淺談智能電網(wǎng)的調(diào)控一體化發(fā)展

鄧進(jìn)東

摘 要：隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨，智能電網(wǎng)的建設(shè)使得電力系統(tǒng)的管理更科學(xué)化、規(guī)范化。智能電網(wǎng)模式下的調(diào)控一體化不僅能有效減少工作量，還能提升電網(wǎng)管理的自動(dòng)化水平，是配電網(wǎng)管理未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。文章首先分析了智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的特點(diǎn)；其次研究了智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的主要功能；最后探析了智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；調(diào)控一體化；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）29-0093-02

隨著智能電網(wǎng)技術(shù)和理論體系的日趨完善、自動(dòng)化技術(shù)的成熟，智能調(diào)控一體化模式在電力系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

調(diào)控一體化的應(yīng)用不僅能有效的改善對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)控，還能有效的提升電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和運(yùn)行效率，因此智能電網(wǎng)的調(diào)控一體化技術(shù)是電力系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。基于此，筆者對(duì)智能電網(wǎng)的調(diào)控一體化發(fā)展進(jìn)行研究。

1 智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的特點(diǎn)

智能電網(wǎng)模式下的調(diào)控一體化系統(tǒng)要能有效的發(fā)展作用，必須具備以下幾方面特點(diǎn)。

1.1 實(shí)時(shí)性

具體體現(xiàn)在下述兩方面：

第一，通過(guò)電力系統(tǒng)的廠站遙測(cè)、遙信技術(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的真實(shí)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并傳輸?shù)叫畔?shù)據(jù)庫(kù)中，以便調(diào)控工作人員能夠?qū)崟r(shí)了解和監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況；

第二，電力系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的對(duì)傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)遙控指令的快速響應(yīng)，并在最短的時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)綇S站端，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)廠站端的有效控制。

1.2 開(kāi)放性

智能電網(wǎng)的調(diào)控一體化技術(shù)要以開(kāi)放式的框架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，構(gòu)造開(kāi)放性、兼容性的平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、信息及通訊的有效連接。

1.3 系統(tǒng)性

系統(tǒng)性主要體現(xiàn)在下述三方面：

第一，調(diào)控一體化系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中所有網(wǎng)架和變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障，能及時(shí)迅速的向控制中心報(bào)警；

第二，通過(guò)分析系統(tǒng)收集到的信息，對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和分析，如狀態(tài)評(píng)估、潮流分析、安全性分析等，全面了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；

第三，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中收集到的信息進(jìn)行整理分析并及時(shí)進(jìn)行反饋，以便工作人員能及時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)信息評(píng)估和判斷電力系統(tǒng)的狀態(tài)并做出正確決策，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

2 智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的主要功能

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控及智能告警

智能電網(wǎng)調(diào)控一體化的基本要求實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳送和分析，為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的設(shè)計(jì)必須考慮下述幾方面：

第一，電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)及電力設(shè)備的相關(guān)信息進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況監(jiān)視全景化；

第二，變電站集中監(jiān)控。對(duì)變電站運(yùn)行的監(jiān)控包括故障信號(hào)、遠(yuǎn)程控制、防誤閉鎖等；

第三，自動(dòng)電壓控制，要實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的控制必須滿足的基本條件是確保電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中無(wú)功功率的就地平衡。采集電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在確保穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，對(duì)電力系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行在線優(yōu)化控制，以便有效降低電力系統(tǒng)的網(wǎng)損；

第四，智能告警。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中一旦發(fā)生異常狀況，智能告警功能及時(shí)發(fā)出警告，該功能還能實(shí)現(xiàn)對(duì)各類告警信息的匯集、分類和管理，還能通過(guò)顯示屏為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供全方位的綜合告警提示。

2.2 網(wǎng)絡(luò)分析

網(wǎng)絡(luò)分析的功能主要是通過(guò)采集電力系統(tǒng)運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)信息，使用第三方相關(guān)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以便對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行分析和評(píng)估，具體包括下述幾方面：

第一，狀態(tài)估計(jì)。對(duì)量測(cè)的估計(jì)值進(jìn)行求解，并將所得到的結(jié)果作為判斷電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否異常的檢測(cè)依據(jù)，并未其他方面的應(yīng)用提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)；

第二，潮流分析。根據(jù)數(shù)據(jù)信息使用者的具體狀況在電力系統(tǒng)的模型上進(jìn)行投運(yùn)數(shù)據(jù)設(shè)置，然后對(duì)潮流進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)結(jié)果對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中潮流分布變化進(jìn)行分析，并及時(shí)按照一定的要求進(jìn)行調(diào)整；

第三，安全分析。按照調(diào)度工作人員的要求，對(duì)不同類型的電力故障進(jìn)行組合定義，顯示出故障結(jié)果，并及時(shí)將故障的危害程度告知調(diào)度工作人員。

2.3 智能分析及輔助決策

智能電網(wǎng)下的調(diào)控一體化系統(tǒng)為了減少調(diào)動(dòng)工作人員的工作量，提高工作效率，利用電力系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息幫助調(diào)度工作人員對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行分析、決策，在不同狀態(tài)之間進(jìn)行切換的時(shí)候，能通過(guò)預(yù)先設(shè)定的程序來(lái)完成，不僅有效的減少調(diào)度員的工作量，還極大的提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量。

3 智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的發(fā)展

3.1 配網(wǎng)管理具有統(tǒng)一模式和標(biāo)準(zhǔn)

智能電網(wǎng)下的調(diào)控一體化是一項(xiàng)繁瑣、復(fù)雜、綜合性的系統(tǒng)工程，要實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的調(diào)控一體化管理，要制定統(tǒng)一的管理模式和參考標(biāo)準(zhǔn)，以具有可操作性和互換性。

在智能電網(wǎng)模式下構(gòu)建調(diào)控一體化時(shí)，必須要實(shí)現(xiàn)人機(jī)的有機(jī)結(jié)合，根據(jù)綠色電力的基本要求，電力系統(tǒng)調(diào)控一體化的關(guān)鍵要確保安全性、穩(wěn)定性和可靠性。電力系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，有許多復(fù)雜的電力設(shè)備、變電設(shè)施及電纜，一旦運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，對(duì)電力系統(tǒng)會(huì)造成巨大的損失，因此為了確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，就必須達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 充分利用GIS系統(tǒng)

智能電網(wǎng)下的調(diào)控一體化是原有的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）的智能升級(jí)，在原有的配電網(wǎng)調(diào)度、監(jiān)控隔離狀態(tài)下，能實(shí)現(xiàn)在線遠(yuǎn)程監(jiān)控，但對(duì)于電力系統(tǒng)中沒(méi)有安裝自動(dòng)化設(shè)備的部分依然只能依靠人工進(jìn)行。

而智能電網(wǎng)下基于GIS的調(diào)控一體化能有效解決傳統(tǒng)模式存在的弊端，在電力系統(tǒng)信息化管理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行自動(dòng)化信息的接入，實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化的調(diào)度與監(jiān)控。

在電力系統(tǒng)GIS平臺(tái)上構(gòu)建電子地圖，電子地圖中有效體現(xiàn)出組成電力系統(tǒng)的地理位置、配網(wǎng)線路、電力設(shè)備等之間的密切聯(lián)系，根據(jù)不同的層級(jí)、類別實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的有效管理，這種管理模式是最直觀、可視的管理模式，是智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化必要的管理工具。

在電力系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)得到長(zhǎng)期、廣泛的應(yīng)用，因此在GIS基礎(chǔ)上進(jìn)行主網(wǎng)建設(shè)時(shí)，要注意處理好GIS和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）在交換數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的一次繪制圖形界面、電網(wǎng)數(shù)據(jù)差異性等方面的問(wèn)題。

3.3 將GIS和SCADA系統(tǒng)互容

目前，電力系統(tǒng)配網(wǎng)調(diào)控的重點(diǎn)是要不斷提升配電網(wǎng)的管理能力，主要解決盲調(diào)問(wèn)題，以監(jiān)控為輔助目前雖然GIS在調(diào)度系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，然而與傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)并未實(shí)現(xiàn)有效的互容，兩套互相獨(dú)立的系統(tǒng)不僅增加調(diào)度人員的工作量，也可能使數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的偏差。

再結(jié)合智能電網(wǎng)下配網(wǎng)管理的特征，未來(lái)的調(diào)控一體化的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)GIS和SCADA的有效結(jié)合和互容，實(shí)現(xiàn)雙方功能的互補(bǔ)，將SCADA的功能移植到GIS上，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)不同類型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，是智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化未來(lái)的設(shè)計(jì)目的和發(fā)展趨勢(shì)。

按照國(guó)家電力部門對(duì)電網(wǎng)的規(guī)范，為確保電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性，并實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的交換，如用電營(yíng)銷、管理等，智能電網(wǎng)下的調(diào)控一體化要以GIS電網(wǎng)平臺(tái)為中心，并能實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效結(jié)合，確保數(shù)據(jù)交換的安全性和可靠性。

電力系統(tǒng)屬于一種十分復(fù)雜、繁瑣、綜合性的工程，因而對(duì)配電網(wǎng)的高效管理是調(diào)控一體化的關(guān)鍵，主要是向目前電力系統(tǒng)中自動(dòng)化的設(shè)施接入相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

構(gòu)建科學(xué)、合理的集成機(jī)制，充分發(fā)揮GIS和SCADA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合，減少電力系統(tǒng)中不必要的數(shù)據(jù)維護(hù)工作，提升工作成效。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，隨著智能電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，智能技術(shù)逐步被應(yīng)用到配電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，調(diào)控一體化就是在此基礎(chǔ)上應(yīng)用而生的，引入調(diào)控一體化技術(shù)后，電力系統(tǒng)的輸送和管理效率迅速提升，然而目前電力系統(tǒng)僅部分實(shí)現(xiàn)了調(diào)控一體化，要構(gòu)建完善的調(diào)控一體化系統(tǒng)，必須要實(shí)現(xiàn)SCADA和GIS的有機(jī)結(jié)合，并確保自身安全、可靠的運(yùn)行，才能為確保智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供保障，雖然調(diào)控一體化建設(shè)還不完善，存在諸多缺陷，但隨著智能化設(shè)備和現(xiàn)代化技術(shù)的不斷完善，必須進(jìn)入新的發(fā)展階段。

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