智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)研究

【摘要】電網(wǎng)調(diào)度自動化安全運行應(yīng)用的技術(shù)是影響電網(wǎng)運行的重要因素，要想提高電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，就必須要應(yīng)用智能化調(diào)度技術(shù)。本文主要分析了智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)主要技術(shù)，在此基礎(chǔ)上研究了應(yīng)用的特點與方法，最終就如何有效應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)進行深入探究。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；調(diào)度技術(shù)；支持系統(tǒng)；風(fēng)險防范

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)不斷發(fā)展并日趨復(fù)雜，運行難度逐漸增加，所存在的風(fēng)險也逐漸增多。智能電網(wǎng)系統(tǒng)由各種的組件構(gòu)成且分布廣泛，因而具有一定的復(fù)雜性。此外，電網(wǎng)作為動態(tài)的系統(tǒng)，每時每刻都在發(fā)生著不同的變化，所維持的狀態(tài)較為短暫，一旦出現(xiàn)問題，那么將會直接影響到整個系統(tǒng)的正常運行。要想從根本上確保電網(wǎng)運行的安全性及穩(wěn)定性，就必須不斷提高電網(wǎng)自動化調(diào)度水平，實現(xiàn)精細(xì)化的調(diào)度管理，找出運行的薄弱環(huán)節(jié)，進行綜合智能分析與告警。

1.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)主要技術(shù)

智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的實現(xiàn)，離不開以下幾項關(guān)鍵技術(shù)：（一）數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)。這些數(shù)據(jù)包括SCADA系統(tǒng)的信息、動態(tài)數(shù)據(jù)信息及故障數(shù)據(jù)信息等，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息是系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)控及實時調(diào)控的重要保障，因此數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)。（二）信息和通信技術(shù)。智能電網(wǎng)內(nèi)的管理信息及設(shè)備信息都是以數(shù)字化信息的形式呈現(xiàn)，信息的處理及傳送也是需要借助信息及通信技術(shù)，因而信息及通信技術(shù)是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，可以幫助智能電網(wǎng)實現(xiàn)任務(wù)分配及調(diào)度控制。（三）智能控制決策技術(shù)。該技術(shù)能夠利用穩(wěn)態(tài)分析、故障分析決策和培訓(xùn)模擬系統(tǒng)等來綜合分析電網(wǎng)并進行決策或控制，這項技術(shù)能夠為智能電網(wǎng)調(diào)度決策提供技術(shù)支撐，能夠有效提高電網(wǎng)的安全性及可靠性，為電網(wǎng)規(guī)劃、電力市場等工作提供建議。

2.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的應(yīng)用特點

隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，目前大多數(shù)國家都已經(jīng)開始研究智能電網(wǎng)安全運行。智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)相比，能夠在可靠、通暢的信息交互平臺基礎(chǔ)上，有機整合系統(tǒng)中運營、生產(chǎn)過程中的相關(guān)信息，最終為調(diào)度管理人員提供一個較為全面的電網(wǎng)運營狀態(tài)圖，切實保障電網(wǎng)運行的安全性、科學(xué)性及合理性。除此之外，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)能夠優(yōu)化各級電網(wǎng)控制，構(gòu)建出結(jié)構(gòu)扁平化、功能規(guī)?；?、系統(tǒng)組態(tài)化的柔性體系架構(gòu)。

3.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用方法研究

智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)一般應(yīng)用在以下幾個方面：實時監(jiān)視與預(yù)警（包含調(diào)度中心的感知、評估及決策）、調(diào)度計劃、調(diào)度管理和安全校核。智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的應(yīng)用，有助于協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性及安全性。近年來，信息技術(shù)快速發(fā)展并應(yīng)用到智能化技術(shù)數(shù)據(jù)分析中，電網(wǎng)的經(jīng)濟性與安全性成為電網(wǎng)優(yōu)化的主要目標(biāo)，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)能夠利用輸電元件停運、電網(wǎng)正常狀態(tài)及約束集合來實現(xiàn)優(yōu)化。在這個過程中，對智能電網(wǎng)的運行經(jīng)濟性主要是指總成本核算、運營的狀況以及各種事故狀態(tài)下電網(wǎng)負(fù)荷負(fù)載的程度。除了優(yōu)化應(yīng)用之外，基本理論研究是成為量化電力調(diào)度自動化及映射關(guān)系的一種重要方法，也顯示了多層電力系統(tǒng)風(fēng)險及安全運行的重要途徑。

4.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用中的風(fēng)險防范措施

近年來，我國電網(wǎng)逐漸擴大與互聯(lián)，這雖然在一定程度上提高了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性及可靠性，但是也增加了電網(wǎng)事故的復(fù)雜程度。因此，必須要采取有效措施來防范運行風(fēng)險。由于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)具有自動控制、實時監(jiān)控、安全校核、穩(wěn)定分析、模擬培訓(xùn)、運行輔助、智能告警等功能，因此運用該系統(tǒng)能夠有效規(guī)范運行風(fēng)險。

4.1自動控制

利用智能化電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的信息調(diào)整及調(diào)度功能，能夠有效實現(xiàn)設(shè)備的可調(diào)性及電網(wǎng)的閉環(huán)調(diào)整，AVC自動電壓功能及AGC自動發(fā)電控制都是保障電網(wǎng)安全運行的重要基礎(chǔ)：自動電壓控制主要用于無功發(fā)電機、無功潮流、電網(wǎng)電壓母線及自動控制，能夠?qū)υu估電網(wǎng)狀態(tài)、分析相關(guān)數(shù)據(jù)，最終對可調(diào)控?zé)o功設(shè)備進行閉環(huán)控制；自動發(fā)電控制能夠?qū)φ{(diào)度區(qū)域發(fā)電機組的有功功率、跟蹤負(fù)荷的變化情況進行控制，從而確保系統(tǒng)頻率穩(wěn)定及聯(lián)絡(luò)線功率的正常交換，使備用容量滿足智能電網(wǎng)系統(tǒng)的要求，從而進行容量計算、區(qū)域控制、頻率控制及機組考核等。

4.2網(wǎng)絡(luò)分析

智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)分析與安全分析密切相關(guān)，利用該系統(tǒng)能夠分析數(shù)據(jù)結(jié)果并評估電網(wǎng)，創(chuàng)造良好的運行條件，確立母線模型，為分析提供科學(xué)數(shù)據(jù)；在分析系統(tǒng)元件故障時，能夠明確指出故障可能造成的影響。網(wǎng)絡(luò)分析由電流計算、狀態(tài)估計、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、靜態(tài)分析、輸電能力等模塊構(gòu)成。以狀態(tài)估計為例，主要結(jié)模擬量冗余、合接線信息、開關(guān)量狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來進行相角評估，最終得出母線幅值；能夠通過檢測數(shù)據(jù)來排除不良數(shù)據(jù)，狀態(tài)估計作為即時評估數(shù)據(jù)的重要內(nèi)容，能夠為其他功能的實現(xiàn)提供相應(yīng)數(shù)據(jù)。

4.3安全校核及輔助決策

在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中，安全校核及輔助決策對于電網(wǎng)故障定位有著重要作用。通過可調(diào)設(shè)備的具體分析，能夠作出既能控制代價又能優(yōu)化調(diào)度的科學(xué)決策，從而有效避免電網(wǎng)出現(xiàn)實時失穩(wěn)或越限等異常情況，為用戶提供有效策略。從目前智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)來看，SCADA采用的是信息穩(wěn)態(tài)，利用測量單元與系統(tǒng)、廣域監(jiān)視的方式來控制系統(tǒng)，為監(jiān)測電網(wǎng)及信息預(yù)警提供條件，使電力系統(tǒng)升級為智能系統(tǒng)。還能夠進行網(wǎng)絡(luò)安全部署工作，當(dāng)發(fā)生緊急告警時，能夠自動削減輸電負(fù)荷，將故障隱患扼殺在萌芽階段。

4.4智能告警與實時監(jiān)控

在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中，智能告警與實時監(jiān)控主要用于監(jiān)測輔助信息，例如水情信息、氣象信息、電網(wǎng)信息等。該系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進行動態(tài)、穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)的監(jiān)視，能夠全面監(jiān)控電網(wǎng)的運行狀況；電網(wǎng)智能告警與實時監(jiān)控主要包括：綜合性智能告警、穩(wěn)態(tài)、擾動識別、動態(tài)及在線監(jiān)視等等。在此過程中，綜合性智能告警一般以在線智能告警為主，能準(zhǔn)確辨別出事故畫面，然后對一次、二次設(shè)備運行信息進行綜合分析。通過電力系統(tǒng)的智能告警與故障診斷功能，能夠以直觀形象的方式來對電網(wǎng)運行故障進行準(zhǔn)確診斷，以便維修人員處理故障，確保電網(wǎng)的正常運行。

5.結(jié)束語

綜上所述，智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)是保障電網(wǎng)安全運行的基礎(chǔ)，目前該系統(tǒng)已經(jīng)逐漸發(fā)展并趨于成熟，但是當(dāng)電網(wǎng)處于非正常運行狀態(tài)時，還需要依靠人工經(jīng)驗進行判斷與處理。本文主要研究了智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的應(yīng)用情況，以期給相關(guān)工作人員提供參考與建議，最終促進智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展。

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作者簡介

趙沁，男，工程師，主要從事于電力調(diào)度自動化方面工作.