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随着水电、火电的开发，到风力和核能的应用，电力行业的不断发展为工业化进程的开展提供了强大的动力。而随着网络科技和计算机技术的发展以及电力行业市场化程度的不断加深，电力行业已进入一种电厂、电网和用户相互选择和竞争的市场交易格局中，电力交易的完成将更加依赖于基础数据平台和不同参与方相关信息的交流，因此对信息平台的依赖越来越大。 电力调度系统的信息化得到了高度发展，电力自动化程度也进一步加深。首先对电力调度系统的SCADA、EMS以及DMS系统等主要应用系统进行了介绍，然后详细地分析了曙光在国调跨区电网动态稳定监测系统的解决方案。 电力调度系统是基于计算机、通信、控制技术的自动化系统的总称，是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。电力调度系统一般包含安装在发电厂、变电站的数据采集和控制装置，以及安装在各级调度机构的主站设备，通过通信介质或数据传输网络构成系统。当前常见的电力调度系统有：监视控制和数据收集系统（SCA-DA）、能量管理系统（EMS）、配电管理系统（DMS）、电能量计量系统（Metering System）。 SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度管理自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信息报警等各项功能。 能量管理系统（Energy Management System，简称EMS）是以计算机技术为基础的现代电力综合自动化系统，主要用于大区级电网和省、市级电网调度中心，主要为电网调度管理人员提供电网各种实时的信息（包括频率、发动机功率、线路功率、母线电压等），并对电网进行调度决策管理和控制，保证电网安全运行，提高电网质量和改善电网运行的经济性。 EMS的基础模块是SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)即数据采集与监视系统，它主要完成数据的收集、处理解释、存储和显示，并把这些实时信息传递给其他应用模块。 配电管理系统是利用现在电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。 根据配电网规模、地理分布及电网结构，分为特大型、大中型和中小型系统，主要由主站系统、子站系统、远方终端和通信系统组成。 电能量计量系统的主要功能是实现电力公司对多个厂站的关口计量点电量进行自动采集和结算，为电力的商业化运营提供必要的技术手段，满足电力市场今后发展的需要。 国家电力调度通信中心跨区电网动态稳定监测系统 国调中心跨区电网动态稳定监测预警系统可分为国调、网调、省调三级，各级电网动态稳定检测预警系统分别完成调度管辖范围内电网的在线稳定监测预警，三级系统通过调度数据网络实现信息共享和协同工作。 国调中心跨区电网动态稳定监测预警系统由综合数据平台、在线并行计算平台、离线并行计算平台、历史数据存储与应用系统、人机界面等组成。最终实现在线稳定分析及预警，调度辅助决策，计划校核等目标，为实现闭环稳定控制奠定基础。 系统主要功能模块 综合数据平台 整合现有EMS、离线方式计算系统、WAMS等的数据，综合使用国调EMS的电网实时数据和分散在区域电网调度中心EMS的数据，建立综合数据平台。主要实现与EMS、WAMS等系统及各网公司的数据交换及整合潮流计算功能，并实现与综合数据平台的通信。在各网公司电网动态稳定监测预警系统建设前，采用动态数据交换网关实现实时数据的交换。 并行计算平台 采用并行集群设备，提供一个通用的计算平台，自动共同完成大批量计算任务，并行计算平台包括在线并行计算平台和离线并行计算平台。在线计算平台主要完成电网稳定预警的在线计算和预警；离线并行计算平台主要完成交互式、研究型离线的电网稳定计算和预警。 稳定分析预警与评估 利用数据平台提供的在线数据对当前系统运行状态进行综合安全稳定分析、评估，评价当前系统运行状态的安全性；对出现的不安全状态进行预警，将稳定评估结果传送给EMS，主要包括：暂态稳定分析与评估、静态电压稳定型评估、小干扰稳定评估、基于安全域的稳定监测及可视化、基于WAMS互联的分析与告警及稳定裕度评估等功能。 调度辅助决策 根据在线稳定分析的结果，搜索调整方向和调整幅度，提出包括调整发电机出力、调整联络线功率、控制负荷等预防性控制措施或优化策略等最有效的可行措施，实现调度辅助决策的自动化。 计划校核 主要考虑日前发电计划校核，对发电计划进行安全稳定评估，对出现的系统失稳进行预警。 1． 硬件系统规模需可扩展、硬件系统高性能、易管理，以适应电网发展的需要。 2． 硬件系统方案设计需切合并行处理平台的应用需求：并行处理平台从综合数据平台获取模型数据、运行数据等信息，广播至各计算节点；并能将在线动态安全评估结果信息，预警信息等通过综合数据平台发送至EMS。
近些年来，电力调度系统的信息化和自动化脚步越来越快，这对电力行业的软、硬件系统都提出了新的要求。 在国调项目的并行计算平台应用中，系统应用对服务器CPU、内存以及系统的网络性能要求较高，用户甚至希望服务器里可以去掉硬盘，只保留CPU、内存等主要部件。可见，系统应用对硬件设备的实时处理能力和通信能力要求很高，而对存储能力要求很低，几乎不需要。 另外，从电力行业的应用和硬件基础平台来看，涵盖了高性能计算和信息服务两个领域。因此，针对不同的应用系统，硬件平台的技术需求也有所不同。我们可以根据自身的特点，选择性价比最优的高性能计算机系统。 |
