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

吳 昱

內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司

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

吳 昱

內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司

自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)就處于持續(xù)上升的趨勢，各行各業(yè)都在蓬勃發(fā)展，與此同時(shí)，工業(yè)以及日常用電量也在急速增加，這就使電力網(wǎng)承受著巨大的壓力，供電過程中的種種問題也逐漸凸顯出來。為了使電網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)備能安全有效的運(yùn)行，相關(guān)部門必須執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度工作。基于此，本文將著重分析探討智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與技術(shù)展望，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

智能電網(wǎng)；調(diào)度；現(xiàn)狀；展望

1 智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)及現(xiàn)狀

1.1 智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及功能

1.1.1 實(shí)時(shí)信息采集功能。智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集信息的功能，其是通過廣泛的測量技術(shù)。利用PMU全面測量系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓。相位、功率等多種數(shù)量值進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。同時(shí)它還可以對(duì)電廠相關(guān)設(shè)備進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)采集，列如煤耗量、煙氣、供熱情況等的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，除此之外還能對(duì)電力設(shè)備以外的參量進(jìn)行報(bào)備，例如風(fēng)力、降水、氣溫等的相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.1.2 分析與評(píng)估功能。在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，調(diào)度員要了解電網(wǎng)在各個(gè)階段的運(yùn)行狀況，這項(xiàng)工作繁瑣而且難以操作，運(yùn)用智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)能使調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行情況一目了然，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)是采取可視化技術(shù)，為調(diào)度員提供實(shí)時(shí)有效的電網(wǎng)數(shù)據(jù)。此外，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)能對(duì)電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性、大電網(wǎng)的運(yùn)行潛力、電網(wǎng)運(yùn)行方式安排等做出及時(shí)正確的分析，對(duì)電網(wǎng)相關(guān)運(yùn)行設(shè)備也能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)的出現(xiàn)故障的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行報(bào)警。

1.1.3 調(diào)控以及管理功能。智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)控功能的實(shí)質(zhì)是控制電網(wǎng)的運(yùn)行方式，其中包含對(duì)用電負(fù)荷的控制、自動(dòng)發(fā)電控制以及新設(shè)備啟動(dòng)控制等，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)控功能縮短調(diào)度人員的工作時(shí)間以及故障處理的時(shí)間，有效地節(jié)約了經(jīng)濟(jì)資源，而且其監(jiān)控范圍較廣，能夠滿足大電網(wǎng)的監(jiān)控需求，大電網(wǎng)的工作區(qū)域較為復(fù)雜，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)控作用能集中實(shí)時(shí)的監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行情況，使電網(wǎng)工作區(qū)域的工作人員雇傭減少，相應(yīng)的節(jié)省成本。

1.2 智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.2.1 國家電力調(diào)度中心開啟了智能電網(wǎng)。關(guān)于調(diào)度支持系統(tǒng)的開發(fā)研究國家電力調(diào)度中心于2008年2月正式開啟了智能電網(wǎng)關(guān)于調(diào)度支持系統(tǒng)的開發(fā)研究，推出了智能化技術(shù)支持系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)及高級(jí)應(yīng)用功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為中心調(diào)度、商用數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理和服務(wù)、消息總線及SCADA、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)的交換與采集、安全防護(hù)、人機(jī)界面等8組結(jié)構(gòu)，而高級(jí)應(yīng)用功能由調(diào)度管理及計(jì)劃、實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、安全調(diào)校等模塊組成。

1.2.2 國家電力科學(xué)研究院的大停電防御框架。為了預(yù)防電網(wǎng)的大面積停電，中國國家電網(wǎng)電力科學(xué)院開發(fā)了“時(shí)空協(xié)調(diào)”的大規(guī)模停電的防御性系統(tǒng)，此系統(tǒng)將EMS和SCADA智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與展望文/高存博結(jié)合中國智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，通過對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)估。針對(duì)智能調(diào)度控制所涉及到的幾個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容加以評(píng)估，闡述了對(duì)智能調(diào)度中心核心技術(shù)問題的理解和認(rèn)識(shí)。摘要集成到動(dòng)態(tài)運(yùn)行的DSCADA/DEMS中，以集中處理大量的動(dòng)、靜態(tài)信息，利用EEAC算法實(shí)現(xiàn)量化分析和欲決策的在線穩(wěn)定，利用在線準(zhǔn)確預(yù)算、實(shí)時(shí)精確匹配的手段達(dá)到穩(wěn)定控制電網(wǎng)調(diào)度。

1.2.3 清華大學(xué)電網(wǎng)調(diào)度實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的三維協(xié)調(diào)。電網(wǎng)EMS清華電網(wǎng)調(diào)度實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了一種基于三維的電網(wǎng)EMS，此系統(tǒng)是實(shí)時(shí)閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以在三個(gè)維度上(時(shí)間、空間、目標(biāo))進(jìn)行廣泛地協(xié)調(diào)，達(dá)到全局智能調(diào)度控制的目的。該系統(tǒng)的核心技術(shù)有：綜合分析、預(yù)警、決策；有功優(yōu)化閉環(huán)控制；無功電壓優(yōu)化閉環(huán)控制；電網(wǎng)模型重建；基于多智能代理和計(jì)算機(jī)集群的支撐平臺(tái)；基于三維分解協(xié)調(diào)的體系設(shè)計(jì)等。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)展望

3.1 可信計(jì)算與安全免疫技術(shù)

在整體的國家電網(wǎng)安全防護(hù)體系中，技術(shù)雖然發(fā)揮比較重要的作用，但是也絕不能單純依靠技術(shù)來進(jìn)行體系構(gòu)建，還需要在其中合理融入安全管理的內(nèi)容，但是這主要還是考慮到技術(shù)的未來發(fā)展和應(yīng)用，這就需要在安全管理和系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上提高電網(wǎng)的安全防護(hù)技術(shù)水平。伴隨著我國的技術(shù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的信息傳播能力和網(wǎng)絡(luò)信息的攻擊能力也會(huì)威脅到信息技術(shù)發(fā)展，要求應(yīng)用也在不斷提升自身能力，能夠在安全防護(hù)技術(shù)的系統(tǒng)化發(fā)展基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)國家電網(wǎng)的保護(hù)。

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

盡管我國的智能電網(wǎng)調(diào)度控制能力在逐步提高，但是真正能夠支持現(xiàn)階段電力市場發(fā)展的先進(jìn)信息技術(shù)模塊卻沒有有效滿足市場需要。我國的短期電力市場的多級(jí)多時(shí)段優(yōu)化技術(shù)一直是我國電網(wǎng)控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用水平提高的重要內(nèi)容，我國的技術(shù)應(yīng)用水平的提高是我國電力市場發(fā)展的重要契機(jī)，也會(huì)是靈活、穩(wěn)定、可靠的短期電力市場技術(shù)優(yōu)化發(fā)展的重要未來方向。進(jìn)行總結(jié)的多類型技術(shù)實(shí)踐服務(wù)對(duì)于電網(wǎng)的調(diào)配和系統(tǒng)控制意義重大。

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

我國的國家電網(wǎng)運(yùn)行主要有以下方式：年度、月度和特殊的運(yùn)行方式。這些運(yùn)行方式擁有較為相似的技術(shù)特色，都會(huì)依照蓋章的運(yùn)行規(guī)則進(jìn)行控制管理，實(shí)際的電網(wǎng)調(diào)度和計(jì)劃控制人員應(yīng)該從規(guī)定實(shí)際出發(fā)，合理組織發(fā)電調(diào)配工作，所有的技術(shù)指導(dǎo)人員也需要對(duì)運(yùn)行方式自描述及動(dòng)態(tài)解析進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。

總而言之，就我國目前的經(jīng)濟(jì)水平而言，已能應(yīng)用智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能對(duì)電網(wǎng)采取實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)控操作等的技能，來確保電網(wǎng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行。但在實(shí)際工作中往往會(huì)存在較多問題，這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

[1]杜剛，孟勇亮，彭暉，趙家慶，戴則梅，翟明玉.地區(qū)電網(wǎng)智能調(diào)度控制系統(tǒng)實(shí)踐與展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，01：200-205.

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