新一代调度技术支持系统的建设，有利于未来电力系统发展和安全稳定运行，显著提升了对大电网一体化控制、清洁能源全网统一消纳、源网荷协同互动和市场化运作的支撑能力。随着自动化专业范围和专业深度不断扩大，工学矛盾日益突出。本书基于新一代调度控制技术建设实际，全面助力新一代调度技术支持系统培训体系构建，使相关从业人员扎实掌握监控系统网络安全技术及维护方法，满足电网调度与变电运行、继电保护及自动化等专业的培训需求，为“碳达峰、碳中和”行动方案的有序落地提供强大保障

调度技术支持系统是电力系统运行与控制的重要基础设施，实现了电力系统的数据处理、运行监视和分析控制，是电网安全、经济运行的神经中枢，已成为电网调度运行控制不可或缺的重要技术支撑手段。随着新型电力系统的构建，电网在规模、形态、业务等方面取得了跨越式发展，发生了颠覆性变革，电网调控运行在保障大电网安全、新能源充分消纳、现货市场运 行和源网荷储协同控制等方面，对调度技术支撑提出了更高的要求。 为了适应新形势、新任务，近年来国网公司全面推进新一代调度技术支持系统建设，支撑大电网安全稳定运行、电力运行组织的优化提升。新一代调度技术支持系统以电网全面数字化为基础，应用“大云物移智链”等 ICT先进技术，基于“物理分布、逻辑统一”的体系架构，促进电网调度的深度自动化、广泛智能化和全景可视化，全面构建自主可控的国产调度自动化装备，全面服务于“双高”电网一体化运行控制目标，有效支撑“绿色低碳、安全高效”能源体系运转。随着新一代调度技术支持系统建设工作的持续推进，为了让自动化专业人员更好地掌握系统架构及应用功能，提升运维能力，国网浙江省电力有限公司特编写《新一代调度技术支持系统关键技术及运维》。 本书以新一代调度技术支持系统平台和主要功能为主线，总结提炼典型应用场景和运维经验，共分为十六章。第一章介绍调度技术支持系统的基础概念；第二至第四章介绍系统架构、支撑平台及人机云终端；第五至第十二章介绍实时监控、自动控制、分析校核、清洁能源预测、计划市场、培训仿真、运行评估、调度管理八大类应用；第十三章介绍应用场景；第十四章介绍网络安全防护主要原则和技术要求；第十五章和第十六章介绍系统及平台运维相关内容。 本书由具有丰富现场运行经验的技术人员及丰富教学培训经验的专业培训师编写，在编写过程中，得到了公司系统相关单位及人员的大力支持，在此一并致以衷心的感谢！ 由于新技术不断更新发展，加之编写时间仓促、编写人员水平有限，书中难免存在疏漏之处，恳请专家和广大读者批评指正。

国网浙江省电力有限公司是国家电网有限公司的全资子公司，以建设和运营电网为核心业务，承担着保障更安全、更经济、更清洁、可持续的电力供应的基本使命，是浙江省能源领域的核心企业。在服务浙江省经济社会发展、加快浙江电力工业发展中，国网浙江省电力有限公司不断成长壮大。公司荣获全国文明单位、中国一流电力公司、全国五一劳动奖状、电力行业AAA级信用企业、全国电力供应行业排头兵企业等称号

第一章 概述 .....1 第一节 电力系统与调度自动化系统 .....2 第二节 调度自动化系统的发展 .....3 第三节 新一代系统特征 .....5 第二章 系统架构 .....9 第一节 体系架构 .....10 第二节 网络架构 .....11 第三节 软件架构 .....12 第三章 支撑平台 .....15 第一节 平台概述 .....16 第二节 运行控制子平台 .....17 第三节 调控云子平台 .....18 第四节 双平台交互 .....19 第四章 人机云终端.....21 第一节 概述 .....22 第二节 人机云终端桌面 .....22 第三节 人机云终端设计器.....24 第四节 人机云终端浏览器.....25 第五章 实时监控 .....27 第一节 概述 .....28 第二节 数据采集 .....29 第三节 数据处理与运行监视 .....30 第四节 操作与控制 .....44 第五节 智能告警与协同处置.....47 第六节 电网运行综合指标 .....49 第七节 主配协同调控......52 第六章 自动控制 .....59 第一节 概述 .....60 第二节 有功自动控制 .....61 第三节 无功自动控制 .....67 第七章 分析校核 .....71 第一节 概述 .....72 第二节 网络分析 .....73 第三节 在线安全稳定分析 .....82 第四节 安全校核 .....89 第五节 预调度.....92 第八章 清洁能源预测 .....95 第一节 概述 .....96 第二节 新能源发电监测 .....96 第三节 新能源功率预测 .....99 第四节 重大天气过程预测 .....103 第五节 新能源运行评估 ....107 第九章 计划市场 .....115 第一节 概述 ....116 第二节 负荷预测 .....117 第三节 调度计划 .....121 第四节 日前市场 .....126 第五节 实时市场 .....134 第十章 培训仿真 .....141 第一节 概述 .....142 第二节 调度员培训模拟 .....143 第三节 电网运行反演 .....156 第十一章 运行评估.....159 第一节 概述 .....160 第二节 安全评估 .....161 第三节 调控运行分析 .....162 第四节 电能计划分析.....165 第十二章 调度管理.....169 第一节 概述 ......170 第二节 调度运行 .....171 第三节 方式计划 .....177 第四节 继电保护 .....182 第五节 自动化网安 .....184 第六节 综合技术 .....188 第十三章 应用场景.....193 第一节 实时调度类应用场景 .....194 第二节 电网运行分析类应用场景 .....199 第十四章 网络安全防护 .....203 第一节 结构安全 .....204 第二节 本体安全 .....206 第三节 应用安全 .....208 第四节 数据安全 .....210 第五节 安全服务 .....211 第六节 安全监视 .....213 第七节 安全管理 .....214 第十五章 应用运维.....217 第一节 图模维护 .....218 第二节 智能对点信息联调 .....224 第三节 智能运维运行监视 .....228 第十六章 平台运维.....233 第一节 系统基础运维 .....234 第二节 实时数据同步 .....239 第三节 数据库运维 .....243 第四节 系统日志 .....246

第一章 概 述 调度自动化系统作为电网安全、经济运行的神经中枢，实现了电力系统的数据处理、运行监视和分析控制，已成为电网运行控制不可或缺的重要技术支撑。本章主要探讨电力系统与调度自动化系统的联系、调度自动化系统的发展历程及新一代调度技术支持系统（简称“新一代系统”）的新特征。 第一节 电力系统与调度自动化系统 电力系统是一个涵盖发电、输电、变电、配电和用电的电能生产与消费体系，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的统一整体，其最大的特点是电能的瞬时平衡和无法大量存储。发电厂将一次能源转化为电能，然后通过电网将电能输送和分配到电力用户的用电设备，从而完成电能从生产到使用的整个过程。电力系统还包括保障其安全可控运行的继电保护装置、 安全自动装置、计量装置、调度自动化和电力通信等一系列相应的辅助系统。 调度自动化系统是电力系统运行与控制的重要基础设施，是集计算机、网络通信、自动控制、电力系统等多学科技术为一体的广域部署的工业控制系统。早期的自动化系统主要协助调度人员开展电网运行监视，随着技术的进步与业务的发展，目前，调度自动化系统已具备实时监控与预警、安全校核、调度计划、调度管理四大类应用，打通了发、输、变、配等环节，可全面支撑电网调度控制业务，成为电网安全优质经济运行不可或缺的技术支撑。 调度自动化系统主要由主站端系统、厂站端系统和数据传输通道三部分组成。主站端系统作为调度自动化系统的核心，它实现电力系统数据处理和分析控制，相当于人类的大脑，是电网安全、经济运行的神经中枢和调度指挥的司令部。厂站端系统构成了调度自动化系统的基础，实现电力系统数据采集和调度命令执行，相当于人类的眼耳和手足，是调度自动化系统可靠运 行并发挥其功能的保证，早期厂站端功能相对简单，只有遥测、遥信和遥控功能，一般也称为厂站远动功能，后期发展为变电站综合自动化系统，主要增加了当地后台的监控功能。数据传输通道相当于人类的神经系统，负责把厂站端采集的遥测、遥信数据及时、准确地传送给调度控制中心的主站端系统，同时将主站端系统的遥控、遥调命令可靠地发送给厂站端。 第二节 调度自动化系统的发展 调度自动化系统始于20世纪70年代，随着电网规模的不断扩大和调控业务需求的增强，调度自动化系统持续发展并逐渐成熟。同时，调度自动化系统的升级换代与计算机、自动控制等基础技术的发展紧密相连。截至目前，我国调度自动化系统的发展经历了起步阶段、四大网引入、引进消化、全面自主研发、智能电网发展、能源互联网六个阶段。系统功能由最初的基础监视，逐步发展到监视控制，再到能量管理和能量市场管理，规模不断扩大，功能日益丰富和完善。 20世纪70年代，调度自动化系统起步并逐渐发展，基于中小规模集成电路计算机，具有数据采集与监控功能。国内最早的调度自动化系统SD-176于1978年在京津唐电网的中心调度所正式投入运行，接入了33个发电厂、变电站共465个模拟遥测量、346个开关状态量，以满足调度对电网安全监视与控制的需求。该系统的优势在于一机多用、节约资源投资，但是面临着第三方产品难以接入、不易扩展更新等问题。 随着计算机技术的进步和调度业务的发展，调度自动化系统从单机逐步演化成多机系统，具有数据采集与监控、自动发电控制、网络分析等功能，系统数据接入规模有显著提升，接入遥测量已超过1500个，实现了对发电厂机组的自动发电闭环控制，同时具备对电网正常和事故情况及时且准确做出控制决策的能力。典型的系统型号有SD-6000、RD800，由华北、东北、华 东、华中四大区域电网率先引入使用。 20世纪90年代，调度自动化系统逐步向有限开放式结构转变，基于国外引进的自动化技术，进行了全面消化吸收和技术再创新，具有数据采集与监控、自动发电控制、网络分析、发电计划、电力市场等功能，系统结构从集中式转变为分布式，实现了全面数据采集、实时信息处理、快速电网分析、经济电网运行方式安排和调度运行的全面提升。典型的系统型号有OPEN2000、DF8002、TH2100。 2000年，在计算机和通信技术快速发展的背景下，调度自动化系统逐渐实现了国产化条件，遵循IEC 61970标准化设计，增加了自动电压控制、广域监测分析、保护与安控信息管理等功能，实现了国产系统为主的转变，从而提升了电网输电能力和电能质量。典型的系统型号有OPEN3000、CC2000、IEC600。 2010年，调度自动化系统全面实现了国产化，在统一支撑平台上形成了实时监控与预警、调度计划、安全校核、调度管理四大类应用，实现调控中心内部的横向集成和多级调控中心之间的纵向贯通。系统在调度流程性业务支撑能力上得到了显著提升，实现了模型数据的源端维护和全网共享，同时支持远程浏览、告警直传，系统使用对象从本地扩展到上下级调度机构人 员，在各级调控中心得到广泛部署应用，为保障电网安全稳定运行发挥了重要作用。典型的系统型号是D5000。 2021年，随着“大云物移智链”等技术的蓬勃发展，调度自动化系统引入“互联网+”理念和云计算、大数据、人工智能等新技术，采用“物理分布、逻辑统一”的全新架构对大电网调控技术支撑体系进行重构，面向调控业务场景设计，重组再造应用功能，全面适应电网发展对调度控制技术支撑能力的新要求。 第三节 新一代系统特征 随着新型电力系统建设的推进，电网在整体规模、电源结构、网络形态、负荷组成等方面均发生了深刻变化，能源转型、市场化改革等各类电网业务正在经历跨越式发展，迫切需要加强和完善调度技术支撑手段建设，创新大电网安全管控、现货市场运行、新能源充分消纳和“源网荷储”协同控制的技术手段，从而提升电网调度的数字化、自动化和智能化水平。新一代系统建设为了适应电力系统不断发展的新需求，持续紧跟新型电力系统发展、电力市场化改革、能源互联网建设等新形势、新任务，通过打造坚实的系统底座，赋能电网调控业务，支撑新型电力系统和新型调度体系的构建。 在系统架构方面，新一代系统遵循“整体设计、分级部署、业务协同、生态共享”的统一设计理念，突破了传统调度自动化系统独立运行、就地使用的局限，实现了电网模型的统一同源、数据采集的快速全面、多级调度的高效协同，有力支撑全网信息综合应用、电网全局态势感知、快速精确分析和全网统一控制决策能力的进一步提升。 在平台支撑方面，新一代系统在D5000统一支撑平台的基础上，进一步拓展为运行控制和调控云双平台，解决了不同业务应用在“安全性与先进性”“稳定性与高效性”之间的平衡问题。其中，运行控制子平台是在D5000基础平台上的继承和延伸，引入分布式处理、并行计算、服务化等新技术，建立系统多活、应用并行、灵活扩展、高效运维的运行机制，具有高实时、高可靠的特征；调控云子平台是一个全新的平台，它扩展了云计算和数字化支撑能力，引入了“大云物移智链”等先进技术，通过对系统体系架构、平台支撑技术、数据组织模式和综合应用功能的提升、创新与发展，整体上实现了 “全网模型、云端存储、按需服务”，解决了调控业务基础数据分级管理、海量数据集中共享的难题，是新技术先行先试和价值创造的核心载体，具有开放、共享、易扩展的特征。 在应用功能方面，新一代系统 以新型电力系统构建和电网运行控制业务需求为导向，秉承“继承+融合+创新”的技术路线，在保障大电网安全稳定、支撑电力市场运行组织、支撑清洁能源高效消纳、提升“源网荷储”调控能力、构建自主可控基础设施、提升系统智能化等方面，开展应用功能提升和特色场景建设。 在支撑特高压大电网的安全运行方面，新一代系统全面采集电网内外部的运行数据，精准评估电网运行风险，全过程跟踪并发布风险预警，辅助调度运行人员超前感知电网运行态势，将事后被动处理转变为事前主动防御，以预防大面积停电事故的发生；针对特高压直流等重大故障，智能感知故障设备及波及范围，向全系统自动推送故障告警及处置策略，协同全网多级调度联合开展故障处置，以提升重大故障处置效率，从而保障大电网安全可靠运行，守牢电网安全生产运行的“生命线”。 在提升电力市场化运营水平方面，新一代系统针对电力市场化改革的要求，开展现货及辅助服务市场申报管理、优化出清、信息发布、市场评估以及模拟推演等功能建设，横向上实现日前、实时及辅助服务市场的高效运行，纵向上实现省间、省内两级市场的高效协同，从而全面支持构建电力现货市场化运营体系，大幅提升电力运行组织效率，支撑电网运行从计划模式向市场模式的转变，支撑调度运行进入安全与经济并重的电力运行组织新模式。 在支撑清洁能源高效消纳方面，新一代系统针对未来大规模集中式新能源和分布式新能源并重发展的能源战略，基于一体化电网模型数据，全面分析水气煤风光等一次能源及负荷需求时空互补特性，发挥电网在资源优化配置中的平台作用，结合市场化调节手段，构建全周期滚动、跨区域统筹、发用电实体深入参与的电力电量平衡体系，从全网层面挖掘系统整体调节能 力，实现调峰、备用、调频等各类资源的全局共享，从而全面提升清洁能源消纳能力，助力现代能源体系转型升级。 在提升“源网荷储”调控能力方面，新一代系统借鉴“互联网+”理念，构建了一个开放且共享的“源网荷储”协同调控平台，借助市场化手段发掘负荷侧资源需求弹性，引导负荷侧资源主动参与电网调峰，削减电网短网运行效率效益的提升，助力能源互联网企业的构建。 在构建自主可控基础设施方面，新一代系统全面应用国产服务器、国产网络设备、国产数据库、国产操作系统、北斗授时设备等全国产化基础软硬件，大力推进国产芯设备在电力监控领域的应用，构建其生态环境。通过实施边界安全防护、终端本体安全防护、业务系统监测和软件基本颗粒安全防护等多层次、多维度的安全防护措施，满足安全可信与业务系统高度融合的需求，从而提升网络安全整体防护能力。确保实现调度技术支持系统的完全自主可控和网络安全防护能力的整体提升，从而全面保障电力重大基础设施的本质安全。 在智能化水平提升方面，新一代系统融合“大云物移智链”等先进技术，构建“算力统筹、算法共享”的人工智能及大数据平台，为各类应用功能提供统一的数据和算法引擎；借助于大数据、深度学习、强化学习、知识图谱等技术，构建物理模型和运行数据双驱动的应用功能体系，实现应用功能从模型驱动向模型和数据双驱动的转变，从而全面提升应用功能的智能化水平。