房金彥，胡 婷，姚諸香，羅 琦

（1.國網江西省電力有限公司，江西 南昌 330077；2.國網江西省電力有限公司供電服務管理中心，江西 南昌 330096）

0 引言

調控云是面向電網調控業(yè)務的云服務平臺，通過匯集調度管理系統(tǒng)、智能電網調度控制系統(tǒng)、電能量計量等系統(tǒng)的電網模型數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)調度各類信息資源的統(tǒng)一服務、全局共享[1-3]。江西電網省、地調自2018年開始調控云模型維護工作，維護范圍涵蓋江西電網35 kV及以上電壓等級變電站和10 kV及以上電壓等級電源模型數(shù)據(jù)，但調控云與調度各應用系統(tǒng)的模型都是人工獨立維護，電網模型信息變更時需要人工同時維護多套系統(tǒng)，系統(tǒng)之間模型維護共享程度較低，嚴重影響模型維護效率和質量[4]。調度模型數(shù)據(jù)維護主要存在以下問題：

1）模型數(shù)據(jù)重復維護，人工成本巨大。調度自動化運維人員在獲得模型、圖形變更信息時，分別在調度各系統(tǒng)進行維護相應模型信息，這就存在著模型參數(shù)重復錄入、圖形重復繪制及圖模重新關聯(lián)等問題，甚至會出現(xiàn)因工作量大維護錯誤導致系統(tǒng)之間模型參數(shù)不一致現(xiàn)象；

2）圖模信息頻繁變更，人工維護影響業(yè)務系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互。調控云與各業(yè)務系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互是通過人工維護模型ID映射關系實現(xiàn)，模型變更的同時需要重新維護系統(tǒng)之間的ID映射關系，若映射關系未及時維護或維護不正確，會影響調控云平臺匯集數(shù)據(jù)的完整性和準確性；

3）調控云模型維護及時性影響系統(tǒng)的實用化水平。調度各專業(yè)重視專業(yè)系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)的維護質量，而調控云平臺是所有模型數(shù)據(jù)匯集系統(tǒng)，缺少高效的維護機制保證調控云模型的同步維護，因此調控云模型數(shù)據(jù)的維護往往較為滯后，導致因模型維護不及時而影響調控云匯集數(shù)據(jù)的實用性。

因此需要開發(fā)調控云模型源端維護工具，實現(xiàn)調控云模型源端維護、全局共享，減輕調度運維人員工作量，提高電網調度模型數(shù)據(jù)維護效率，提升調控云平臺實用性和調控中心數(shù)字化水平。

1 調控云模型維護現(xiàn)狀

調控云平臺模型數(shù)據(jù)平臺集成全網省、地調35 kV以上全模型，根據(jù)調控云模型數(shù)據(jù)維護需要，江西省調于2017年11月部署調控云源數(shù)據(jù)端軟件，用于江西電網模型數(shù)據(jù)維護及通過縱向同步工具將維護模型數(shù)據(jù)同步至國分云端。省、地、縣調自動化運維人員通過B/S（瀏覽器/服務器）模式分別維護各自調管范圍內電網模型，模型維護分為存量模型維護和增量模型維護兩個階段。

1.1 存量模型維護

對于存量電網模型，可以通過從調度各業(yè)務系統(tǒng)全量導入調控云平臺，但江西電網未建設全網模型數(shù)據(jù)中心，全網模型數(shù)據(jù)是由各單位在各自業(yè)務系統(tǒng)獨立維護，同時源數(shù)據(jù)端的兩臺服務器性能不能滿足大量用戶短時間內同時訪問需要，因此結合當時江西各單位模型數(shù)據(jù)維護特點，對于公共模型、電網及一次設備模型等數(shù)據(jù)對象，由省調在云端將需要維護的模型導出維護模板，然后發(fā)至省檢、各地調、電廠按照各單位管轄范圍維護相應設備，維護完成后發(fā)至省調，由省調在源數(shù)據(jù)端導入，根據(jù)模型校驗規(guī)則提升模型數(shù)據(jù)質量，經過2018年全年集中維護治理，全網存量電網模型數(shù)據(jù)全部匯集至調控云平臺。

1.2 增量模型維護

調控云增量模型由省地調調度自動化運維人員根據(jù)電網模型變更后，在其它業(yè)務系統(tǒng)維護完成后再維護調控云平臺，由于缺乏判斷模型是否及時維護的機制，增量模型往往存在漏維護或維護不完整問題。

為解決源數(shù)據(jù)端軟件的模型維護、模型數(shù)據(jù)無應用問題，江西省調于2019年利用服務器部署了調控云平臺小系統(tǒng)，在此基礎上完成模型數(shù)據(jù)平臺和運行數(shù)據(jù)平臺的搭建，開展江西省級云模型數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)的維護工作。

2 模型源端維護方案

2.1 模型源端維護流程

調控云平臺模型要與電網實際保持一致。通過分析對比調控中心各業(yè)務系統(tǒng)，智能電網調度控制系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)）是實時生產控制系統(tǒng)，電力系統(tǒng)的在線實時分析計算都是以EMS數(shù)據(jù)作為基礎模型參數(shù)，模型與電網實時保持一致，因此選用I區(qū)EMS系統(tǒng)作為調控云源端模型系統(tǒng)。為實現(xiàn)調控云平臺模型免維護功能，調控云平臺不應該單獨做系統(tǒng)模型參數(shù)、圖形拓撲方面的維護工作，所有模型、圖形、參數(shù)都應該與源端D5000系統(tǒng)及時同步。源端模型維護流程如圖1所示。

圖1 源端模型維護流程

調控云源端模型維護流程如下：

1）模型感知。由自動化值班在EMS系統(tǒng)中維護電網模型數(shù)據(jù)，維護變電站、發(fā)電廠（火、水、抽蓄、風和光伏）、線路、線端、主變、主變繞組、發(fā)電機組、斷路器、刀閘、接地刀閘、并聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器等類型設備后自動在D5000.MODEL_MODIFY生成一條日志數(shù)據(jù)。

2）模型同步。根據(jù)D5000.MODEL_MODIFY日志表，定期把D5000設備模型變更信息數(shù)據(jù)同步至調控云源數(shù)據(jù)端中間環(huán)節(jié)。調控云平臺部署模型抽取程序在鏡像庫將相應模型參數(shù)信息抽取同步至調控云平臺。在增量模型中根據(jù)D5000修改的模型數(shù)據(jù)與調控云各類模型進行匹對，若調控云平臺已維護，則對已維護模型進行同步更新；若未維護，則直接自動生成調控云模型。

3）ID映射自動維護。根據(jù)匹配的結果及D5000將新增、修改和刪除狀態(tài)進行D5000模型數(shù)據(jù)同步至調控云模型中，同步實現(xiàn)對應對象的B表、C表、量測測點等表的數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)模型及映射關系的自動維護功能。

通過源端系統(tǒng)配置，調控云自動獲取業(yè)務系統(tǒng)的圖模數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)減少調控云維護工作量的目的。

2.2 模型感知

I區(qū)D5000系統(tǒng)模型服務將模型增量信息記錄到“模型變更記錄表”（見表1），通過跨區(qū)鏡像同步，將該表信息同步至D5000III區(qū)WEB鏡像系統(tǒng)。在省調D5000系統(tǒng)III區(qū)部署模型感知程序，定時生成模型變更記錄表，調控云模型抽取程序可以根據(jù)時間、模型表、是否更新標志等多重組合從該表中獲取模型變更的記錄信息（記錄ID，表名）和操作類型（增刪改）信息。增量模型抽取同步完成后，調控云模型抽取工具，將對應記錄的OMS_FLAG值改為1，表明該記錄已同步上云，后續(xù)將不再處理。

表1 模型變更記錄表

由于電網的模型參數(shù)、圖形拓撲不是隨時改變的，一般可以采用定時同步的方式。在電網有新廠站接入或其它變動引起電網模型參數(shù)改變時，可采用手動方式進行實時同步，模型的同步要求既可實時同步也可定時同步。

2.3 模型同步

源端模型變更包括新模型變更感知、已有模型參數(shù)變更、已有模型刪除等情況，所以以D5000系統(tǒng)為源進行模型同步主要有以下幾類同步操作：

1）同步已有對應關系的模型數(shù)據(jù)。該部分模型在D5000系統(tǒng)和調控云平臺均維護了，并已實現(xiàn)ID對應映射，在模型感知操作類型為“修改”時，同步實現(xiàn)模型參數(shù)同步；若操作類型為“刪除”時，同步實現(xiàn)調控云模型投運狀態(tài)修改為退役，同時自動生成當時的退運日期。

2）同步無對應關系的模型數(shù)據(jù)。該部分模型有兩種情況：D5000系統(tǒng)和調控云平臺均維護了模型，但未實現(xiàn)模型對應，需根據(jù)選擇變電站，實現(xiàn)D5000系統(tǒng)和調控云平臺對應，進行數(shù)據(jù)同步；調控云未維護模型，則直接同步新增調控云模型數(shù)據(jù)，且自動實現(xiàn)D5000和調控云ID對應功能。

2.4 模型參數(shù)分責維護

基于統(tǒng)一流程服務、統(tǒng)一權限服務，實現(xiàn)調控云模型參數(shù)維護分責管理。通過統(tǒng)一流程服務、統(tǒng)一權限服務，規(guī)范調控云模型參數(shù)維護管控工作，按照“優(yōu)先誰用誰管控、其次誰管理誰管控、再次誰掌握來源誰管控”的原則，將模型參數(shù)填報工作落實到相關責任專業(yè)，由責任專業(yè)對數(shù)據(jù)的一致性、完整性、準確性負責。

2.5 模型校驗

調控云模型數(shù)據(jù)有可能存在數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)關鍵屬性填寫不完整，數(shù)據(jù)屬性不合理、不規(guī)范，以及統(tǒng)計值缺失或錯誤等數(shù)據(jù)質量問題[5]。針對模型問題，通過部署模型校驗程序解決，模型校驗包含合規(guī)性、冗余性、統(tǒng)計值、合理性、規(guī)范性、完整性等六類校驗功能，校驗生成數(shù)據(jù)質量問題報告，確保數(shù)據(jù)質量，為其它應用奠定數(shù)據(jù)基礎。調控云模型校驗界面如圖2所示。

圖2 調控云模型校驗界面

3 現(xiàn)場應用

江西已在省調開發(fā)部署了調控云模型源端維護程序，源端維護界面如圖3所示。在近兩年時間內，省地調不斷分析在模型自動感知、模型自動讀取入庫、ID自動映射、量測模型自動匹配生成過程中出現(xiàn)的問題，通過完善程序功能和優(yōu)化參數(shù)維護流程方法，提高了調控云模型源端維護的可用性，解決了省調模型維護壓力。在盡量少的人工維護下，保證了電網模型維護的及時性、準確性、完整性，降低了系統(tǒng)運行和人工維護成本。

圖3 源端模型維護界面

3.1 提高模型數(shù)據(jù)質量

1）提高模型數(shù)據(jù)維護效率。模型自動維護使江西電網調控云模型人工維護工作量下降70%以上，降低了系統(tǒng)運行和人工維護成本，大大促進了公司人員精簡、績效水平和工作質量的提高。同時模型自動維護使調控人工將模型維護重心轉向提升模型數(shù)據(jù)質量上，提高基礎模型數(shù)據(jù)質量，為基于調控云的分析計算提供更加精確的電網模型，為電網的運行決策提供更加準確的計算結果，優(yōu)化電網電源側、電網側、負荷側投資，有利于提高江西電網的安全、穩(wěn)定、經濟運行水平。

2）提高模型數(shù)據(jù)維護實時性。源端模型維護采用模型自動感知同步的技術，省調D5000系統(tǒng)模型維護完成后，能夠定時或實時同步到調控云平臺，無需再通過人工重復維護。解決了模型維護的滯后性和漏維護的問題，提高了模型數(shù)據(jù)可信度。

3）提高模型數(shù)據(jù)應用廣度。電網模型數(shù)據(jù)是電力系統(tǒng)分析計算的基礎，完整、準確的電網模型數(shù)據(jù)可以為大數(shù)據(jù)分析提供基礎數(shù)據(jù)，模型源端維護提高了電網模型數(shù)據(jù)的完整、準確性，從而能夠帶來巨大的社會效益。通過大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術結合電力調控領域相關知識，運用調控云提供的基礎模型數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)價值，探索數(shù)據(jù)潛在規(guī)律，并應用人工智能技術對電力系統(tǒng)常用模型進行訓練，提升數(shù)據(jù)效率與業(yè)務決策能力，從而面向公司各業(yè)務部門提供電網運行、在線分析、現(xiàn)貨交易、調度管理、調度計劃、新能源等多業(yè)務信息，面向政府、監(jiān)管部門、電力市場主體提供不同類型的信息服務。

3.2 提高調度模型數(shù)據(jù)交互性

調控云模型源端維護能夠實現(xiàn)與調控中心D5000系統(tǒng)接口功能，提高不同專業(yè)系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)的交互，未來可以與其它部門系統(tǒng)接口，獲取其它系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)，完善調控云基礎模型數(shù)據(jù)庫，為電力系統(tǒng)分析計算及大數(shù)據(jù)、人工智能提供完整、準確的電網基礎模型數(shù)據(jù)。

1）促進調控中心內部各專業(yè)基礎模型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。通過確定調控機構內部各專業(yè)模型參數(shù)維護職責，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理規(guī)范，優(yōu)化模型自動維護程序，梳理各源端系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)維護范圍，實現(xiàn)源端系統(tǒng)與調控云之間模型數(shù)據(jù)的交互，既能夠向調控云提供數(shù)據(jù)又可以從調控云獲取數(shù)據(jù)，統(tǒng)一調控機構內部基礎模型數(shù)據(jù)。

2）加強調控中心與其它部門之間數(shù)據(jù)交互深度。未來增加調控云模型屬性字段，擴展調控中心模型數(shù)據(jù)范圍，獲取其它部門如桿塔經緯度等地理位置數(shù)據(jù)、氣象等外部環(huán)境數(shù)據(jù)，為電網調度運行控制提供充分的數(shù)據(jù)支撐。

4 結語

通過調控云源端模型維護程序，解決電網模型數(shù)據(jù)多套系統(tǒng)數(shù)據(jù)重復錄入增加調度專業(yè)人員工作量的問題，消除業(yè)務系統(tǒng)間的信息壁壘，確保數(shù)據(jù)來源唯一性，保證業(yè)務數(shù)據(jù)的及時性、完整性和準確性，滿足不同管理層面的業(yè)務需求。后續(xù)不斷完善源端維護程序，在地調推廣應用，減輕基層模型維護負擔。