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

楊琳+馬孝華

摘 要： 在智能電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行過程中，為了突出智能電網(wǎng)所具有的優(yōu)勢(shì)，需要針對(duì)調(diào)度運(yùn)行中控制、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測(cè)等幾個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行考察和實(shí)施。本文將對(duì)智能電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行中較為常見的關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行探討，基于電網(wǎng)安全給出相關(guān)的操作規(guī)范，并在技術(shù)層面提供監(jiān)測(cè)防范的相關(guān)要求。

關(guān)鍵詞： 智能電網(wǎng)調(diào)度；控制技術(shù)；在線監(jiān)測(cè)

前言：智能電網(wǎng)技術(shù)是依托于傳統(tǒng)電網(wǎng)，利用具有雙向性的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化和智能化，從而使電力傳輸效率更高，安全性得到飛躍性的提升，同時(shí)極大程度上節(jié)省了傳統(tǒng)電網(wǎng)的人力資源，是現(xiàn)階段配電網(wǎng)絡(luò)鎖主要應(yīng)用的形式之一。對(duì)于智能電網(wǎng)在調(diào)度運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討，既能夠促進(jìn)智能電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，又能夠保證輸電的安全質(zhì)量，是重要的民生工程。

一、智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中的控制技術(shù)

對(duì)于智能電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行來說，調(diào)度人員對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行加以必要的控制操作，是目前電網(wǎng)工作中較為重要的工作內(nèi)容。在目前的智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，電壓等級(jí)較為復(fù)雜，建設(shè)和規(guī)劃都缺乏科學(xué)性，因此極大程度上需要人工進(jìn)行控制工作[1]。

（一）電網(wǎng)運(yùn)行分析技術(shù)

為了保證電網(wǎng)運(yùn)行的科學(xué)合理，智能電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行技術(shù)控制中，首先要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的具體情況進(jìn)行分析。目前的電網(wǎng)調(diào)度一般采用在線分析方式，通過WAMS系統(tǒng)將電網(wǎng)當(dāng)中前置單元所具有的相量測(cè)量裝置（PMU）進(jìn)行啟動(dòng)，使其能夠在電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中利用高速率對(duì)電流、電壓等相關(guān)信息進(jìn)行采集，并在采集過程中完成對(duì)采集數(shù)據(jù)的計(jì)算，從而使系統(tǒng)獲知相位、功角和功率等的位置信息。調(diào)度人員合理運(yùn)用WAMS系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，提升電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（二）預(yù)警技術(shù)

在調(diào)度人員對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視的同時(shí)，為了確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全，需要通過相關(guān)的預(yù)警技術(shù)來實(shí)現(xiàn)調(diào)度人員全方位的電網(wǎng)掌控能力。這就要求電網(wǎng)當(dāng)中的預(yù)警技術(shù)需要與WAMS系統(tǒng)相結(jié)合，同時(shí)具有相應(yīng)的信息采集能力和數(shù)據(jù)的計(jì)算處理能力，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行過程中的電壓和功率根據(jù)相關(guān)指標(biāo)作出跟蹤判定，一旦發(fā)現(xiàn)其中某個(gè)項(xiàng)目超過指標(biāo)，變會(huì)生產(chǎn)報(bào)警信號(hào)，將相關(guān)超標(biāo)信息、超標(biāo)位置、可能原因發(fā)送到調(diào)度人員的監(jiān)視終端，以便調(diào)度人員第一時(shí)間進(jìn)行處理。

二、智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

智能電網(wǎng)相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)最具優(yōu)勢(shì)的地方就在于通信網(wǎng)絡(luò)作為信號(hào)傳輸?shù)氖褂?，使電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行更加自動(dòng)化和智能化。

（一）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是智能電網(wǎng)的信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的核心技術(shù)，它將電網(wǎng)當(dāng)中的相關(guān)控制儀表設(shè)備與智能化的自動(dòng)設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)這一媒介進(jìn)行連接，從而構(gòu)成一個(gè)數(shù)字化的信息網(wǎng)絡(luò)整體，并能夠充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行控制和調(diào)度。在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)中，相關(guān)工作人員需要對(duì)目標(biāo)電網(wǎng)的各項(xiàng)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并了解到在電網(wǎng)運(yùn)行過程中重要的信息指數(shù)，從而完成通信網(wǎng)絡(luò)中通信信號(hào)的導(dǎo)出，在后期接入到變電站時(shí)，還能對(duì)變電站當(dāng)中出現(xiàn)的問題和故障進(jìn)行第一時(shí)間的處理，統(tǒng)一調(diào)度任務(wù)。

（二）廣域網(wǎng)測(cè)距技術(shù)

智能電網(wǎng)當(dāng)中，以行波原理為基礎(chǔ)，利用廣域網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)中輸電線路的測(cè)距工作。就目前來說，較為先進(jìn)的廣域網(wǎng)測(cè)距會(huì)選用小波變切技術(shù)來對(duì)電網(wǎng)中輸電線路進(jìn)行分析，由于輸電線路中出現(xiàn)故障時(shí)，行波型號(hào)會(huì)成為暫態(tài)，而這時(shí)的行波信號(hào)能夠?yàn)樾〔ㄗ兦屑夹g(shù)感知，從而通過對(duì)行波信號(hào)位置的測(cè)定來了解到故障點(diǎn)所在的位置和距離。廣域網(wǎng)的測(cè)距技術(shù)在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中主要應(yīng)用于對(duì)電網(wǎng)當(dāng)中的故障進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行快速定位。同時(shí)這種測(cè)距技術(shù)在應(yīng)用過程中具有極為強(qiáng)勁的抗干擾能力，現(xiàn)實(shí)中各種不確定因素的影響對(duì)其影響都不會(huì)過大，從而做到高精度，應(yīng)用前景十分廣泛。

三、智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中的監(jiān)測(cè)技術(shù)

在智能電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行中，調(diào)度人員通過監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)情況加以了解并進(jìn)行維護(hù)是必不可少的環(huán)節(jié)。而相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)有以下幾個(gè)方面。

（一）在線參數(shù)辨識(shí)

電力系統(tǒng)中對(duì)于電力情況的計(jì)算分析是否具有準(zhǔn)確性將直接關(guān)系著電網(wǎng)安全，而影響計(jì)算分析的重要因素就是電力系統(tǒng)中的元件參數(shù)。智能電網(wǎng)中調(diào)度運(yùn)行人員所注重的元件有發(fā)電機(jī)、輸電線、原動(dòng)機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)等，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)以上元件的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，調(diào)度人員仍然需要用到WAMS系統(tǒng)，借由PUM對(duì)元件參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，并生成在線技術(shù)的數(shù)據(jù)庫，作為對(duì)比數(shù)據(jù)使用[2]。

（二）短路電流控制

隨著電力需求的逐漸加大，對(duì)于電網(wǎng)的挑戰(zhàn)隨之加深，在電網(wǎng)調(diào)度過程中，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備性能、系統(tǒng)運(yùn)行方式其中任意一項(xiàng)出現(xiàn)問題都可能造成整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)短路。因此為了保障運(yùn)行穩(wěn)定性，調(diào)度人員會(huì)利用FCL故障電流限制器來對(duì)短路電流加以控制，F(xiàn)CL中的串聯(lián)電氣回路，能夠在電流故障出現(xiàn)峰值時(shí)增加自身的抗阻，對(duì)故障電流進(jìn)行快速斷開的操作，消除短路影響。

（三）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

智能電網(wǎng)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是科技發(fā)展下的新興技術(shù)之一，其中包括電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和同步相量測(cè)量裝置兩個(gè)部分。其中電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是整個(gè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的管理部分，用于對(duì)同步相量測(cè)量裝置進(jìn)行管理，并對(duì)其工作情況進(jìn)行分析，為了實(shí)現(xiàn)管理能力，電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)需要對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、存儲(chǔ)和管理，在對(duì)同步相量測(cè)量裝置進(jìn)行指令操作。同步相量測(cè)量裝置則要對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)當(dāng)中的輸出、測(cè)量和記錄進(jìn)行相量同步，從而能夠?qū)ο到y(tǒng)特征進(jìn)行有效的分析，并對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)的故障特征進(jìn)行描述和預(yù)估，從而為故障檢測(cè)和故障解決的調(diào)度人員決策提供必要的幫助。此外，隨著發(fā)展，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)還能夠和電力系統(tǒng)中穩(wěn)定計(jì)算模型相結(jié)合，共同成為電網(wǎng)運(yùn)行安全的輔助系統(tǒng)。

結(jié)論：綜上所述，智能電網(wǎng)雖然通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建實(shí)現(xiàn)了智能化和自動(dòng)化，但是我國電力需求環(huán)境巨大，電網(wǎng)建設(shè)尚處于起步階段，使得電網(wǎng)在調(diào)度運(yùn)行過程中仍然需要大量的技術(shù)人員進(jìn)行操作。為了保障電力傳輸?shù)陌踩|(zhì)量，調(diào)度工作當(dāng)中的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容在控制、網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)三個(gè)方面，調(diào)度人員需要在這三個(gè)關(guān)鍵方面認(rèn)真負(fù)責(zé)，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]鄭芙蓉. 智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行面臨的關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 通訊世界，2017，（09）：173-174.

[2]高云鵬. 智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行面臨的關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 科技資訊，2017，（06）：46-47.