國家電網(wǎng)SG-D5000廣域全景分布式一體化電力調(diào)度系統(tǒng)

    項目背景：

    項目名稱：國家電網(wǎng)備調(diào)運行控制小系統(tǒng)及華北電網(wǎng)運行控制小系統(tǒng)（D5000系統(tǒng)）

    客戶名稱：國家電網(wǎng)公司

    電力行業(yè)是國家最重要的支撐，關(guān)系到國家能源安全和國民經(jīng)濟命脈。國家電網(wǎng)公司(State Grid)成立于2002年，是經(jīng)國務(wù)院同意進行國家授權(quán)投資的機構(gòu)和國家控股公司的試點單位。國家電網(wǎng)公司作為關(guān)系國家能源安全和國民經(jīng)濟命脈的國有重要骨干企業(yè)，以投資建設(shè)運營電網(wǎng)為核心業(yè)務(wù)，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供堅強的電力保障。公司注冊資本金2000 億元，經(jīng)營區(qū)域覆蓋26 省、自治區(qū)、直轄市，覆蓋國土面積的88%以上。

    在項目實施前，電力行業(yè)前期使用的是國外數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，存在著一定的安全隱患，采購成本和服務(wù)成本比較高。

    客戶需求及業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)：

    國家電網(wǎng)為適應(yīng)特高壓電網(wǎng)運行的客觀需要，落實國家電網(wǎng)公司“四化”的工作要求，全面提升調(diào)度機構(gòu)駕馭大電網(wǎng)的能力，國調(diào)中心在公司系統(tǒng)內(nèi)組織開展廣域全景分布式一體化電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的研制工作。作為整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，D-5000是整個系統(tǒng)研制的核心和重點，其開發(fā)由國調(diào)中心統(tǒng)一組織，各網(wǎng)省調(diào)參加，中國電科院和國網(wǎng)電科院共同承擔(dān)。

    D-5000平臺采用先進的軟件開發(fā)技術(shù)，具有標(biāo)準、開放、可靠、安全和適應(yīng)性強等特點，直接承載著實時監(jiān)控與預(yù)警(新EMS)、調(diào)度計劃(OPS)、安全校核(SCS)和調(diào)度管理(OMS)四大應(yīng)用平臺，對提高電網(wǎng)的調(diào)度運行水平、加快調(diào)度機構(gòu)的標(biāo)準化建設(shè)和提高調(diào)度業(yè)務(wù)精益化的管理具有重要而深遠的意義。

圖1 總體結(jié)構(gòu)圖

    平臺通過自主開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的電力中間件、調(diào)度計劃應(yīng)用和調(diào)度管理類應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)了電網(wǎng)運行實時監(jiān)控、在線穩(wěn)定性分析、調(diào)度業(yè)務(wù)管理等功能。子系統(tǒng)包括：能量管理系統(tǒng)、動態(tài)穩(wěn)定預(yù)警系統(tǒng)、廣域相量測量系統(tǒng)、電力計劃管理系統(tǒng)、調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)、繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、雷電監(jiān)測系統(tǒng)、電網(wǎng)穩(wěn)定自動控制裝置、微機繼電保護裝置、電網(wǎng)仿真計算系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)等。

    在平臺建設(shè)中，新的電力調(diào)度系統(tǒng)面臨著以下幾方面的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)：

    1.       為了適應(yīng)電網(wǎng)的快速發(fā)展和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的需要，一定要提高調(diào)度駕馭大電網(wǎng)的能力；

    2.       為了適應(yīng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度和資源優(yōu)化配置的需要，一定要提高調(diào)度資源優(yōu)化配置能力；

    3.       為了應(yīng)對頻發(fā)自然災(zāi)害給電網(wǎng)運行造成的巨大影響，一定要建設(shè)備用調(diào)度體系（N-1）；

    4.       為了應(yīng)對日益嚴峻的網(wǎng)絡(luò)信息安全威脅對電網(wǎng)運行的影響，一定要完善二次系統(tǒng)縱深安全防護體系；

    5.       為了結(jié)合計算機、通信、信息技術(shù)及電力二次系統(tǒng)技術(shù)進步，需要開發(fā)新一代電網(wǎng)控制系統(tǒng)。

    方案部署及特點：

    安全電網(wǎng)運行控制平臺是按照等級保護四級系統(tǒng)保護要求，基于國產(chǎn)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采用國產(chǎn)B級安全操作系統(tǒng)，國產(chǎn)安全數(shù)據(jù)庫，國產(chǎn)中間件等基礎(chǔ)軟件的分布式一體化調(diào)度支持平臺。

    其中，對數(shù)據(jù)庫提出了更嚴格的要求。由人大金倉數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供大型通用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的技術(shù)，實現(xiàn)了以下方面的提高：

    1.       大大優(yōu)化了大容量數(shù)據(jù)快速讀寫和多用戶并發(fā)訪問的機制；

    2.       提高了數(shù)據(jù)庫間信息交換的頻率；

    3.       建立數(shù)據(jù)庫服務(wù)機群部署的機制；

    4.       提高數(shù)據(jù)的可靠性和相應(yīng)效率；

    5.       規(guī)范和開發(fā)通用數(shù)據(jù)庫訪問接口，促進數(shù)據(jù)庫維護和使用的方便性；

    商業(yè)價值：

    本系統(tǒng)是電力行業(yè)在核心業(yè)務(wù)中使用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的項目。在滿足用戶需求的同時，功能、穩(wěn)定性、效率都達到國外同類數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的水平，部分指標(biāo)要優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。用戶在本項目中使用KingbaseES數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品成功上線后，還獲得了來自人大金倉優(yōu)質(zhì)貼切的原廠技術(shù)服務(wù)。一方面用戶大大降低了采購成本和服務(wù)成本，另一方面用戶獲得了數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品本身的預(yù)期使用價值。更重要的是，KingbaseES數(shù)據(jù)庫提供了國外產(chǎn)品無法提供的高安全級別功能，在安全性性達到了系統(tǒng)設(shè)計要求，避免了安全薄弱點的產(chǎn)生。

    客戶評價：

    全電網(wǎng)運行控制平臺已在KingbaseES數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上完成統(tǒng)一測試和第一階段軟件開發(fā)部署任務(wù)。自2009年9月在華北電網(wǎng)正式上線運行以來，在大數(shù)據(jù)量存儲和更新的前提下，KingbaseES數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率方面得到了用戶的認可。