智能電網(wǎng)調(diào)度運行中的關(guān)鍵技術(shù)探討

摘要：電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)是電網(wǎng)運行的重要系統(tǒng)，電力部門不但要合理地分析電網(wǎng)運行的狀態(tài)，而且還要對電網(wǎng)中所發(fā)生的事故實現(xiàn)快速處理，從而促進(jìn)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運行，傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)的可靠運行，所以在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用的過程中應(yīng)該采用新的技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動化和智能化。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)；智能化；自動化；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM734 文章編號：1009-2374（2017）05-0184-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.089

1 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化概述

智能電網(wǎng)調(diào)度自動化結(jié)合了自動化技術(shù)和智能化技術(shù)，將各類控制技術(shù)充分結(jié)合起來，并且結(jié)合了最新的設(shè)備，從而實現(xiàn)對設(shè)備的傳感測量、自動化的監(jiān)控等效果，借助網(wǎng)絡(luò)的信息資源共享，從而實現(xiàn)各類設(shè)備的統(tǒng)一運行。如今，社會發(fā)展非常迅速，電網(wǎng)的運行也要適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為各行各業(yè)提供及時的能源，電網(wǎng)的運行應(yīng)該結(jié)合智能電網(wǎng)的相關(guān)理念，從而可以邁向經(jīng)濟(jì)化和安全化，使電網(wǎng)的運行更加高效，通過結(jié)合我國現(xiàn)有的科技，在對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，將計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)有機(jī)地統(tǒng)一和結(jié)合，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的運用，使電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)更加健全，而且要對系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善，才能為社會的發(fā)展提供動力的支持，從而促進(jìn)我國電力企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 應(yīng)用服務(wù)技術(shù)

在系統(tǒng)運行的過程中會產(chǎn)生一定的冗余問題，當(dāng)冗余產(chǎn)生后，會出現(xiàn)設(shè)備的功能重復(fù)出現(xiàn)的情況，盡管實現(xiàn)各類功能的方法不同，但是電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的目的在于將過于分散的功能整合在一起，但是系統(tǒng)中的設(shè)備和功能都比較多，所以要想實現(xiàn)各類功能的融合非常困難。智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)結(jié)合了面向服務(wù)的架構(gòu)方式，可以完善封裝的操作，設(shè)備之間實現(xiàn)了互相調(diào)用的方法，而且在調(diào)度的過程中，各個功能可以靈活搭配，各類功能都可以實現(xiàn)拓展，從而可以更好地滿足電網(wǎng)調(diào)度功能的階段性需求。在應(yīng)用服務(wù)技術(shù)使用的過程中，智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)可以完善傳統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)了阻塞管理、故障分析等功能的劃分，從而可以方便調(diào)度員的使用，按照電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)各個服務(wù)系統(tǒng)的功能，對功能進(jìn)行細(xì)化分析，從而可以使系統(tǒng)的功能更加強(qiáng)大。

2.2 節(jié)能發(fā)電調(diào)度技術(shù)

我國的電網(wǎng)部門已經(jīng)充分認(rèn)識到我國的這類局限性，所以在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展的過程中，其非常注重電網(wǎng)的節(jié)能應(yīng)用，在一些關(guān)鍵技術(shù)的投入使用中也充分采用節(jié)能的應(yīng)用。在各類自動化系統(tǒng)和脫硫的過程中，非常重視節(jié)能技術(shù)的使用。但是在節(jié)能發(fā)電的過程中，在對系統(tǒng)的設(shè)備實際應(yīng)用的過程中，各個系統(tǒng)之間不能聯(lián)系，各項功能非常獨立，這就導(dǎo)致了功能的分散化，不能實現(xiàn)節(jié)能發(fā)電的目的。所以要對節(jié)能發(fā)電進(jìn)行改革，建立智能電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)，做好相關(guān)的節(jié)能發(fā)電的調(diào)度技術(shù)，實現(xiàn)大量可再生資源的高效利用，將這些技術(shù)直接接入到電網(wǎng)中，從而實現(xiàn)節(jié)能發(fā)電的調(diào)度。在進(jìn)行水火電化調(diào)度的過程中，應(yīng)該進(jìn)行調(diào)度的優(yōu)化，并且對調(diào)度進(jìn)行計劃編制，實現(xiàn)新能源的調(diào)度等，并且應(yīng)該有重點地對多級調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行研究。

2.3 數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)

在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)運用的過程中，數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵，調(diào)度的命令都需要借助數(shù)據(jù)的分析來執(zhí)行，從而系統(tǒng)才能做出正確的決策，在傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)中，采集系統(tǒng)會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的冗余問題，而且在數(shù)據(jù)交換中，要經(jīng)過復(fù)雜的計算，導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換的效率非常低。在進(jìn)行分級調(diào)度的過程中，數(shù)據(jù)交換的靈活性相對不足，而且數(shù)據(jù)交換中，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)不一致的問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能交換，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的問題。在數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)使用的基礎(chǔ)上，可以將傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)問題進(jìn)行解決，而且通過數(shù)據(jù)注冊中心和標(biāo)準(zhǔn)接口的方式，在電網(wǎng)運行的過程中，融合了大量的數(shù)據(jù)，而且信息呈現(xiàn)出展示性的特征，在電網(wǎng)建設(shè)的過程中，實現(xiàn)了全生命周期管理的效果，確保系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確，并且真實性非常高。而且在虛擬服務(wù)應(yīng)用的過程中，可以對數(shù)據(jù)物理儲存信息起到屏蔽的效果，從而可以確保系統(tǒng)在訪問中保持無差別的訪問，在數(shù)據(jù)的服務(wù)和數(shù)據(jù)的通信中，完善了電網(wǎng)的調(diào)度，對前置的流程進(jìn)行了進(jìn)一步的簡化效果，而且實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的在線處理，對數(shù)據(jù)進(jìn)行在線的調(diào)整和訂閱，從而確保電網(wǎng)系統(tǒng)可以順利地運行，確保了數(shù)據(jù)更新的實時性。智能電網(wǎng)在調(diào)度的過程中，借助了自動化系統(tǒng)，這項技術(shù)是傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)不能達(dá)到的，確保電網(wǎng)有效地運行。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能

3.1 兼容功能

智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行中，可以實現(xiàn)資源的共享，從而確保各個系統(tǒng)都能發(fā)揮作用，防止各個系統(tǒng)的功能出現(xiàn)重疊的問題，而且系統(tǒng)之間的互動性得到強(qiáng)化，各個環(huán)節(jié)都能協(xié)調(diào)的運行，智能電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能更加具有兼容的效果。在電力系統(tǒng)進(jìn)行操作的各個環(huán)節(jié)中，特別是在發(fā)電的環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)的兼容性非常關(guān)鍵，對發(fā)電起到很大的作用，其可以充分地利用燃料，并且整合了可再生資源，按照發(fā)電資源的實際情況，分成不同的區(qū)域，實現(xiàn)了分布式發(fā)電的效果，確保了電網(wǎng)系統(tǒng)可以高效率的發(fā)電。在系統(tǒng)兼容性特征的基礎(chǔ)上，發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)荷不會太大，確保了電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電的穩(wěn)定性。智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的運用，結(jié)合了不同的電源，從而降低了電力資源的消耗，起到了節(jié)能環(huán)保的效果，從而使電網(wǎng)和自然環(huán)境得到雙重的保障。

3.2 自愈性功能

在進(jìn)行各項操作的環(huán)節(jié)中，要求系統(tǒng)非常穩(wěn)定，所以智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用必不可少，其自愈性功能在電網(wǎng)的穩(wěn)定運行中發(fā)揮著重要的作用。在電網(wǎng)運行的過程中，要借助智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的自愈性功能，從而找出電網(wǎng)運行的不足之處，對電網(wǎng)使用中的問題進(jìn)行自動化的診斷，高效地找出故障，及時地恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行，從而促進(jìn)電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

3.3 集成功能

智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的各項功能并不是獨立的，而是有機(jī)地結(jié)合在一起，各個子系統(tǒng)并不獨立，從而實現(xiàn)了信息的共享，而且可以實現(xiàn)將信息統(tǒng)一的效果，各個子系統(tǒng)之間實現(xiàn)了互動的效果，實現(xiàn)信息處理和信息控制的統(tǒng)一，并且在進(jìn)行質(zhì)量管理方面也實現(xiàn)了規(guī)范化的操作，實現(xiàn)了系統(tǒng)的集成化和一體化操作，在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中可以對設(shè)備整體的運行情況進(jìn)行分析，從而實現(xiàn)智能化的發(fā)展。

3.4 優(yōu)化功能

在智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中，可以對電網(wǎng)實現(xiàn)優(yōu)化的效果，通過對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進(jìn)行分析，站在經(jīng)濟(jì)性角度分析，使各個設(shè)備的運行成本得到有效的控制，而且，能按照電網(wǎng)運行系統(tǒng)的不同的區(qū)域，在電力輸送狀態(tài)的比較下，對電網(wǎng)的運行進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而實現(xiàn)電網(wǎng)的高效運行，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和信息化的運行，在一定程度上提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率，而且還能在一定程度上降低電網(wǎng)系統(tǒng)的運行成本，提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測技術(shù)分析

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善，我國的各行各業(yè)發(fā)展都借助科技，科技對電力系統(tǒng)的運行也起到了輔助作用。借助廣域網(wǎng)，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)運行的動態(tài)化的監(jiān)測，而且可以實時地獲取相關(guān)的信息，從而可以促進(jìn)電網(wǎng)運行，這個系統(tǒng)在運行中，可以進(jìn)行相量測量的方式，使電力系統(tǒng)在運行的過程中更加穩(wěn)定。電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可以實時地對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并且可以進(jìn)行在線的決策，在穩(wěn)定性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，還能找出電力系統(tǒng)在運行中的各項風(fēng)險，提出預(yù)警，可以對故障起到快速處理的目的，在調(diào)度系統(tǒng)運行的過程中可以對系統(tǒng)進(jìn)行控制，防止產(chǎn)生太大的波動，可以對復(fù)雜的電力系統(tǒng)進(jìn)行分析。

3.6 電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)和輔助決策技術(shù)

電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時控制效果，使電網(wǎng)可以采用新的方法和途徑運行，采用這項技術(shù)可以對發(fā)電機(jī)功率進(jìn)行分析，從而為各項調(diào)度提供科學(xué)的數(shù)據(jù)，借助全球定位系統(tǒng)的方式，可以設(shè)計動態(tài)的數(shù)據(jù)，通過自動監(jiān)測的方式，對電網(wǎng)的運行情況進(jìn)行評估，在傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)中，并不能實現(xiàn)動態(tài)的監(jiān)控，在實時動態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)中，可以準(zhǔn)確地獲取發(fā)電機(jī)組的頻率，提高了調(diào)度的效率，而且還能對機(jī)組進(jìn)行控制，對機(jī)組的控制情況進(jìn)行考核。在實時動態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，還能實現(xiàn)監(jiān)測的預(yù)警和輔助效果，從而起到輔助決策的作用。這一功能主要實現(xiàn)了在線狀態(tài)的評估和安全分析，并且對設(shè)備運行中的熱穩(wěn)定情況進(jìn)行分析，而且可以確保設(shè)備運行中電壓的穩(wěn)定性，借助這項系統(tǒng)，調(diào)度人員可以及時地對電網(wǎng)進(jìn)行控制，而且電網(wǎng)的運輸能力可以得到很大的提升。

3.7 電網(wǎng)調(diào)度控制短路技術(shù)分析

短路是指在電路中，電流不流經(jīng)用電器，直接連接電源正負(fù)兩極。根據(jù)歐姆定律I=U/R知道，由于導(dǎo)線的電阻很小，電源短路時電路上的電流會非常大。這樣大的電流，電池或者其他電源都不能承受，會造成電源損壞；更為嚴(yán)重的是，因為電流太大，會使導(dǎo)線的溫度升高，嚴(yán)重時有可能造成火災(zāi)。導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生短路的主要原因有元件損壞，例如設(shè)備絕緣材料老化，設(shè)計、制造、安裝、維護(hù)不良等造成的設(shè)備缺陷發(fā)展成為短路。另外，氣象條件影響也會導(dǎo)致短路，例如雷擊過后造成的閃爍放電，由于風(fēng)災(zāi)引起架空線斷線和導(dǎo)線覆冰引起電線桿倒塌。智能電網(wǎng)是一個比較開放的系統(tǒng)，如今，電力市場非常龐大，分布式電源的使用情況比較普及，而且實現(xiàn)了大量可再生能源發(fā)電裝置的使用，這樣系統(tǒng)短路問題引起了人們的關(guān)注，傳統(tǒng)的方式會導(dǎo)致電網(wǎng)的損耗上升，所以可以采用降低短路電流的方式。

4 結(jié)語

在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)朝著智能化的方向發(fā)展，本文分析了智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的關(guān)鍵技術(shù)，對電力企業(yè)的發(fā)展起到不小的作用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：謝輝（1990-），男，廣東惠州人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州仲愷供電局助理工程師，研究方向：電力調(diào)度。

（責(zé)任編輯：小 燕）