電力業界のスケジューリング技術サポートシステム分析

超高電圧交流試験パイロットプロジェクトの立ち上げ成功をシンボルにし、国家電網は超高電圧を基幹グリッドにし、各級電網が協調して発展する強い電網を建設しようとする。

電網の発展によって、スケジューリング技術装備レベルの向上を進め、技術装備の総量が持続的に増加し、カバー範囲もさらに拡大し、応用レベルがどんどん深くなる。現在、電網スケジューリング技術サポートシステムは基本的に構築された。10セットの異なる業務応用をサポートするスケジューリング技術サポートシステムを運行使用中である。具体的にエネルギー管理システム、広域測定システム、動的安定アラームシステム、スケジューリング計画システム、ディスパッチャシミュレーショントレーニングシステム、給水スケジューリングオートメーションシステム、電気エネルギー計測システム、故障保護情報管理システム、スケジューリングマネジメントシステムと雷監視測定ポジションニングシステムを含み、SCADA、自動発電コントロール、ネットワークトポロジー、状態予測、ディスパッチャパワーフロー、ネットワーク等価、静的安全分析、自動当番アラーム及びクエリー、電力システムシミュレーショントレーニング、動的アラーム、電気量計測、スケジューリング計画、検査修理管理、給水スケジューリングオートメーション、故障保護情報管理、雷監視測定ポジションニング等を含める多機能を提供し、リアルタイムに監視し、アラームを鳴り、スケジューリング計画、安全校正チェック及びスケジューリング管理等の四大カテゴリーの業務応用の必要にほぼ満足できる。これで国家電網の安全且つ良質な運行を保証し、全国電網の運行監視、国家重大活動の電力保障と管理事ロール、電網突発事件の緊急対応、スケジューリングシステム総合業務の情報共有化と国家電も会社の企業イメージアップ等において、重要な役割を果たす。

電力スケジューリングに存在する主な問題

技術サポート手段は電網の発展と見合わない。超高電圧連系電力系統のメカニズムを深く、細かく検討する必要がある。リアルタイムモニターリングとアラームシステムの応用機能がよりに完全だが、オンライン分析の実用化程度が足りない。スケジューリング計画の作成は上下協調の自動作成と安全且つ経済的な要求に満たせない。技術サポートシステムの建設は規範性がない、基準が統一しない、特にネットワーク全体の協調が必要となるコントロール技術応用について、統一な協調性とマネジメントが欠けている。バックアップのスケジューリング構築が遅れて、電力システム全体の運行コントロール持続性の要求に満たせない。リレー保護と安全コントロール装置の標準化レベルを上げるべき。電力通信伝送ネットワークの構造をさらに最適化し、電力通信資源を最適化し統合する必要がある。

長年、国家電網会社のシステム各級スケジューリングはすでに実用的なスケジューリングオートメーションシステムを段階ずつに構築され、電網の安全且つ良質な経済的な運行、スケジューリング管理レベルを引き上げる事について大きな役割を果たしている。2008年末まで、会社のシステム地域及びその以上のスケジューリングと80%の県レベルのスケジューリングについて、スケジューリング技術サポートシステムを構築し、所轄の電網に対する運行モニターリングを実現し、電網の安全的に、安定的に、且つ経済的に運行するために重要な役割を果たした。しかし、会社と電網が「二つのシフト」を実現したい、及びさらに新しいステージ入りの目標までまだまだ大きなギャップがあり、超高電圧電力システムの安全、安定運行、スマートグリッド、省エネ発電スケジューリングとスケジューリング管理の細かい作業に適応しない部分があって、国家、網、省、地域、県(配)レベルのスケジューリング必要性に適したスマート電網スケジューリング技術サポートシステムを全体に考慮し、研究開発する必要がある。

スマートスケジューリングの全体目標

スマートスケジューリングの全体目標はスマートスケジューリング技術サポートシステムをサポート手段とし、スケジューリングによって電力システムをコントロールする能力、資源の最適化配置能力、深いレベルのリスク防御能力、科学的な意思決定管理能力、柔軟に且つ高効率な調整コントロール能力と公平友好な市場調整配置能力を全面的に引き上げる。全力を挙げて電網のコントロール自動化、総合モード集約のデジタル化、機械とネットワークの協調、スケジューリング管理情報化を進め、電力生産の科学的に組織し、正確に指揮し、先を読んだ指導と高効率な協調を実現し、電網の安全的に、経済的に、良質的に運行することを確保する。

スマートスケジューリング(名詞解釈)とは:電網のスケジューリングに関わる各種の技術手段の応用を通じて、電網コントロール能力と科学管理レベルを向上し、電力生産過程における正確な指示と細かい運営を実現し、電網の安全且つ高い信頼性、柔軟的な協調、経済的且つ環境にやさしい、高効率な運行を確保する。

スマートスケジューリングは自動化、デジタル化、情報化、インターラクテイブを実現する。

自動化は全局、オンラインのフォロー、自動のスマートアラーム、分析意思決定、総合アラーム、細かいスケジューリングコントロール、多様な角度、多様なレベルでの協調による安全防御と細かい最適化スケジューリング計画を実現すること。敏感な全景化先読みアラーム、最適化の自己適応自動調整、多様な角度の全局協調コントロール、全体の細かいスケジューリング計画、規範化したプロセス化高効率管理等を含む。

デジタル化はスケジューリング情報のデジタル化、測定コントロール手段のデジタル化と業務フローのデジタル化を実現する。基礎データの正確性、完全性とタイムリー性と一致性を確保し、実際の電網に対して、全面的、正確的なデジタル化を行い、完備したデジタル化電網を構築し、基礎の自動化レベルを向上し、電網の分析、計算、調整とコントロールのために、強いデータサポートを提供する。

情報化はリアルデータの採取を含むスケジューリング生産のフルプロセスの情報化と広域、全景情報の集約と共有化を実現する。統一な標準化情報システム、高効率なネットワーク化情報通信、規範性があるプロセス化情報管理と完備した情報安全保護システムを通じて、情報資源の共有化、採取伝送ネットワーク化、分析と表現のビジュアル化、意思決定処理のすマーt化を実現する。

インターラクテイブは多様レベルのスケジューリングを一体化して協調しながら運営し、機械とネットワークの協調運営とコントロール、大型クリーンエネルギーと分布式電源の柔軟な接続、風力と水力のインターラクテイブ、ユーザとのインターラクテイブの需要を満足することを実現する。AGCとAVCのコントロールストラテジーを向上し、周波数、電圧制御の知能化と細かい管理レベルを引き上げる。

スマートスケジューリングの段階別目標

2009-2011年、連係電力システムをコントロールする能力と科学的な意思決定管理能力を向上することをコアとし、スマートスケジューリング技術システムと肝心な技術研究を完成させ、データの正確性と信頼性を目標とし、発電所の基礎データの総合整理をしっかり行って、システム応用機能の実用化を推進する。スマートスケジューリング技術サポートシステムの四大カテゴリーでの応用機能の開発とパイロット建設を完成する。ビジュアル化の表現ができる電網運営オンライン分析とリアルタイムなアラームを実現し、クロス業務、多様な角度、フルビューの情報集約分析を実現し、連係電力システムをコントロールする能力を上げる。2011年までに、スマートスケジューリングに関する肝心な技術研究が国際の先進レベルに達す。

2012-2015年では、深いレベルのリスク防御能力と柔軟な調整コントロール能力を上げることをコアとし、国家、電網、省の三つのレベルにおけるスケジューリング機構において、スマートスケジューリングセンターを普及し、スケジューリング業務の一体化程度を増す。連係電力システムの予防コントロールと緊急コントロールのリアルタイムな協調と意思決定と迅速なシミュレーションを構築する。電網のデジタル化、運営コントロールのリアルタイム化、スケジューリング管理の精密化、スケジューリング意思決定の科学化を実現する。2015年までに、スマートスケジューリングセンターの初期建設を完了し、スマートスケジューリング技術サポートシステムが国際先進レベルに達す。2016-2020年では、資源の最適化配置能力と公平友好な市場調整能力を上げることをコアとし、安全防御、経済最適化、高効率管理の三位一体の全景分布式一体化スマートスケジューリングシステムを構築完了し、多様なリーとタイム、多様な防御ライン、多様なレベルにおける電網安全総合防御システムを形成し、各種類の電源の秩序ある接続とスマートインターラクテイブをサポートする。2020年までに、スマートスケジューリングセンターを国際のトップリードレベルに建設する。

全体の技術路線

自主開発を堅持し、集約化開発と標準化管理を行い、スマートスケジューリング技術サポートシステムの開発をコアとし、三つの軸をめぐって四大カテゴリーの応用機能を構築し、一体化スケジューリング作業を通じて同質化のスケジューリング管理を行う。

三つの軸とは分布式一体化共有のプラットフォームサポート、多様角度での協調を行う安全防御と精密且つ最適化のスケジューリング計画をめぐって、全景情報をタイムリーに感知し、スマートアラーム、オンラインアラーム、動的自己適応調整、スマート意思決定、層別の協調コントロール、ビジュアル化の表現、全体の精密化スケジューリング計画、規範化した高効率プロセス化管理、高効率なネットワーク化情報通信を実現する。

四大カテゴリーの応用機能を構築するとは、リアルモニターリングコントロールとアラームの応用、安全校正チェックの応用、スケジューリング計画の応用とスケジューリング管理の応用を指す。超大連係電力システムの安全且つ安定運営を保証するために、モニターリング、分析、調整、コントロール手段をさらに全面的に、完全的に提供し、電力システムの経済特性と電網安全を総合考慮する最適化資源の配置ツールを提供し、スケジューリングセンターの規範化と専門管理を実現する。国家電網の急速発展と超高電圧電網の安全且つ安定運営を実現するために、スケジューリングによる電力システムのコントロール能力とスケジューリング技術装備レベルを上げて、技術サポートシステムの標準化構築を力強く推進し、国家電網会社は『スマートグリッドスケジューリング技術サポートシステム構築の枠組み』を作成した。該システムは基礎プラットフォームとリアルモニターリングとアラーム、調整計画、安全校正チェック、スケジューリング管理の四大カテゴリーの応用によって構成され、システムは分布式一体化共有の情報サポート、多様角度での協調による安全防御、精密且つ最適化のスケジューリング計画と規範化したプロセス化工効率管理という四つの軸をめぐって、完全なスマート電網スケジューリングサポート手段を提供し、敏感な全景化先読みアラーム、最適な自己適応自動調整、多様な角度での全局協調コントロール、全体の精密化スケジューリング計画と規範化したプロセス化高効率管理を実現する。

スマート電網スケジューリング技術サポートシステムがよりよく、早く、安全に且つ安定に運営できるように、システム計画として、依存するプラットフォームについて以下の要求がある:

1、システムの高い信頼性。システムの建設について、I/II/III地域多いサーバー、ネットワーク及び関連のソフトウエアにかかわり、システム全体の安定性と信頼性はスマート電網建設の重点であり、Inspurは今回のシステム建設においてデータベースサーバーとアプリケーションサーバー共に、フル冗長の四ウエイ四カーネル企業レベルサーバーを採用して、システムの高い信頼性を保障する。

2、システムの全体性能。スマート電網システムは大量なデータ交換とデータ処理になるので、サーバー、ネットワーク、データベースの性能について高い要求している。われわれは最高性能の四ウエイ四カーネルサーバーを国家電網へ提供するほかに、これらのサーバー製品は国産のオペレーティングシステム、国産データベースシステムと、良好な互換性を持つ。

3、システムの安全性。スマート電網は国家経済発展の中で非常に重要な役割を果たす。サーバーはI/II/III内で電網運営のコントロールとスケジューリング生産管理を担当することになる。Inspurより提供したサーバー製品はすべて自主開発、知的財産権を自主的に持つサーバー製品であり、その同時にInspurは国家安全サーバーの標準策定に積極的に参画し、すべてのサーバー製品がGB/T21028-2007安全サーバー規範に適合する。Inspur製品はすべて完全の管理システムを装備し、ユーザがリモートのサーバー管理とメンテナンスを実現できるようにし、スマート電網の安定な運行を保障する。「スマート電網」スケジューリング自動化システムと合わせて、サーバー地域ごとのサーバーアプリケーションニーズを分析する。サーバーの配置はI区域EMSエネルギー管理システム、II区域スケジューリング計画管理システム、III区域スケジューリング運行管理システムに基づいて配置し、すべてのサーバー製品が以上の三つの区のアプリケーションニーズに満足する。

バックアップスケジューリングコントロールセンターの構築

バックアップスケジューリング構築は国家電網のスケジューリング構築を強化し、電網の応急と事故対応能力を引き上げる重要な内容であり、超高電圧電網建設、「三華」電網の同期運営と各級電網の協調の急速発展に見合うニーズを満足することに基づき、電網スケジューリングの安全性、信頼性とディザスタリカバリ能力をさらに引き上げ、火災、技術故障と自然災害、厳重な公共衛生事件、重大な突発公共事件等のリスクを有効に防ぎ、連係電力システムの安全且つ安定運営を確保する。国家電網スケジューリング構築の要求に基づき、バックアップスケジューリング構築を国家電網スケジューリングの一体化構築の枠組みの中に入れ、統一計画、統一案の審査、統一技術規範、統一設計開発、統一実施を堅持する。バックアップスケジューリングを構築済みの江蘇等5つの会社のほかに、新規バックアップスケジューリングの25個網、省スケジューリングを分割して段階的にバックアップスケジューリング機能を実現する。

2009年に8ヶ所の機関で予備調整システムを新設。その内、北京、上海、浙江、湖北、河南、遼寧、寧夏等の省スケジューリングについて、既存のメインスケジューリング自動化システムと同じシステムを採用してバックアップをする。華中ネットワークスケジューリングはスマートスケジューリング技術サポートシステムを採用してバックアップスケジューリング機能を実現する。2010年に12ヶ所の機関で予備調整システムを新設。華北、東北、天津、河北、山西、山東、江西、重慶、黒龍江、吉林、西北、チベット等のネットワークは省スケジューリングには、スマートスケジューリング技術サポートシステムを採用し、バックアップスケジューリング機能を実現する。2011年に5ヶ所の機関で予備調整システムを新設。華東、甘粛、青海、新疆、湖南ではスマートスケジューリング技術サポートシステムを直接採用してバックアップスケジューリング機能を実現する。その内「三華」電網の華北、華東、華中網スケジューリングと国家スケジューリングはメインスケジューリングの間、異なる場所間のお互いバックアップしてあげるモデルを採用してバックアップ(1+3モデル)を採用し、各メインスケジューリング自動化システムの更新改善とあわせて、統一した技術サポートシステムを配備し、段階ずつにお互いのバックアップ一体化「三華」電網スマートスケジューリング技術サポートシステムを構築し、「三華」超高電圧連係電力システムのスケジューリング実現のために条件を整える。