智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與技術(shù)展望

（國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗供電有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

摘 要：隨著我國電網(wǎng)調(diào)度事業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，在電網(wǎng)發(fā)展的影響下一直處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。本文通過對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展歷程的回顧，闡述了智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并總結(jié)了現(xiàn)代智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)所獲得的最新技術(shù)和其應(yīng)用所帶來的主要成果，在文章最后，對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)的未來發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng);特大電網(wǎng);安全性

0 引言

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在近三十年的發(fā)展中，主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，一是消化吸收階段，這階段開始于20世紀(jì)80年代，主要任務(wù)是提供各種調(diào)度技術(shù)所需要的材料;二是發(fā)展創(chuàng)新階段，這階段開始于20世紀(jì)90年代，主要工作是滿足全國聯(lián)網(wǎng)初期調(diào)度控制需要;三是趕超先進(jìn)階段，這階段開始于21世紀(jì)初期，主要任務(wù)是建立了世界一流堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的組織者是國家電網(wǎng)公司總部，研制單位是中電科學(xué)院與國網(wǎng)電力科學(xué)院，參與智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的則是各級(jí)調(diào)度控制中心。在進(jìn)行智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體技術(shù)路線時(shí)，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是采用安全性較高的軟硬件和計(jì)算機(jī)集群技術(shù)，以確保系統(tǒng)在運(yùn)行中具有較高可靠性。這一控制系統(tǒng)的建立不僅滿足了現(xiàn)階段特大電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一建模的需求，還解決了多級(jí)調(diào)度協(xié)同大電網(wǎng)智能告警等難題[1]。

2 關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用效果

2.1 有效提升了特大電網(wǎng)的可觀測性

智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)建立以后有效提升了特大電網(wǎng)調(diào)度的可觀測性，其創(chuàng)新表現(xiàn)在以下幾方面：一是建立了開放式D5000平臺(tái)，這種平臺(tái)具有極高的安全性，它的應(yīng)用不僅使調(diào)度控制業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了橫向集成與縱向貫通，還為特大電網(wǎng)的多級(jí)調(diào)度的協(xié)調(diào)運(yùn)作提供了支持;二是擴(kuò)大了時(shí)間序列庫范圍和職能，對(duì)于時(shí)間序列庫的研究主要包括實(shí)時(shí)庫和歷史庫，在時(shí)間序列實(shí)時(shí)庫研究中擴(kuò)大了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，在時(shí)間序列歷史庫的研究中實(shí)現(xiàn)了無損壓縮，這兩項(xiàng)研究顯著提升了大電網(wǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力與訪問能力[2]。

2.2 提升了電網(wǎng)調(diào)度抵抗自然災(zāi)害能力

根據(jù)國家電網(wǎng)的實(shí)際安全需要，建成了省級(jí)以上分布式備調(diào)體系，這一體系建成以后，有效提高了電網(wǎng)調(diào)度對(duì)于重大自然災(zāi)害的抵抗能力，使電網(wǎng)調(diào)度免于受重大事故或外部力量的攻擊，保證電網(wǎng)調(diào)度能夠正常運(yùn)行。

2.3 有效減少了電網(wǎng)運(yùn)行成本，提高新能源消耗能力

在智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)過程中，加入了適用節(jié)能與降低電網(wǎng)運(yùn)營成本的多種調(diào)度模式，同時(shí)還加入了新能源消納材料，實(shí)現(xiàn)了安全發(fā)電與經(jīng)濟(jì)發(fā)電并行。在研發(fā)中添加了滾動(dòng)優(yōu)化技術(shù)并將短期與超短期風(fēng)電光伏功率的預(yù)測功能加入其中，有效提升了大電網(wǎng)消耗接納可再生能源的發(fā)電能力。

3 技術(shù)展望

盡管我國智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在技術(shù)上已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了顯著成效，但由于特大電網(wǎng)對(duì)于安全運(yùn)行、新能源消納提出了新的發(fā)展要求，又隨著市場化改革步伐的加快和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全形勢受到嚴(yán)重威脅，這樣就對(duì)電網(wǎng)調(diào)度控制提出新要求，為解決這一問題就需要對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行深層研究。

3.1 可信計(jì)算與安全免疫技術(shù)

電力二次系統(tǒng)的安全防護(hù)體系主要有結(jié)構(gòu)安全、物理安全、本體安全、安全管理等幾方面共同構(gòu)成[3]。在整個(gè)安全防護(hù)體系中技術(shù)固然重要，但是單純依靠技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要有管理的加入，這主要是考慮到現(xiàn)有技術(shù)不能完成部分操作，這就需要用安全管理彌補(bǔ)這些缺失。此外，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)攻擊能力也在增強(qiáng)，這就要求應(yīng)不斷提升安全防護(hù)技術(shù)，以使安全防護(hù)技術(shù)體系能夠長久保護(hù)智能電網(wǎng)控制體系不受侵害。

3.2 短期電力市場的多級(jí)多時(shí)段優(yōu)化技術(shù)

我國電力市場的發(fā)展經(jīng)歷了幾次大起大落，卻一直達(dá)不到歐美電力市場水平。盡管我國智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)已經(jīng)加入了能夠支持現(xiàn)階段電力市場所需要的先進(jìn)模塊，省級(jí)以上的調(diào)度控制系統(tǒng)也可以滿足電力市場運(yùn)行需求，但這項(xiàng)技術(shù)并沒有得到實(shí)際應(yīng)用，又由于缺乏一定的市場規(guī)則，導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際電力市場中的運(yùn)行受到了一定阻礙。

3.3 運(yùn)行方式自描述及動(dòng)態(tài)解析技術(shù)

電網(wǎng)運(yùn)行方式通常是指導(dǎo)調(diào)度運(yùn)行控制技術(shù)的重要依據(jù)。現(xiàn)階段，電網(wǎng)運(yùn)行方式主要有年度、月度以及特殊運(yùn)行方式，這些運(yùn)行方式具有同一特點(diǎn)就是都要按照紙質(zhì)蓋章運(yùn)行控制管理規(guī)定，負(fù)責(zé)電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃人員要根據(jù)此規(guī)定合理組織發(fā)電、交易以及檢修等計(jì)劃，負(fù)責(zé)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的工作人員要根據(jù)此規(guī)定及時(shí)進(jìn)行調(diào)度指揮及操作控制。目前的運(yùn)行方式基本都是給人看并由人執(zhí)行操作的。但隨著電網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，運(yùn)行方式的約束條件也隨之變得復(fù)雜，大量可再生能源的隨機(jī)性也在增多，使得紙質(zhì)運(yùn)行方式難以適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度需求。這就需要使用電子運(yùn)行方式，在確保人可讀的同時(shí)，還要實(shí)現(xiàn)機(jī)器可讀，之所以有這樣的要求，主要是為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)識(shí)別能力，準(zhǔn)確解析運(yùn)行方式動(dòng)態(tài)效果，保證電網(wǎng)調(diào)度安全運(yùn)行[4]。

4 結(jié)論

智能電網(wǎng)運(yùn)行的中樞系統(tǒng)是智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)。本文通過對(duì)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展歷程進(jìn)行研究，闡述了電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，討論了職能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)所取得的技術(shù)創(chuàng)新，并討論了這些創(chuàng)新型技術(shù)應(yīng)用以后所帶來的有效成果，最終提出了對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的技術(shù)展望，希望能為我國智能電網(wǎng)調(diào)度事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉克權(quán).基于服務(wù)視角的S省智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D].蘭州大學(xué)，2011.

[2]楊清波，李立新，李宇佳，嚴(yán)亞勤，狄方春，花靜，韓魏.智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015（01）：194-199.

[3]張強(qiáng)，張伯明，李鵬.智能電網(wǎng)調(diào)度控制架構(gòu)和概念發(fā)展述評(píng)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2010（12）：1-6.