1. 聯(lián)想電力解決方案之戰(zhàn)略

1.1 核心價值

電力安全穩(wěn)定運行是電力最核心的價值，聯(lián)想IT基礎架構為其提供了完整的產(chǎn)品鏈和服務體系;國家電網(wǎng)公司安全穩(wěn)定運行30多年，沒有發(fā)生重大事故，這與中國科學院電科院提供全面穩(wěn)定運行支撐技術密不可分。

聯(lián)想與中國電科院戰(zhàn)略合作，強強聯(lián)手�；�于電網(wǎng)核心價值，構建了系列電力解決方案，為電力安全穩(wěn)定運行保駕護航。把電力系統(tǒng)看成一個人體，電力安全穩(wěn)定運行的應用軟件則是電力系統(tǒng)的大腦，聯(lián)想提供的IT基礎架構就是整套應用系統(tǒng)運行的基石�；�石穩(wěn)如磐石，電力核心應用軟件運行穩(wěn)如磐石，則電網(wǎng)安全穩(wěn)定則穩(wěn)如磐石，這就是聯(lián)想電力解決方案之道!

1.2 方案簡介

聯(lián)想在IT基礎架構方面一直專注于存儲、高密度服務器、PC服務器，圖形工作站，以及用戶終端等。針對電力方面，聯(lián)想更是投入大量人員研發(fā)高密度服務器。電力系統(tǒng)應用的運行往往需要大量的計算服務，對服務器的計算要求很高，而聯(lián)想的高密度服務器則很好的滿足了這些需求。

目前與中國電科院在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的應用領域推出系列解決方案。有力支撐了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。其主要電力解決方案見下表(表一)：

表一： 聯(lián)想電力解決方案簡介

1.1 方案作用

聯(lián)想電力解決方案是一個整體，每一個子解決方案能夠獨立存在，并在某一領域發(fā)揮其作用，用戶也可以統(tǒng)一建議，四個子解決方案整體解決電力安全穩(wěn)定運行存在的各種不穩(wěn)定因素。其解決方案在電力行業(yè)發(fā)揮重要作用，是當今電力行業(yè)不可或缺的核心應用。見下圖1-1,

圖1-1 聯(lián)想電力解決方案的整體系統(tǒng)架構圖

從上圖，依托聯(lián)想IT基礎架構，四大子系統(tǒng)解決方案部署在其中。IT基礎架構可以整體考慮，通過硬件共享，可以節(jié)約整體硬件采購成本，而且節(jié)省后續(xù)運維成本。四大子系統(tǒng)即相互獨立，又相互支撐：

聯(lián)想系統(tǒng)規(guī)劃平臺解決方案，為電力規(guī)劃業(yè)務提供核心算法和友好的使用體驗，能夠把電網(wǎng)安全問題在規(guī)劃第一步做到整體剔除。解決電網(wǎng)最優(yōu)規(guī)劃問題。

聯(lián)想安全穩(wěn)定分析解決方案，可以把電網(wǎng)安全從離線、在線、未來態(tài)做統(tǒng)一考慮，把影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定因素進一步剔除，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行在可控范圍內(nèi)。及時發(fā)現(xiàn)偶然事故，對于將會出現(xiàn)影響電網(wǎng)穩(wěn)定問題，可以及時預警，并最先給出電網(wǎng)穩(wěn)定的決策條件。

聯(lián)想虛擬仿真實驗室解決方案，可以檢測所有入網(wǎng)設備，以及進行電網(wǎng)事故預演和反演分析，進一步剔除影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定因素。而且為電網(wǎng)調(diào)度人員提供了可以對真實電網(wǎng)進行操作的演練平臺，可以當作電網(wǎng)分析的參謀室，可以做任何事故的預演分析，極大提高電網(wǎng)駕御能力，從而提高電網(wǎng)穩(wěn)定運行的能力。

聯(lián)想沙盤推演系統(tǒng)解決方案，是一種提高電網(wǎng)分析手段的工具平臺和操作平臺，沙盤推演系統(tǒng)相當于給上述三大解決方案準備了一種新型重武器裝備，可以給上述三大解決方案提供互動操作的手段。尤其是借助聯(lián)想可觸摸屏的技術，極大提高了系統(tǒng)應用的互動性和操作性。

1.2 方案服務

由于整體方案包括軟件+硬件+服務，并且涵蓋了實施部署、電話支持和后續(xù)延保等內(nèi)容，所以對服務進行如下詳細的說明:

1. 聯(lián)想原廠工程師上門首次安裝部署，包括硬件上架安裝、操作系統(tǒng)及系統(tǒng)平臺安裝。

2. 聯(lián)想原廠3年ThinkServer服務器原廠硬件保修，3年故障硬盤免回收服務。

3. 聯(lián)想原廠服務器三年7*24帶備件上門服務。

4. 聯(lián)想原廠工程師上門配置VMWare虛擬化軟件，并且提供SCO UNIX HA配置服務。

1.3 方案優(yōu)勢

采用了聯(lián)想為用戶度身定制的電力系統(tǒng)解決方案后，全新的高密度服務器系統(tǒng)在空間優(yōu)勢、管理性、可靠性、高性能方面都與傳統(tǒng)計算節(jié)點有了很好的提升。具有以下的方案優(yōu)勢：

1.聯(lián)想的ThinkServer服務器以其可靠的品質(zhì)、優(yōu)越的性能、很好的兼容性為用戶提供了新業(yè)務的統(tǒng)一、易管理硬件平臺。

2.經(jīng)過嚴格的測試，能夠應對各種使用環(huán)境和要求，從而保證了高性能的云仿真、云計算、電力規(guī)劃等等高性能計算要求。

3.通過訂制化的專業(yè)服務和專業(yè)的服務團隊，從而保證客戶系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

4.聯(lián)想憑借著強大的專業(yè)工程師團隊，為用戶量身定制的軟硬件維護服務，為用戶解決了燃眉之急，用戶的新業(yè)務上線完全沒有了后顧之憂。

5.通過虛擬化的手段，提高了服務器的利用率，能耗、管理、空間上都得到很大的簡化，為用戶云計算中心的搭建打下了堅實的基礎。

2. 聯(lián)想電力系統(tǒng)規(guī)劃平臺解決方案

2.1 主要功能

根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃部門工作特點為電網(wǎng)規(guī)劃分析提供智能化的高效圖形化分析平臺。充分利用網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、可視化技術、面向?qū)ο蟮木幊碳夹g等新興計算機軟件技術，形成結構合理、界面友好、處理靈活、模型全面的電網(wǎng)規(guī)劃軟件平臺。將規(guī)劃人員從目前繁瑣、枯燥、非標準化的、易出錯的手工數(shù)據(jù)錄入中解放出來，將注意力專注于電網(wǎng)規(guī)劃方案的研究，很大程度上提高電網(wǎng)規(guī)劃的科學性、可靠性和工作效率。

2.2 系統(tǒng)結構

電力規(guī)劃平臺系統(tǒng)結構如下圖2-1所示：

圖2-1電力規(guī)劃平臺結構圖

支持在線數(shù)據(jù)接入計算數(shù)據(jù)，同時能對規(guī)劃、年度方式、調(diào)度運行、事故分析等各類穩(wěn)定計算數(shù)據(jù)進行動態(tài)過程分析和穩(wěn)定狀況綜合評估，提供通用的綜合仿真計算服務。見下圖2-2

圖2-2聯(lián)想規(guī)劃平臺拓撲圖

2.3 系統(tǒng)特點

l 系統(tǒng)設計了友好的用戶界面，用戶可以方便的導入基礎網(wǎng)架數(shù)據(jù)、搭建規(guī)劃電網(wǎng)、編輯電網(wǎng)參數(shù)。

l 采用簡化的矢量地理背景圖，美觀、實用。

l 根據(jù)電壓等級分層顯示電力元件，系統(tǒng)結構清晰明了。

l 已輸變電工程方式管理規(guī)劃數(shù)據(jù)，可有選擇的組合各輸變電工程，搭建各種研究方案。

l 使用典型參數(shù)庫簡化了各種元件參數(shù)錄入。

l 使用廠站模版庫簡化了電廠、變電站搭建。

l 優(yōu)化觸摸屏操作，系統(tǒng)演示更方便。

系統(tǒng)主界面展示效果圖2-3：

圖2-3聯(lián)想規(guī)劃平臺的界面效果圖

2.4 聯(lián)想基石

1. 聯(lián)想電力沙盤推演系統(tǒng)解決方案

1.1 主要功能

電力系統(tǒng)沙盤推演系統(tǒng)(Power Grid Digital Sand-table Analysis and Training System)，基于傳統(tǒng)穩(wěn)定分析計算軟件，吸取全數(shù)字仿真以及安全評估的先進技術，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)各種運行方式的智能制定以及自動化綜合評估，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計算提供高效智能化的分析平臺，從而為調(diào)度大值班、規(guī)劃運行、未來態(tài)電網(wǎng)評估等工作提供通用的研究計算支持。

電力系統(tǒng)沙盤推演系統(tǒng)將傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析計算軟件提升為一種互動直觀快捷的研究工具，給用戶提供一種上手容易、趣味性強、交互性好、使用方便的電力系統(tǒng)分析計算方式。

1.2 系統(tǒng)結構

沙盤推演系統(tǒng)的結構示意圖如下圖3-1所示：

1.3 系統(tǒng)特點

l 電網(wǎng)分析與動態(tài)安全評估相結合，大大提高了電網(wǎng)運行方式制定以及電網(wǎng)安全分析工作效率。

l 基于分布式計算平臺進行快速全面的動態(tài)安全評估計算。

l 基于全數(shù)字仿真裝置(ADPSS)進行快速暫穩(wěn)仿真以及機電/電磁混合仿真。

l 基于在線數(shù)據(jù)接口快速構建沙盤推演的數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)真實逼真。

l 形象生動的可視化“沙盤”展示技術。提供顯示器、大屏幕系統(tǒng)、大/小尺寸觸摸屏等多類展示和交互手段，實現(xiàn)運行方式設定等操作的互動化、電網(wǎng)仿真及安全評估結果的可視化。

l 提供便捷的推演方案管理和推演過程記錄功能，建立運行方式庫和評估結果庫，用于后期的各種分析計算和數(shù)據(jù)挖掘。

1.4 聯(lián)想基石

1. 聯(lián)想電力安全穩(wěn)定分析解決方案

1.1 方案簡介

緊跟電力系統(tǒng)分析和信息技術的最新研究成果，聯(lián)想與中國電科院在電力系統(tǒng)自動化領域多年的研發(fā)積累和技術優(yōu)勢，通過梳理電力調(diào)度中心相關部門的業(yè)務流程和數(shù)據(jù)流程，以電力部門相關技術標準和功能規(guī)范為指導，結合智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)的工程建設，予以研發(fā)實施。

本解決方案以分布式并行計算平臺和在線數(shù)據(jù)整合為基礎支撐技術，集成了電力系統(tǒng)分析國內(nèi)主流軟件(PSASP、PSD-BPA)的強大計算功能，解決了跨區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析、調(diào)度輔助決策、安全運行監(jiān)測和防御等方面的關鍵技術問題，具備了大型互聯(lián)電網(wǎng)運行狀態(tài)實時動態(tài)仿真跟蹤、穩(wěn)定評估預警和決策支持工程應用的條件，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和電力調(diào)度運行的智能化深度應用奠定了重要技術基礎。

本解決方案包括在線動態(tài)安全評估系統(tǒng)、離線動態(tài)安全評估系統(tǒng)和調(diào)度計劃安全校核系統(tǒng)三部分。功能定位分別面向各級調(diào)度中心運行方式、調(diào)度自動化和調(diào)度計劃部門的實際業(yè)務需求。技術路線圍繞分布式一體化共享的信息支撐、多維協(xié)調(diào)的安全防御、精細優(yōu)化的調(diào)度計劃校核技術展開，旨在為各級電力調(diào)度中心提供完整的智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持手段，實現(xiàn)敏銳的全景化前瞻預警、優(yōu)化的自適應自動調(diào)整、多維的全局觀協(xié)調(diào)控制和統(tǒng)籌的精細化調(diào)度計劃校核。

上述三部分在并行計算平臺應用和安全穩(wěn)定分析手段方面具有技術共性，不同之處在于數(shù)據(jù)來源和面向應用的任務調(diào)度策略，三者關系，見圖4-1所未。

在實現(xiàn)功能上，適應調(diào)度運行大值班的需要，在解決運行方式海量計算瓶頸問題的基礎上，將電網(wǎng)運行計算分析等后臺支撐業(yè)務向電網(wǎng)實時運行監(jiān)控延伸，實現(xiàn)了各級調(diào)度一體化的電網(wǎng)實時監(jiān)視、分析、決策和控制;進一步的，把針對當前運行狀態(tài)的預警功能拓展到超短期、電網(wǎng)操作前和日、周計劃的滾動安全校核，實現(xiàn)了安全穩(wěn)定多周期的綜合全面評估和快速預警，提高了電網(wǎng)運行的預防、預控和應急處置能力。此外，通過建立的在線、離線系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互和互訪機制，實現(xiàn)了電力調(diào)度中心整體分析水平和工作效率的提升。

1.2 系統(tǒng)結構

聯(lián)想電力安全穩(wěn)定解決方案計算量很大，聯(lián)想高密度服務器很好的滿足了其要求，見圖4-2.

圖4-2聯(lián)想電力安全穩(wěn)定分析解決方案硬件框架圖

1.3 系統(tǒng)特點

l 實現(xiàn)了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析在線、離線一體化設計方案。

l 實現(xiàn)了萬節(jié)點級在線潮流和數(shù)據(jù)整合，解決了跨區(qū)電網(wǎng)在線模型數(shù)據(jù)交換和處理的技術難題。

l 實現(xiàn)了調(diào)度中心計算任務的并行計算(包括暫態(tài)穩(wěn)定、小干擾、電壓穩(wěn)定等)，將電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析穩(wěn)定計算的速度提高了數(shù)百倍。

l 實現(xiàn)了系統(tǒng)失穩(wěn)后有效的調(diào)度輔助決策，能夠改變以人工經(jīng)驗調(diào)度為主要手段的電網(wǎng)運行方式安排模式，提升電網(wǎng)調(diào)度的智能化水平，為電網(wǎng)運行方式分析及預防控制預案的制定提供重要的技術支撐。

l 實現(xiàn)了單潮流多斷面穩(wěn)定極限同時計算的在線穩(wěn)定裕度評估計算，采用并行算法，實現(xiàn)了考慮各個斷面互相動態(tài)約束關系的在線穩(wěn)定裕度算法。

l 提出了小干擾分析與WAMS檢測結合的低頻振蕩綜合預警方法，將二者結果進行匹配，實現(xiàn)用小擾動程序具體到機組的詳細分析結果補充WAMS低頻振蕩分析結果。

1.4 聯(lián)想基石

1. 聯(lián)想電力虛擬仿真實驗室解決方案

1.1 方案簡介

聯(lián)想電力虛擬仿真實驗室解決方案其核心技術是電網(wǎng)全數(shù)字實時仿真裝置，也稱為電力系統(tǒng)全數(shù)字仿真裝置(Advanced Digital Power System Simulator，ADPSS)，是由中國電力科學研究院研發(fā)的基于高性能PC機群的全數(shù)字仿真系統(tǒng)。該仿真系統(tǒng)利用機群的多節(jié)點結構和高速本地通訊網(wǎng)絡，采用網(wǎng)絡并行計算技術對計算任務進行分解，并對進程進行實時和同步控制，實現(xiàn)了大規(guī)模復雜交直流電力系統(tǒng)機電暫態(tài)和電磁暫態(tài)的實時和超實時仿真以及外接物理裝置試驗。

聯(lián)想電力虛擬仿真實驗室解決方案實際是三個獨立實驗室構建而成，這三個實驗室既可以單獨存在，又可以相互支持一起存在，相輔相成。如下圖5-1：

圖5-1 聯(lián)想電力虛擬仿真實驗室解決方案

實驗室一：以ADPSS為核心構建仿真試驗與科研平臺。

即全數(shù)字實時仿真實驗室，可以提供電力系統(tǒng)仿真分析和試驗平臺。利用該仿真系統(tǒng)，可以進行1000臺機， 10000個以上節(jié)點的大系統(tǒng)交直流電力系統(tǒng)機電暫態(tài)仿真以及機電、電磁暫態(tài)混合仿真研究，可接入繼電保護、安全自動裝置、FACTS控制裝置以及直流輸電控制裝置等實際物理裝置進行閉環(huán)仿真試驗，可接入MATLAB等商用軟件進行局部和子任務計算，接入用戶自定義模型以完成用戶指定功能和任務。如圖5-2

圖5-2 全數(shù)字仿真電網(wǎng)實驗室

實驗室二：以ADPSS為核心，構建仿真教學與培訓平臺

新型電力教學綜合仿真平臺是建立在中國電力科學研究院研發(fā)的ADPSS之上的綜合應用系統(tǒng)。此平臺繼承了電網(wǎng)全數(shù)字實時仿真系統(tǒng)的優(yōu)點和特點，如：精確的電網(wǎng)模型，仿真計算精度高、速度快，擴展性和兼容性好，可以接入實物系統(tǒng)和其它的仿真模型(如：MATLAB、SIMULINK模型)等，同時，綜合平臺提供了各種教學、研究、試驗和訓練工具和手段，滿足各種應用目的的需求。

同時，系統(tǒng)又擴展了專業(yè)應用，提供了面向大電網(wǎng)運行的以機電暫態(tài)、中長期一體化為基礎的系統(tǒng)，面向傳統(tǒng)變電站和智能變電站的系統(tǒng)，面向電力電子設

備的研究的系統(tǒng)等多種具有針對性的專業(yè)子系統(tǒng)和相關的專業(yè)模型，為用戶的專業(yè)化應用構建了專業(yè)研究環(huán)境，并具有用戶自定義擴展功能。見圖5-3,

圖5-3 仿真教學與培訓平臺功能框架圖

圖5-4 仿真教學與培訓平臺一硬件拓撲圖

實驗室三：以ADPSS為核心，構建基于3D組態(tài)教學仿真實驗平臺

基于3D組態(tài)教學仿真實驗平臺，是以大學本科教學實驗的科目和內(nèi)容和各網(wǎng)省培訓中心部分實訓課程為基礎，開發(fā)組態(tài)化3D ADPSS模型，使得ADPSS模型能夠以實時數(shù)字仿真的形式完成教學實驗的調(diào)試、控制和測量等內(nèi)容;開發(fā)虛擬現(xiàn)實界面，以三維實景的模式在計算機屏幕上再現(xiàn)目前的教學實驗設備和系統(tǒng)，這些實驗設備和系統(tǒng)更加真實地展現(xiàn)電力設備和電力系統(tǒng)的實際情況。

另外 ，組態(tài)化三維教學仿真試驗平臺解決了學校跨區(qū)共建實驗室的困難，學生和老師可以在任何一個地方進行實驗室環(huán)境搭建和做試驗。見圖5-5

圖5-5 三維電力教學仿真平臺

1.1 系統(tǒng)結構

圖5-6 電力虛擬仿真實驗室解決方案

1.2 系統(tǒng)特點

l 可實現(xiàn)超大規(guī)模電網(wǎng)計算，超過10000節(jié)點以上電網(wǎng)的仿真規(guī)模。

l 全方位為電力培訓中心、科研單位以及高校構架虛擬仿真平臺。

l 實現(xiàn)機電-電磁混合仿真，即兼顧電網(wǎng)仿真規(guī)模，又具備電網(wǎng)精度要求，技術全球領先。

l 仿真培訓平臺基于ADPSS算法，其準確性和真實性比一般培訓平臺要好很多。