设将有效提升调控技术统。主站系统已完成接入各地区配网10kV馈线水平和管理创新能力。根据《泛在电力物联网建实时信息，建立35kV以下配网模型，实现不同设大纲》中的整体规划架构，调控云已被定位为程度的馈线自动化。在新的电网发展形势下，需实现调度业务信息化和调度管理精益化的重要实现模型的统一与共享，避免系统的重复建设，支撑平台，既要汇聚积累调控业务积累的宝贵数信息资源的重复采集和浪费。据资源，又要建立数据融会贯通的技术机制，支在泛在电力物联网背景下，调控专业将继续持调控各专业建立专业分析管理微应用，还要成围绕营配调贯通业务主线，应用电网统一信息模为电网运行数据和应用向公司内外部服务的平型，实现构建电网一张图，实现输变电、配用电台。设备广泛互联、信息深度采集。建设“物理分布、逻辑统一”的新一代调度自动化系统，全面提升调度控制技术对泛在电力物联网的支撑水平。5结语泛在电力物联网建设中将广泛应用大数据、云计算、人工智能等信息技术和智能技术，汇集各方面资源，为规划建设、生产运行、企业生态环境构建等提供充足有效的信息和数据支撑，具有“状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活“的特征。调控云致力于打通调度信息系统数据壁垒，整合电网各类信息资源，通过基础设施层、平台层、应用层提供的服务，实现数据汇集泛在电力物联网技术架构下的云平台框图和共享，提升数据价值创造能力，提高调度管理Fig4.1精益化水平。从目标、架构、特征、技术实现等在泛在电力物联网建设背景下，调控云平台方面，调控云与泛电力物联网建设，理念上一脉将围绕泛在电力物联网感知层、网络层、平台层相承、高度契合。可以预见，未来调控云技术将和应用层等四个层次，结合调控云平台本身技术在泛在电力物联网建设中发挥重要支撑作用。和专业特点，支持泛在电力物联网的建设。具体参考文献包括：提升网络的全息感知能力。包括气象，灾[1]《泛在电力物联网建设大纲》.国家电网公司互联网部.2019.害信息。提升网络支撑能力，即泛在电力物联网[2]《调控云总体技术方案》.国家电力调度控制中心.2017.终端的安全接入能力，需要加强建设通信骨干和[3]李勋，龚庆武，乔卉.物联网在电力系统的应用展望[J].电力系统保护与控制，2010，38（22）:232-236.计入网络，提升调度数据网带宽，同时建设资源[4]董朝阳，赵俊华，文福拴.薛禹胜.从智能电网到能源互联网：同步网，加强生产数据的接入处理能力。提升网基本概念与研究框架[J].电力系统自动化，2014，38（15）：1-11.络信息处理能力，将调控云平台的计算存储资源[5]许洪强.调控云架构及应展望[J].电网技术，2017，41（10）：虚拟化后提升平台的信息处理能力。提升数据价3104-3111.值，实现数据来源统一，模型统一，业务营配调[6]杨笑宇,庞郑宁,樊启俊,等．基于电力调度工作流构建运行管理的互联互通框架[J]．电力系统自动化，2015，39(1)：统一，创造新的业务增值模式。177-183．从业务上看，目前省、地级调控专业主要面作者简介：万黎升（1982-），男，江西南昌，硕士，高级工程师，研究方向为向主网进行监控、调度。调度控制系统大都集中电力系统调度自动化。于35kV及以上电网。随着泛在电力物理网的建邹根华（1979-），男，江西抚州，硕士，高级工程师，研究方向为设，调度控制系统将不可避免深入35kV及以下电力系统调度自动化。配网范围。目前，配电的业务支撑系统主要依靠