智能電網(wǎng)和調(diào)度監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展探討

劉斐　喬春茂　王孝雄

摘 要：新時期背景下，智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略被提出，而原有電力結(jié)構(gòu)、設(shè)備與調(diào)度監(jiān)控技術(shù)也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢，為此，當(dāng)前調(diào)度監(jiān)控平臺很難達(dá)到智能電網(wǎng)建設(shè)需求。由此可見，調(diào)度監(jiān)控技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)工作的重點。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；調(diào)度監(jiān)控技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0161-01

文章針對智能電網(wǎng)發(fā)展的背景，針對基于智能電網(wǎng)背景的調(diào)度一體化模式展開了深入地研究，分析并探討了智能電網(wǎng)調(diào)度平臺相關(guān)問題，希望進(jìn)一步促進(jìn)調(diào)度監(jiān)控技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

1 有關(guān)智能電網(wǎng)發(fā)展的研究

1.1 發(fā)展?fàn)顩r研究

當(dāng)前，國家加大了對于智能電網(wǎng)建設(shè)的投入力度，而智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。在這種情況下，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電力設(shè)備與調(diào)度監(jiān)控模式也有所變化。針對所制定的發(fā)展策略，可以將傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡過程劃分成三個部分：

第一，基礎(chǔ)且關(guān)鍵技術(shù)研究。國網(wǎng)選擇部分區(qū)域，創(chuàng)建了試點項目，并針對基礎(chǔ)技術(shù)展開了實驗與研究；

第二，全面推進(jìn)特高壓電網(wǎng)與城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的建設(shè)，進(jìn)而形成智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具備了雙向互動服務(wù)的功能；

第三，實現(xiàn)全面發(fā)展。當(dāng)前，國內(nèi)電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，并且實現(xiàn)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)[1]。

1.2 智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

智能電網(wǎng)的組成包括四個部分：高級配電運行、高級測量體系、高級輸電運行以及高級資產(chǎn)管理。其中，針對智能電網(wǎng)建設(shè)具體情況，各部分同樣包含了若干系統(tǒng)。在智能化設(shè)備的作用下，能夠確保采集、測量并保護(hù)信息系統(tǒng)的自動運行，因而具有明顯的可靠性與穩(wěn)定性。

另外，主動配電網(wǎng)能夠確保配電網(wǎng)的信息實現(xiàn)有效集成并且使得管理工作呈現(xiàn)一體化趨勢。在各部門間創(chuàng)建信息共享平臺，同樣可以使得信息共享并且訪問也更加自由，在配電網(wǎng)高級分析以及智能應(yīng)用方面奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2 基于智能電網(wǎng)的調(diào)度監(jiān)控

2.1 調(diào)控一體化模式解構(gòu)

所謂的調(diào)控一體化模式，具體指的就是將智能電網(wǎng)的發(fā)展背景作為重要基礎(chǔ)，是一種調(diào)度監(jiān)控的方式。而基于調(diào)控一體化模式，有機(jī)結(jié)合了調(diào)度系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)，并且形成調(diào)控中心。這樣一來，調(diào)度工作人員就可以向集控中心下達(dá)相應(yīng)的指令，而集控工作人員就可以監(jiān)視并遙控變電站的設(shè)備，隨后安排運行維護(hù)工作人員對設(shè)備展開維修以及故障的處理。

對調(diào)控一體化模式的應(yīng)用，有效地減少了電力系統(tǒng)故障處理的時間，而且電網(wǎng)調(diào)度在經(jīng)濟(jì)性以及可靠性方面不斷強(qiáng)化。由此可見，這與智能電網(wǎng)背景的調(diào)度監(jiān)控技術(shù)發(fā)展需求相適應(yīng)。

2.2 狀態(tài)評估分析

在智能電網(wǎng)調(diào)控體系當(dāng)中，智能調(diào)度系統(tǒng)的作用不容小覷，而且智能調(diào)度技術(shù)與智能電網(wǎng)運行以及發(fā)展存在緊密地聯(lián)系，因而在輸配電系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)方面都發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。

調(diào)度系統(tǒng)狀態(tài)評估主要是針對電網(wǎng)系統(tǒng)不同類型數(shù)據(jù)信息，以及電網(wǎng)運行狀態(tài)和可能出現(xiàn)的問題等展開深入地分析以及預(yù)測，而這也正是高級控制的重要基礎(chǔ)。為此，狀態(tài)評估對于電網(wǎng)智能調(diào)度而言很重要，是重要的基礎(chǔ)。通過狀態(tài)估計，可以使智能電網(wǎng)系統(tǒng)對實際運行的情況予以及時地掌握，進(jìn)而為電網(wǎng)的運行更好地制定出長遠(yuǎn)的規(guī)劃[2]。

2.3 以等效模型為基礎(chǔ)的電網(wǎng)動態(tài)過程狀態(tài)估計分析

在線動態(tài)分析也是智能電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控技術(shù)中的主要內(nèi)容，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)擾動的時候，電網(wǎng)動態(tài)過程的狀態(tài)估計具有明顯的復(fù)雜性。目前，在電網(wǎng)系統(tǒng)動態(tài)估計當(dāng)中，EKF算法比較常見。而且在應(yīng)用方面，這種算法的預(yù)測精準(zhǔn)度能夠達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定運行的相關(guān)要求，為此可以創(chuàng)建電網(wǎng)等效模型，進(jìn)而開展動態(tài)性的分析。

從本質(zhì)上來講，電網(wǎng)等效模型就是將虛擬發(fā)電機(jī)的內(nèi)節(jié)點安裝于電路當(dāng)中，進(jìn)而在電網(wǎng)發(fā)生擾動之前展開靜態(tài)狀態(tài)的估計。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)擾動的情況下，即可構(gòu)建節(jié)點負(fù)荷與發(fā)電機(jī)模型，獲取電網(wǎng)擾動狀態(tài)之下的等效模型。

3 設(shè)計智能電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控平臺的相關(guān)研究

3.1 平臺設(shè)計的需求

為了進(jìn)一步落實電網(wǎng)系統(tǒng)智能化調(diào)度監(jiān)控，最重要的就是要創(chuàng)建基礎(chǔ)調(diào)度監(jiān)控平臺，以保證為電力調(diào)度工作人員提供不同類型的調(diào)控信息服務(wù)。其中，以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)的調(diào)度監(jiān)控平臺需求有以下幾個方面：

（1）首先，構(gòu)建開發(fā)環(huán)境，確保平臺和其他硬件之間數(shù)據(jù)實現(xiàn)交換；（2）其次，集成環(huán)境的創(chuàng)建，有效地形成橫向、縱向與不同類型基礎(chǔ)信息的共享體系；（3）再次，應(yīng)用運行環(huán)境的形成，對平臺安全與穩(wěn)定性提供有力保障；（4）最后，應(yīng)用維護(hù)環(huán)境的形成，進(jìn)一步落實調(diào)度監(jiān)控功能。

3.2 智能電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控平臺設(shè)計

充分考慮了系統(tǒng)功能的需求以后，可以將模塊化設(shè)計當(dāng)做重要基礎(chǔ)。其中，在設(shè)計智能電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控平臺方面，可以細(xì)化成三個模塊：實時監(jiān)控和分析；調(diào)度計劃；調(diào)度管理。在各模塊當(dāng)中同樣含有諸多功能設(shè)計。對于實時監(jiān)控和分析模塊而言，其主要的功能就是管理系統(tǒng)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和交換。而調(diào)度計劃模塊則是將模塊的管理以及運行預(yù)測，甚至是檢修計劃等當(dāng)做平臺的功能，及時收集電網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)信息[3]。最后，調(diào)度管理模塊主要的內(nèi)容就是生產(chǎn)運行以及綜合分析評估等等。

3.3 對調(diào)度監(jiān)控平臺的測試

所設(shè)計的智能電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控平臺可以顯示出不同狀態(tài)下的畫面，同時能夠?qū)υO(shè)計進(jìn)行切換。另外，不同類型應(yīng)用可以通過同一電網(wǎng)圖形來顯示信息。電網(wǎng)的調(diào)度工作人員在實際操作的過程中，評價如下：系統(tǒng)功能相對完善，且能夠達(dá)到智能電網(wǎng)調(diào)控可靠性以及穩(wěn)定性的相關(guān)要求，同時可以時刻監(jiān)視調(diào)度監(jiān)控平臺。除此之外，調(diào)度監(jiān)控平臺可以實時查詢并修改用戶的數(shù)據(jù)信息，尤其是在處理分析信息數(shù)據(jù)方面優(yōu)勢更加突出。最后，系統(tǒng)在操作方面便捷，具有明顯的拓展性，且發(fā)展前景十分理想。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)力度的提高，一定程度上推動了調(diào)度監(jiān)控技術(shù)的全面發(fā)展。以基本功能角度分析，智能電網(wǎng)在電能輸配方面始終沒有發(fā)生改變，但是，智能化的實現(xiàn)卻升級了變電站、輸配電網(wǎng)等多種設(shè)備，同時，調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)也呈現(xiàn)出智能發(fā)展的特點?；诖?，調(diào)控一體化管理模式被廣泛應(yīng)用在智能電網(wǎng)當(dāng)中，同時，等效模型電網(wǎng)動態(tài)狀態(tài)估計等相關(guān)技術(shù)也取得了理想的發(fā)展成績，為智能電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]余義華.智能電網(wǎng)中調(diào)度監(jiān)控平臺設(shè)計與實現(xiàn)研究[J].大科技，2015（19）：73-73，74.

[2]李方圓，黃小蕾.基于智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度監(jiān)控平臺設(shè)計分析[J].科技尚品，2016（10）：93.

[3]蔡子恒.智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)綜合智能告警研究及應(yīng)用[J].科技傳播，2015，7（24）：34，37.endprint