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電力行業(yè)智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)TOC\o"1-2"\h\u30192第一章智能電網(wǎng)概述 2309551.1智能電網(wǎng)的定義 2117151.2智能電網(wǎng)的發(fā)展歷程 3228611.2.1國(guó)際發(fā)展歷程 3118201.2.2國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程 3184461.3智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 351471.3.1信息通信技術(shù) 3310501.3.2自動(dòng)控制技術(shù) 3272401.3.3新能源技術(shù) 3325111.3.4儲(chǔ)能技術(shù) 3275401.3.5電力電子技術(shù) 4164451.3.6大數(shù)據(jù)分析技術(shù) 426294第二章智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng) 4273582.1調(diào)度系統(tǒng)的基本功能 422702.2智能調(diào)度系統(tǒng)的架構(gòu) 4153332.3智能調(diào)度系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 55738第三章電力市場(chǎng)與智能電網(wǎng) 571613.1電力市場(chǎng)的概述 5153943.2智能電網(wǎng)與電力市場(chǎng)的關(guān)系 6144873.3智能電網(wǎng)下的電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng) 67703第四章智能電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng) 7184144.1運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能 7149984.2智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu) 7216354.3智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 810682第五章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的集成 859045.1系統(tǒng)集成概述 8180005.2系統(tǒng)集成的方法與策略 9225855.2.1系統(tǒng)集成方法 9294925.2.2系統(tǒng)集成策略 9248445.3系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù) 921365.3.1數(shù)據(jù)集成技術(shù) 9308285.3.2服務(wù)集成技術(shù) 933265.3.3通信與中間件技術(shù) 107373第六章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù) 10207366.1安全防護(hù)概述 10258456.2安全防護(hù)的關(guān)鍵技術(shù) 10176886.3安全防護(hù)的策略與措施 111948第七章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 11129207.1數(shù)據(jù)處理的概述 11187147.2數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù) 12133787.3數(shù)據(jù)處理的策略與優(yōu)化 1218316第八章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的通信技術(shù) 13106538.1通信技術(shù)的概述 1384658.1.1定義與背景 13198238.1.2通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用 1333498.2通信技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備 13187068.2.1通信設(shè)備 1322408.2.2傳輸介質(zhì) 133758.2.3通信協(xié)議 14307198.3通信技術(shù)的優(yōu)化與應(yīng)用 1468028.3.1優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 14265678.3.2采用高效通信協(xié)議 14192128.3.3加強(qiáng)通信設(shè)備維護(hù)與管理 14172818.3.4應(yīng)用新技術(shù) 1410884第九章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的案例分析 1478729.1典型案例分析 14140639.1.1案例背景 14321719.1.2系統(tǒng)構(gòu)成 14291369.1.3案例實(shí)施 1565979.2案例解析 15154599.2.1技術(shù)解析 15199699.2.2經(jīng)濟(jì)效益分析 1545949.3案例啟示 16276999.3.1技術(shù)啟示 16312039.3.2管理啟示 163945第十章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 16596510.1發(fā)展趨勢(shì)概述 162295810.2技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 161076810.2.1信息處理與分析技術(shù)的提升 161671110.2.2通信技術(shù)的優(yōu)化 161376110.2.3設(shè)備智能化與自動(dòng)化 162877410.2.4安全防護(hù)技術(shù)的加強(qiáng) 172583710.3產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) 17509410.3.1產(chǎn)業(yè)鏈整合 171318310.3.2跨行業(yè)應(yīng)用拓展 17629610.3.3市場(chǎng)化運(yùn)作 1733410.3.4國(guó)際化發(fā)展 17第一章智能電網(wǎng)概述1.1智能電網(wǎng)的定義智能電網(wǎng)作為一種新型的電網(wǎng)形態(tài),是在傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)上,通過(guò)集成現(xiàn)代信息技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及新能源技術(shù)等,構(gòu)建的一種高度智能化、自適應(yīng)性強(qiáng)、安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)。其主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的可靠、高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行,以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求。1.2智能電網(wǎng)的發(fā)展歷程1.2.1國(guó)際發(fā)展歷程智能電網(wǎng)的概念起源于20世紀(jì)90年代,當(dāng)時(shí)主要發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛開始研究和實(shí)踐智能電網(wǎng)。美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)家和地區(qū)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域投入了大量資金和技術(shù)力量,推動(dòng)智能電網(wǎng)的發(fā)展。經(jīng)過(guò)多年的努力,這些國(guó)家和地區(qū)在智能電網(wǎng)技術(shù)、政策法規(guī)、市場(chǎng)推廣等方面取得了顯著成果。1.2.2國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展始于21世紀(jì)初。在國(guó)家政策的引導(dǎo)和支持下,我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。從“十一五”時(shí)期開始,我國(guó)加大了對(duì)智能電網(wǎng)的投入,開展了一系列試點(diǎn)項(xiàng)目。目前我國(guó)智能電網(wǎng)已進(jìn)入全面發(fā)展階段,相關(guān)政策、技術(shù)、市場(chǎng)等方面的建設(shè)正逐步完善。1.3智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)1.3.1信息通信技術(shù)信息通信技術(shù)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ),主要包括光纖通信、無(wú)線通信、有線通信等技術(shù)。通過(guò)信息通信技術(shù),智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷等功能。1.3.2自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)是智能電網(wǎng)的重要組成部分,主要包括分布式控制系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)、智能終端等。自動(dòng)控制技術(shù)可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性和安全性。1.3.3新能源技術(shù)新能源技術(shù)包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源的利用。智能電網(wǎng)通過(guò)集成新能源技術(shù),可以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高清潔能源的利用比例。1.3.4儲(chǔ)能技術(shù)儲(chǔ)能技術(shù)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,主要包括電池儲(chǔ)能、泵蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能等。儲(chǔ)能技術(shù)可以平衡電力系統(tǒng)的供需關(guān)系,提高電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力。1.3.5電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)是智能電網(wǎng)的核心技術(shù),主要包括高壓直流輸電、柔性交流輸電、電力電子變壓器等。電力電子技術(shù)可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性,降低輸電損耗。1.3.6大數(shù)據(jù)分析技術(shù)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是智能電網(wǎng)的高級(jí)應(yīng)用,通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)的挖掘和分析,可以為電力系統(tǒng)提供決策支持,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度和運(yùn)行。第二章智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)2.1調(diào)度系統(tǒng)的基本功能智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,其主要功能在于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。以下是調(diào)度系統(tǒng)的基本功能:(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):對(duì)電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓、電流、頻率等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。(2)負(fù)荷預(yù)測(cè):根據(jù)歷史數(shù)據(jù)、氣象信息、節(jié)假日等因素,對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè),為調(diào)度決策提供依據(jù)。(3)調(diào)度決策:根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)、發(fā)電廠運(yùn)行情況等信息,制定合理的調(diào)度方案,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)資源優(yōu)化配置。(4)安全控制:對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)安全分析,發(fā)覺(jué)潛在安全隱患,及時(shí)采取措施,保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。(5)經(jīng)濟(jì)調(diào)度:在滿足電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,通過(guò)優(yōu)化調(diào)度策略,降低發(fā)電成本,提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益。2.2智能調(diào)度系統(tǒng)的架構(gòu)智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:(1)數(shù)據(jù)采集與處理層:負(fù)責(zé)采集電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓、電流、頻率等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并進(jìn)行預(yù)處理。(2)通信網(wǎng)絡(luò)層:實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心與各發(fā)電廠、變電站等遠(yuǎn)程站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸。(3)調(diào)度決策層:根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)等信息,制定調(diào)度方案。(4)執(zhí)行與反饋層:執(zhí)行調(diào)度決策,對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,并將執(zhí)行結(jié)果反饋給調(diào)度決策層。(5)人機(jī)交互層:提供調(diào)度人員與系統(tǒng)之間的交互界面,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、監(jiān)控、報(bào)警等功能。2.3智能調(diào)度系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾方面:(1)大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù):對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理與分析,為調(diào)度決策提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支持。(2)人工智能技術(shù):利用人工智能算法,如深度學(xué)習(xí)、遺傳算法等,優(yōu)化調(diào)度策略,提高調(diào)度效果。(3)分布式計(jì)算技術(shù):通過(guò)分布式計(jì)算,提高調(diào)度系統(tǒng)的計(jì)算能力,滿足實(shí)時(shí)調(diào)度的需求。(4)云計(jì)算技術(shù):利用云計(jì)算平臺(tái),實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)資源的彈性擴(kuò)展,降低系統(tǒng)建設(shè)成本。(5)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù):通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為調(diào)度決策提供準(zhǔn)確信息。(6)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù):保證調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全,防止外部攻擊和內(nèi)部泄露,保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。第三章電力市場(chǎng)與智能電網(wǎng)3.1電力市場(chǎng)的概述電力市場(chǎng)是指以電力產(chǎn)品和服務(wù)為交易對(duì)象,通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行資源配置和價(jià)格形成的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)領(lǐng)域。電力市場(chǎng)的建立旨在提高電力行業(yè)的效率、降低成本、促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和環(huán)境保護(hù)。電力市場(chǎng)主要分為發(fā)電市場(chǎng)、輸電市場(chǎng)、配電市場(chǎng)和售電市場(chǎng)四個(gè)環(huán)節(jié),涉及發(fā)電企業(yè)、輸電企業(yè)、配電企業(yè)、售電公司和終端用戶等多個(gè)市場(chǎng)主體。電力市場(chǎng)的核心是價(jià)格機(jī)制,通過(guò)市場(chǎng)交易形成電力價(jià)格,引導(dǎo)資源合理配置。電力市場(chǎng)的價(jià)格機(jī)制通常包括批發(fā)市場(chǎng)和零售市場(chǎng)兩個(gè)層面。批發(fā)市場(chǎng)是指發(fā)電企業(yè)與售電公司之間的交易市場(chǎng),零售市場(chǎng)則是指售電公司與終端用戶之間的交易市場(chǎng)。3.2智能電網(wǎng)與電力市場(chǎng)的關(guān)系智能電網(wǎng)與電力市場(chǎng)之間存在緊密的聯(lián)系。智能電網(wǎng)作為一種新型的電力系統(tǒng),旨在實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效、可靠、安全、環(huán)保運(yùn)行。而電力市場(chǎng)則是智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)和保障,二者相互促進(jìn),共同推動(dòng)電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。(1)智能電網(wǎng)對(duì)電力市場(chǎng)的影響智能電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行有助于提高電力市場(chǎng)的效率,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)優(yōu)化電力資源配置:智能電網(wǎng)通過(guò)先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和調(diào)度,提高電力資源的利用效率。(2)提高電力市場(chǎng)透明度:智能電網(wǎng)為電力市場(chǎng)提供豐富的數(shù)據(jù)支持,有助于市場(chǎng)主體更好地了解市場(chǎng)信息和價(jià)格走勢(shì),提高市場(chǎng)透明度。(3)促進(jìn)新能源消納:智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)新能源的友好接入和優(yōu)化調(diào)度,促進(jìn)新能源在電力市場(chǎng)中的交易和消納。(2)電力市場(chǎng)對(duì)智能電網(wǎng)的影響電力市場(chǎng)的發(fā)展對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行具有以下作用:(1)激勵(lì)智能電網(wǎng)建設(shè):電力市場(chǎng)通過(guò)價(jià)格機(jī)制激勵(lì)發(fā)電企業(yè)、輸電企業(yè)和售電公司等市場(chǎng)主體投資智能電網(wǎng)技術(shù),提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。(2)促進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新:電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和需求推動(dòng)智能電網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,為電力行業(yè)提供更多高效、可靠的解決方案。(3)提高電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力:智能電網(wǎng)的建設(shè)有助于提高電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。3.3智能電網(wǎng)下的電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)在智能電網(wǎng)環(huán)境下,電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)將呈現(xiàn)以下特點(diǎn):(1)市場(chǎng)交易主體多元化智能電網(wǎng)環(huán)境下,電力市場(chǎng)的交易主體更加多元化,包括發(fā)電企業(yè)、輸電企業(yè)、配電企業(yè)、售電公司、終端用戶以及新能源企業(yè)等。各市場(chǎng)主體在市場(chǎng)中發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),共同推動(dòng)電力市場(chǎng)的發(fā)展。(2)市場(chǎng)交易品種豐富智能電網(wǎng)環(huán)境下,電力市場(chǎng)的交易品種日益豐富,包括電力電量、輔助服務(wù)、綠色證書等。多樣化的交易品種有助于滿足不同市場(chǎng)主體的需求,提高市場(chǎng)效率。(3)市場(chǎng)交易機(jī)制創(chuàng)新智能電網(wǎng)環(huán)境下,電力市場(chǎng)交易機(jī)制不斷創(chuàng)新,如日前市場(chǎng)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)、期貨市場(chǎng)等。這些交易機(jī)制有助于市場(chǎng)主體更好地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理和價(jià)格發(fā)覺(jué)。(4)市場(chǎng)監(jiān)管體系完善智能電網(wǎng)環(huán)境下,電力市場(chǎng)監(jiān)管體系逐步完善,包括市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)、法律法規(guī)、市場(chǎng)規(guī)則等。完善的市場(chǎng)監(jiān)管體系有助于維護(hù)市場(chǎng)秩序,保障市場(chǎng)公平競(jìng)爭(zhēng)。(5)市場(chǎng)信息透明度提高智能電網(wǎng)為電力市場(chǎng)提供豐富的數(shù)據(jù)支持,提高市場(chǎng)信息透明度。市場(chǎng)主體可以更準(zhǔn)確地了解市場(chǎng)信息和價(jià)格走勢(shì),為投資決策提供依據(jù)。在智能電網(wǎng)環(huán)境下,電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)將更加高效、透明、競(jìng)爭(zhēng)和可持續(xù),為電力行業(yè)的發(fā)展注入新的活力。第四章智能電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)4.1運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)作為電力行業(yè)智能電網(wǎng)的核心組成部分,其基本功能主要包括以下幾個(gè)方面:數(shù)據(jù)采集與處理功能。運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)需對(duì)電網(wǎng)中的各類設(shè)備、線路、變電站等進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,包括電壓、電流、功率、頻率等參數(shù),并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和存儲(chǔ),為后續(xù)的監(jiān)控與決策提供數(shù)據(jù)支持。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警功能。運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),分析設(shè)備運(yùn)行狀況,發(fā)覺(jué)潛在的安全隱患,及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息,為電網(wǎng)運(yùn)行安全提供保障。故障診斷與處理功能。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能迅速定位故障點(diǎn),分析故障原因,為故障處理提供決策支持,提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。優(yōu)化調(diào)度功能。運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析,為調(diào)度人員提供有針對(duì)性的調(diào)度建議,優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式,提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。4.2智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)層次:第一層,數(shù)據(jù)采集與傳輸層。該層負(fù)責(zé)將電網(wǎng)中的各類數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng),包括遙測(cè)、遙信、遙調(diào)等數(shù)據(jù)。第二層,數(shù)據(jù)處理與分析層。該層對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析,電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)報(bào)告,為后續(xù)決策提供支持。第三層,監(jiān)控與預(yù)警層。該層根據(jù)數(shù)據(jù)處理與分析結(jié)果,對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,發(fā)覺(jué)安全隱患并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。第四層,故障診斷與處理層。該層對(duì)電網(wǎng)故障進(jìn)行診斷,分析故障原因,為故障處理提供決策支持。第五層,優(yōu)化調(diào)度層。該層根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù),為調(diào)度人員提供優(yōu)化調(diào)度建議,提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。4.3智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)涉及以下關(guān)鍵技術(shù):大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)需處理海量數(shù)據(jù),包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和分析,為電網(wǎng)運(yùn)行提供有力支持。人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)在智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,包括故障診斷、優(yōu)化調(diào)度等方面。通過(guò)深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的智能分析。云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)為智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力,使得大數(shù)據(jù)處理和人工智能算法得以高效運(yùn)行。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)連接,為數(shù)據(jù)采集、故障診斷等環(huán)節(jié)提供了技術(shù)支持。通過(guò)以上關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用,智能運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)將為電力行業(yè)智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行提供有力保障。第五章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的集成5.1系統(tǒng)集成概述智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的核心環(huán)節(jié)。系統(tǒng)集成是指將各個(gè)分散的子系統(tǒng)通過(guò)一定的技術(shù)手段整合為一個(gè)有機(jī)整體,以實(shí)現(xiàn)信息的共享、資源的優(yōu)化配置和業(yè)務(wù)的協(xié)同處理。智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)集成的目標(biāo)是為電力系統(tǒng)提供全面、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的運(yùn)行數(shù)據(jù),提高調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控的效率和水平。5.2系統(tǒng)集成的方法與策略5.2.1系統(tǒng)集成方法(1)采用分層設(shè)計(jì)思想,將系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、應(yīng)用層等多個(gè)層次,實(shí)現(xiàn)各層次之間的信息交互與共享。(2)基于面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)進(jìn)行系統(tǒng)集成,將各個(gè)子系統(tǒng)封裝為服務(wù),通過(guò)服務(wù)之間的調(diào)用實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同。(3)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換格式,如XML、JSON等,實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與整合。(4)利用中間件技術(shù),實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的通信與協(xié)調(diào)。5.2.2系統(tǒng)集成策略(1)保證系統(tǒng)之間的兼容性,遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范,降低系統(tǒng)集成的難度和成本。(2)優(yōu)先考慮成熟、穩(wěn)定的集成技術(shù),保證系統(tǒng)的可靠性和安全性。(3)充分利用現(xiàn)有資源,避免重復(fù)投資,降低系統(tǒng)集成的成本。(4)采用模塊化設(shè)計(jì),便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)。5.3系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)5.3.1數(shù)據(jù)集成技術(shù)數(shù)據(jù)集成技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)集成的關(guān)鍵。主要包括以下幾個(gè)方面:(1)數(shù)據(jù)采集與傳輸:采用有線、無(wú)線等多種通信手段,實(shí)時(shí)采集各子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),并傳輸至數(shù)據(jù)處理層。(2)數(shù)據(jù)清洗與轉(zhuǎn)換:對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換,以滿足不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換需求。(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理:采用大數(shù)據(jù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和檢索。5.3.2服務(wù)集成技術(shù)服務(wù)集成技術(shù)是實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)業(yè)務(wù)協(xié)同的關(guān)鍵。主要包括以下幾個(gè)方面:(1)服務(wù)封裝:將各子系統(tǒng)的功能封裝為服務(wù),便于調(diào)用和組合。(2)服務(wù)發(fā)覺(jué)與匹配:通過(guò)服務(wù)注冊(cè)與發(fā)覺(jué)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)服務(wù)的自動(dòng)匹配和調(diào)用。(3)服務(wù)組合與優(yōu)化:根據(jù)業(yè)務(wù)需求,對(duì)服務(wù)進(jìn)行組合和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化。5.3.3通信與中間件技術(shù)通信與中間件技術(shù)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間通信與協(xié)調(diào)的關(guān)鍵。主要包括以下幾個(gè)方面:(1)通信協(xié)議:采用統(tǒng)一的通信協(xié)議,保證系統(tǒng)之間可靠、高效的數(shù)據(jù)傳輸。(2)中間件:采用成熟的中間件產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的消息傳遞、事務(wù)處理等功能。(3)安全與認(rèn)證:通過(guò)加密、認(rèn)證等技術(shù),保證通信過(guò)程的安全性和數(shù)據(jù)的完整性。第六章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)6.1安全防護(hù)概述智能電網(wǎng)的快速發(fā)展,其調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的安全性已成為電力行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分,其安全性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和國(guó)家安全。本章將針對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)進(jìn)行深入探討,主要包括安全防護(hù)的基本概念、關(guān)鍵技術(shù)以及策略與措施。6.2安全防護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)涉及多種關(guān)鍵技術(shù),以下為幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的簡(jiǎn)要介紹:(1)加密技術(shù):為了保障信息傳輸?shù)陌踩?,智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)需采用高效的加密算法,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,防止數(shù)據(jù)被非法獲取。(2)身份認(rèn)證技術(shù):通過(guò)身份認(rèn)證技術(shù),保證合法用戶才能訪問(wèn)系統(tǒng)資源。常見(jiàn)的身份認(rèn)證技術(shù)包括密碼認(rèn)證、數(shù)字證書認(rèn)證等。(3)入侵檢測(cè)技術(shù):入侵檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),發(fā)覺(jué)并報(bào)警異常行為,以便及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。(4)防火墻技術(shù):防火墻技術(shù)用于隔離內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò),防止外部網(wǎng)絡(luò)對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的攻擊和入侵。(5)安全審計(jì)技術(shù):安全審計(jì)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)中的操作進(jìn)行記錄和分析,以便在出現(xiàn)安全事件時(shí)能夠追蹤原因,采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。6.3安全防護(hù)的策略與措施針對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù),以下提出了以下策略與措施:(1)制定完善的安全管理制度:建立健全的安全管理制度,明確各級(jí)人員的安全責(zé)任,加強(qiáng)安全意識(shí)教育,提高員工的安全防范能力。(2)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù):定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全檢查,發(fā)覺(jué)并及時(shí)修復(fù)安全漏洞。同時(shí)采用防火墻、入侵檢測(cè)等安全技術(shù),提高系統(tǒng)的安全防護(hù)能力。(3)實(shí)施數(shù)據(jù)加密和身份認(rèn)證:對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,采用身份認(rèn)證技術(shù),保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。(4)建立安全審計(jì)機(jī)制:對(duì)系統(tǒng)中的操作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄,定期進(jìn)行安全審計(jì),發(fā)覺(jué)并處理安全隱患。(5)加強(qiáng)物理安全防護(hù):對(duì)重要設(shè)備進(jìn)行物理隔離,加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心的安全防護(hù),防止設(shè)備被非法接入或損壞。(6)建立應(yīng)急預(yù)案和響應(yīng)機(jī)制:針對(duì)可能發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)安全事件,制定應(yīng)急預(yù)案,建立快速響應(yīng)機(jī)制,保證在發(fā)生安全事件時(shí)能夠及時(shí)采取措施,降低損失。通過(guò)以上策略與措施的實(shí)施,可以有效提升智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)水平,為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。第七章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理7.1數(shù)據(jù)處理的概述在智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)處理是一項(xiàng)的任務(wù)。數(shù)據(jù)處理是指對(duì)收集到的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、清洗、整合和存儲(chǔ)的過(guò)程。其主要目的是為電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支持,保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。數(shù)據(jù)處理包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié):(1)數(shù)據(jù)收集:通過(guò)各種傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備以及通信網(wǎng)絡(luò)收集電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。(2)數(shù)據(jù)清洗:對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,去除無(wú)效、錯(cuò)誤和重復(fù)的數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。(3)數(shù)據(jù)整合:將不同來(lái)源、格式和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和結(jié)構(gòu),便于后續(xù)分析。(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ):將處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,便于查詢和調(diào)用。(5)數(shù)據(jù)分析:對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和挖掘,為電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控提供決策依據(jù)。7.2數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)處理涉及以下關(guān)鍵技術(shù):(1)傳感器技術(shù):通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),為數(shù)據(jù)處理提供原始數(shù)據(jù)。(2)通信技術(shù):構(gòu)建高速、可靠的通信網(wǎng)絡(luò),保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的有效傳輸。(3)數(shù)據(jù)清洗技術(shù):采用數(shù)據(jù)預(yù)處理算法,識(shí)別和去除無(wú)效、錯(cuò)誤和重復(fù)的數(shù)據(jù)。(4)數(shù)據(jù)整合技術(shù):運(yùn)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、映射和關(guān)聯(lián)分析等方法,實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)源的整合。(5)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù):采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和查詢。(6)數(shù)據(jù)分析技術(shù):運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和挖掘。7.3數(shù)據(jù)處理的策略與優(yōu)化為了提高智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力,以下策略與優(yōu)化措施:(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理策略:對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,降低數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜度。(2)數(shù)據(jù)清洗策略:采用分布式數(shù)據(jù)清洗算法,提高數(shù)據(jù)清洗的效率。(3)數(shù)據(jù)整合策略:構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)策略:采用分布式存儲(chǔ)技術(shù),提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性和可擴(kuò)展性。(5)數(shù)據(jù)分析策略:引入大數(shù)據(jù)分析技術(shù),提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。(6)數(shù)據(jù)安全策略:加強(qiáng)數(shù)據(jù)加密和權(quán)限管理,保證數(shù)據(jù)的安全性。(7)人員培訓(xùn)與技能提升:加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)處理人員的培訓(xùn)和技能提升,提高數(shù)據(jù)處理的整體水平。第八章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的通信技術(shù)8.1通信技術(shù)的概述8.1.1定義與背景通信技術(shù)在智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中扮演著的角色。通信技術(shù)是指利用電子設(shè)備、傳輸介質(zhì)和協(xié)議,實(shí)現(xiàn)信息傳輸、處理和交換的技術(shù)。在智能電網(wǎng)中,通信技術(shù)為調(diào)度中心與發(fā)電廠、變電站、配電網(wǎng)等各個(gè)環(huán)節(jié)提供實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道,保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。8.1.2通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中的通信技術(shù)主要包括以下方面:(1)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控:通過(guò)通信技術(shù),將發(fā)電廠、變電站、配電網(wǎng)等環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心,為調(diào)度人員提供決策依據(jù)。(2)遠(yuǎn)程控制:調(diào)度中心通過(guò)通信技術(shù)對(duì)發(fā)電廠、變電站等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。(3)故障處理:在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),通信技術(shù)能夠迅速傳輸故障信息,指導(dǎo)調(diào)度人員及時(shí)處理。(4)信息交互:調(diào)度中心與各發(fā)電廠、變電站之間通過(guò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。8.2通信技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備8.2.1通信設(shè)備通信設(shè)備主要包括光纖通信設(shè)備、無(wú)線通信設(shè)備、微波通信設(shè)備等。這些設(shè)備負(fù)責(zé)將調(diào)度中心與各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)傳輸至指定位置。8.2.2傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)包括光纖、同軸電纜、雙絞線等。傳輸介質(zhì)的選擇取決于通信距離、傳輸速率、抗干擾能力等因素。8.2.3通信協(xié)議通信協(xié)議是通信設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)則。常用的通信協(xié)議有TCP/IP、UDP、Modbus等。合理選擇通信協(xié)議可以提高通信效率,降低誤碼率。8.3通信技術(shù)的優(yōu)化與應(yīng)用8.3.1優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高通信設(shè)備的冗余度,保證在部分設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)仍能正常運(yùn)行。8.3.2采用高效通信協(xié)議針對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn),采用高效通信協(xié)議,提高數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性。8.3.3加強(qiáng)通信設(shè)備維護(hù)與管理定期對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢測(cè),保證設(shè)備正常運(yùn)行。同時(shí)加強(qiáng)通信設(shè)備的管理,防止設(shè)備被非法接入,保證通信安全。8.3.4應(yīng)用新技術(shù)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,將新技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng),如5G、物聯(lián)網(wǎng)等,進(jìn)一步提高通信效率和服務(wù)質(zhì)量。第九章智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的案例分析9.1典型案例分析9.1.1案例背景本案例以某地區(qū)電力公司智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)為研究對(duì)象。該地區(qū)電力公司擔(dān)負(fù)著保障區(qū)域內(nèi)電力供應(yīng)的重要任務(wù),智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,公司決定引入一套智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng),以提高電力調(diào)度的效率和運(yùn)行監(jiān)控的準(zhǔn)確性。9.1.2系統(tǒng)構(gòu)成該智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分:(1)數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng):負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集電力系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù),包括發(fā)電量、負(fù)荷、設(shè)備狀態(tài)等,并將數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心。(2)數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng):對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,調(diào)度指令和運(yùn)行監(jiān)控報(bào)告。(3)調(diào)度指令發(fā)布系統(tǒng):將調(diào)度指令實(shí)時(shí)發(fā)布給相關(guān)電力設(shè)備,保證電力系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。(4)運(yùn)行監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng):對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,發(fā)覺(jué)異常情況時(shí)及時(shí)發(fā)出預(yù)警。9.1.3案例實(shí)施在引入智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)后,該地區(qū)電力公司進(jìn)行了以下幾方面的實(shí)施工作:(1)優(yōu)化調(diào)度策略:通過(guò)智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng),公司能夠?qū)崟r(shí)了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整調(diào)度策略,提高電力供應(yīng)效率。(2)提高運(yùn)行監(jiān)控準(zhǔn)確性:系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,能夠準(zhǔn)確發(fā)覺(jué)設(shè)備故障和異常情況,為運(yùn)維人員提供有效依據(jù)。(3)完善應(yīng)急預(yù)案:智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)為電力公司提供了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持,使應(yīng)急預(yù)案更加科學(xué)、有效。9.2案例解析9.2.1技術(shù)解析智能電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)采用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集、處理與分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能調(diào)度。以下為關(guān)鍵技術(shù)解析:(1)數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù):采用有線與無(wú)線相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速、穩(wěn)定傳輸。(2)數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù):運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等手段,對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和分析。(3)調(diào)度指令發(fā)布技術(shù):利
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