【★★已阅】智能电网研究与汇报

智能电网研究与汇报

December3,2009中国电力科学研究院汇报内容1智能电网介绍2技术路线和研究3项目创新与发展研究背景智能电网的研究工作起源于美国，随后部分其他国家认可了其观点，目标是在2020年或更远的将来实现智能电网。

美国能源部（DOE）及电网智能化联盟主导的GridWise项目和EPRI发起的Intelligrid项目。欧洲于2005年成立了欧洲智能电网论坛，发表了《欧洲未来电网的远景和策略》、《战略性研究议程》、《欧洲未来电网发展策略》3份报告，全面阐述了智能电网的发展理念和思路，以指导欧洲智能电网的建设。世界著名的IBM、Google、Intel等信息产业龙头纷纷进军智能电网领域

智能电网的驱动力驱动力电力需求的增长与日益老化的电网框架之间的矛盾。

运行成本控制与相应监管政策的不确定性的矛盾

环境压力不可再生能源的过度开采和利用，造成生态环境破坏和能源枯竭

信息化、数字化等新技术的驱动

美欧洲各国的能源政策更加强调对环境的保护和可再生能源发展，尤其是鼓励风能、太阳能和生物质能等可再生能源发展欧盟和相关国家的政策鼓励和支持，提倡低碳发电、可再生能源电力和高效的能源利用方式，用以减小碳化物的排放，保护环境现代新技术的驱动欧安全、可靠、价格合理的电力供应是国家繁荣、安全的重要保证

转向了更加高效、灵活、环保、且有利于跨欧电力市场建设等需求传统电网到智能电网的演变未来能源支撑－智能电网未来配电网的承担配电的概念向外扩展：未来智能电网将根据用户对电能质量、安全性和可靠性的需求供电，电网的扩建、维修和运行都是灵活、优化和规划性的，具有灵活的需求侧管理和用户驱动的增值服务市场，协调当地能源管理以及分布式发电、可再生能源同大规模集中发电的完全整合。主动配电网智能电网具有：5个很重要的电网技术发展——大容量电力储能技术、电能质量控制技术、潮流灵活控制技术、高度的信息集成技术和智能调度技术的发展。主动配电网的功能是将电源和用户需求有效连接起来，允许双方共同决定如何最好地实时运行，要达到这一要求，控制水平要远高于目前配电网的水平，这包括：潮流优化，电压控制和保护技术，以及比目前配电网拥有更多的传感器和自动装置。智能电网的运行、潮流控制和用户参与度研究智能电网运行、潮流控制和用户参与程度的研究主要包括3个研究任务，分别为：（1）系统工程的研究，应用于分布式电源和用户参与电网中的运行控制。（2）未来创新型的能量管理策略，应用于有大规模分布式电源功率穿越、储能、用户需求响应。（3）未来配电网络-用户驱动的配电网络。光伏发电美欧日太阳能光伏发电路线图及世界光伏发电预测(累计光伏系统安装量,GW)智能配电在配用电领域，国外电力公司开展了大量的智能化实践，主要包括智能表计、用户电压控制、动态储能等。美国XcelEnergy公司在波尔得（Boulder）开展的“智能电网”城市建设，是当前国际上最为系统的“智能配用电”实践。智能配电网具有可控性、灵活性（实时分析）、可靠性、自愈、经济性等内涵和特征

汇报内容2技术路线和研究1智能电网介绍3项目创新和发展配电网现状配网网架结构相对薄弱，制约供电能力提升。配网自动化应用范围小，实用化水平低

配电网相关技术标准、规范不完善，配网相关专业术语的缺乏统一和规范。

配网基础数据管理欠缺，信息化手段有待提高。

技术路线采用更加经济、可靠、先进的传感、通信和控制终端技术，实现对配电网运行状态、资产设备状态和供电可靠状况的实时、更全面和更详细的监视，实现配电网的可观测性。研究智能配电网控制理论和方法，实现电网自愈控制。研究分布式电源并入配电网运行控制与保护技术，优化发输配用各环节的协调调度。研究利用电力电子技术，实现电能质量控制和电能的灵活分配，降低损耗、提高供电可靠性和电能质量。汇报内容3项目创新和发展1智能电网介绍2技术路线和研究建立智能配电网试验和展示基地为智能配电网理论、技术和设备提供实验、验证环境。最终形成技术领先、切实可行、认识一致的智能配电网整体解决方案、系统及设备，为全面建设智能电网奠定坚实基础。配电管理业务的多源信息集成传统的解决方案总线/EnterpriseServiceBus(ESB)智能配电网智能配电网的体系架构研究目标目标建立统一的输配电网系统的数字体系架构建立统一标准的通用信息接口建立统一的标准服务建立统一的数字电网数据模型

实现跨业务的数据交换和信息集成

国网智能配电网的关键技术框架智能配电网架构体系研究智能配电网标准模型及交换服务研究智能配电网的虚拟现实研究智能配电网快速仿真研究智能配电调度平台研究国网智能配电网的关键技术框架智能配电网控制技术研究智能配电网的故障处理研究智能配电终端研究智能配电网供电安全预警技术研究可靠经济的设备管理研究国网智能配电网的关键技术框架智能配电网规划配电电能质量监测控制研究定制电力技术研究智能配电网自愈基础理论研究储能电池以及大容量电池储能系统集成技术研究

智能配电支撑平台项目的工作配电网模型研究将配电网的业务逻辑和数据源进行规划和整理，形成符合我国电力企业的配电网标准模型

智能配电平台配电网标准接口设计，为配电网数据的交换制定标准接口、交换语义和语法规则。

建立基于SOA的数字配电网的体系架构

数字化电力服务总线设计，构建数字化配电网的标准数据服务技术路线遵循IEC61968/61970最新国际标准采用创新性的信息基础架构采用新技术开发数字化配电网标准智能支持平台敏捷开发的原则和方法1）结对编程

2）设计模式的使用

3）测试驱动开发

4）软件重构

1）XML原生数据库技术2）XMLSchema3）

XQuery

4）WebServices技术5）Ajax技术1）事件驱动SOA(ED-SOA)2）服务总线3）非侵入式的应用适配器

1）CIM/GID2）消息接口标准IEC的工作GenerationDomainWiresLoadModelCoreMeasTopologyOutageProtectionFinancialEnergySchedulingReservationSCADAERPSupportAssetsCore2ConsumerGenerationDomainWiresLoadModelCoreMeasTopologyOutageProtectionFinancialEnergySchedulingReservationSCADAERPSupportAssetsConsumerDocumentGISGMLWorkIEC消息设计：从过程模型到消息模型公共信息模型(CIM)过程模型ProcessModels消息模型(XSD)XMLSchema基于模型驱动设计标准化消息+基于消息驱动的业务集成实现数字化配电网中数据的标准化与统一自愈配电网的实践Clicktoeditcompanyslogan.http://ThankYou!SOA的本质及其在数字化配电网中的作用SOA

的目标：在企业业务与IT之间搭建桥梁TroubleTicketOutageRecordFailureEvent停电管理应用业务IT资源服务粗粒度业务领域IT领域整合治理IEC61968IEC61968粗粒度消息与配电网信息集成IEC61968OutageRecordTroubleTicketPlannedOutageFailureEvent……TroubleTicketPlannedOutageOutageRecordDMS功能模块OMS功能模块CIS功能模块服务接口服务实现接口代理服务使用者SOA：服务与实现（Web服务）异构应用SOAP/XMLHTTP/JMS/SMTP服务接口(WSDL)生成器服务使用者服务实现传输方式IEC61968推荐的系统架构总线√×SOA以服务为中心，标准化服务松耦合，粗粒度服务同步方式请求/相应，一对一位置相关可重用同步性SOA紧耦合完全解耦耦合度异步同步EDA以事件为核心完全解耦，事件代理引擎异步方式，FireandForget发布订阅，多对多位置透明可拔插数字化配电网的架构选择——ED-SOASOA和EDA是两种不同的架构思想，两者并不矛盾，而是相辅相成的关系ED-DOA核心：服务事件粗粒度完全解耦异步方式多对多方式位置透明可重用性可拔插EDAED-SOAED-SOA——发布订阅模式P1P2P3发布者订阅者发布事件S1:FailureEventS2:PlannedOutageS3:TroubleTicket发布订阅引擎事件转送/分发订阅S2S3S1Notify()Notify()Notify()Notify()subscribe()unsubscribe()订阅/退订数字化配电网数据服务中心……DMSOMSPMS数据服务总线WS-NotificationIEC61968标准消息适配器适配器适配器管理界面总线管理Ajax浏览器消息管理订阅管理日志管理服务化SOA事件驱动总线化非侵入适配器Web2.0IEC数据库IEC标准库全模型Web服务XML数据库的实现以XML格式存储从各个数据源抽取上来的数据，形成单一的数据访问层面,XQuery

查询并集合异构数据源里的数据适配器的实现（拉模式）适配器的实现（推模式）数字化配电网支持平台的实现与展示富客户界面：采用Ajax方式调用Web服务数字化配电网支持平台的实现与展示IEC61968标准文档库数字化配电网支持平台的实现与展示数字化配电网支持平台的实现与展示OutageRecordFailureEventPlannedOutageTroubleTicketOutageRecordFailureEventPlannedOutageTroubleTicketCrewCustomerListMaintenanceTicketWorkMaintenance……ABCDABCDFailureEventFailureEventFailureEventTroubleTicketTroubleTicketTroubleTicketOutageRecordOutageRecordPlannedOuragePlannedOurage停电管理停电案例PlannedOutageCrewCustomerListOutageRecordFailureEventTroubleTicketMaintenanceTicketWorkMaintenance……ABCDABCDFailureEventFailureEventTroubleTicketTroubleTicketOutageRecordPlannedOurage停电管理MACE业务NEPlannedOutageCustomerList按需发布，Demand-basedPublishingFailureEventOutageRecordCustomerListPlannedOutageTroubleTicketPlannedOutage

WS-Topic：主题树，TopicTree

digipower:beijing/chaoyang/M/PlannedOutage

digipower:beijing/chaoyang/N/PlannedOutage

WS-Topic：主题方言简单–digipower:PlannedOutage

层次–digipower:beijing/PlannedOutage完整–digipower:beijing/*/PlannedOutage

创新性成果总结之一建立了电网全模型XML数据库将RDF的EMSCIM模型和DMSCIM模型统一成为XSD架构的标准模型；新增的Location类在电气模型与资产类模型之间建立了关联关系，形成了电网全模型；此全模型已经建立在原生XML数据库中。6创新性成果总结之二实现了SOA架构的配电网数据服务总线将IEC61968国际标准与SOA服务架构进行融合，实现配电网数据业务的服务化和粗粒度化应用Web服务实现SOA架构的配电网数据服务总线实现了数据和服务层面的标准化与统一创新性成果总结之三实现了事件驱动的信息架构将事件驱动的发布/订阅模式应用到数字化配电网数据服务总线中，实现了符合WS-Notification标准的数字配电网发