現(xiàn)代電力技術在電力調(diào)度運行中的應用分析

孫晨

摘要：電力是人們現(xiàn)代生活、生產(chǎn)不可或缺的重要能源資源之一，隨著時代進步，電力技術不斷改革發(fā)展，國家電網(wǎng)的建設逐漸擴大并趨于完善。與此同時，電力調(diào)度運行愈來愈復雜化，因此對現(xiàn)代電力技術要求逐步提高。本文圍繞電力調(diào)度運行展開探討，具體分析了現(xiàn)代電力技術的相關應用。

關鍵詞：電力；調(diào)度運行；現(xiàn)代電力技術；應用分析

二十一世紀以來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展、綜合實力的迅速提高，電力事業(yè)也取得了極大的進步，目前，我國電網(wǎng)已基本實現(xiàn)全面覆蓋，是人們正常生產(chǎn)生活電力需求的重要保障。電力調(diào)度運行面臨的問題和挑戰(zhàn)隨之而來，如何實現(xiàn)全國范圍內(nèi)各區(qū)域電網(wǎng)的安全互聯(lián)，在現(xiàn)有設施和技術條件的基礎上最大限度滿足電網(wǎng)負荷需求，并確保供電安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定，值得電力技術研究人員進一步深入探討。順利完成電力調(diào)度運行工作，現(xiàn)代電力技術水平及其應用起著關鍵作用。

一、電力調(diào)度運行發(fā)展概述

電力調(diào)度運行即對電網(wǎng)輸電、供電、安全穩(wěn)定運行進行有效管理，保證社會各類電力生產(chǎn)工作有序進行。主要任務是通過電力系統(tǒng)設備設施組織、協(xié)調(diào)、指揮等電網(wǎng)相關工作。電力調(diào)度工作以各類設備采集反饋的數(shù)據(jù)信息以及監(jiān)控人員提供的相關信息為基本依據(jù)，結合電網(wǎng)實際運行中的電壓、電流、頻率、負荷等各項參數(shù)，并考慮電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)人們生產(chǎn)生活開展情況，判斷電網(wǎng)安全和經(jīng)濟運行狀態(tài)，通過電話或自動系統(tǒng)等途徑下達操作指示，指揮電力工作人員或者自動控制系統(tǒng)對電網(wǎng)輸電供電進行調(diào)整[1]，例如調(diào)整電網(wǎng)負荷分布、調(diào)整發(fā)電機出力、投切電容器等操作，最終達到電力系統(tǒng)運行持續(xù)安全穩(wěn)定的目的。

二十一世紀初期，我國成功實現(xiàn)華北、東北區(qū)域聯(lián)網(wǎng)；次年，成功完成華東、川渝及華中地區(qū)的電力聯(lián)網(wǎng)，是電力發(fā)展歷史上一項重要的突破。電力系統(tǒng)發(fā)展迅猛，為了使電力調(diào)動更方便快捷，電力企業(yè)對調(diào)度自動化要求逐漸提高，電力調(diào)度人員要在電力管理過程中與市場相結合，追求更高經(jīng)濟效益。因此更多的現(xiàn)代電力技術被不斷應用于電力調(diào)度運行，力求為人們生產(chǎn)生活提共更好的服務，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益最大化。

二、AEMS技術的發(fā)展應用

1.AEMS的建立

電網(wǎng)覆蓋規(guī)模的不斷擴大意味著電力運行調(diào)度難度的增加，發(fā)展趨于復雜化，這就造成區(qū)域之間、機網(wǎng)之間協(xié)調(diào)性逐漸削弱，導致電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性受到巨大威脅，電力交易的增加還可能降低電網(wǎng)的安全性?，F(xiàn)有的EMS系統(tǒng)尚不能完美的解決以上問題，系統(tǒng)動態(tài)還有待更進一步深入探究，因此在EMS系統(tǒng)的基礎上建立更先進、更完善、水平更高的AEMS系統(tǒng)具有極大的重要性和必要性。

2.AEMS的組成

AEMS系統(tǒng)主要有四部分組成，包括同步定時系統(tǒng)、動態(tài)檢測系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)，它的基礎系統(tǒng)為廣域測量系統(tǒng)，即WAMS。AEMS系統(tǒng)可實現(xiàn)發(fā)電機運行中變化狀況的有效檢測，能夠準確測量發(fā)電機內(nèi)部電勢正序分量等情況以及母線之間的電壓值，還可以估計發(fā)電機的動態(tài)狀態(tài)和不正常振蕩現(xiàn)象等。

3.AEMS的應用

AEMS系統(tǒng)已廣泛應用于電力系統(tǒng)各個方面，主要作用為預測和評估電力系統(tǒng)動態(tài)變化及負荷情況。在全網(wǎng)范圍內(nèi)，AEMS系統(tǒng)能實現(xiàn)全面在線監(jiān)控，工作更高效；EMS系統(tǒng)僅能分析控制某一時刻電力系統(tǒng)中的斷面，相比之下AEMS則能避免這一缺陷，持續(xù)性對電力系統(tǒng)負荷和動態(tài)變化進行科學分析與控制，優(yōu)化電力調(diào)度運行。為適應電力市場發(fā)展要求，AEMS系統(tǒng)具有在線核算、定價、增強計算等功能，具有較強的分析能力并且有支持電網(wǎng)決策能力，在一定程度上可減少電力調(diào)度相關技術決策面臨的經(jīng)營性問題。除此之外，在緊急情況下AEMS系統(tǒng)還可對整個電力系統(tǒng)加以集中控制、統(tǒng)一調(diào)度。

三、安全穩(wěn)定控制技術的應用

安全問題是現(xiàn)代電力事業(yè)中永恒不變、重中之重的主題，是電力系統(tǒng)調(diào)度運行的基本前提。安全穩(wěn)定控制技術即為電力調(diào)度中解決這一問題必不可少的一項技術，也叫系統(tǒng)保護或特殊保護技術，進行電力調(diào)度運行時，系統(tǒng)故障導致的安全事故難免會發(fā)生，因此安全穩(wěn)定運行是電力調(diào)度的最終目標。實施安全穩(wěn)定控制技術離不開電力分析控制和運行監(jiān)督的支持配合，WAMS屬于現(xiàn)代化技術系統(tǒng)之一，能隨時檢測電力系統(tǒng)中的負荷變化，通過無功備用容量與有功備用容量的對比分析完成對運行中復核的調(diào)整，從而實現(xiàn)電力安全穩(wěn)定運行的控制[2]。

安全穩(wěn)定控制技術劃分方法較多，以電網(wǎng)的應用為標準包含受端電網(wǎng)側(cè)、送端電網(wǎng)側(cè)以及電網(wǎng)解列三類；以市場范圍的需要量包括大區(qū)聯(lián)網(wǎng)控制、局部和區(qū)域電網(wǎng)控制技術；按照穩(wěn)定性則可分為電壓、頻率和暫態(tài)等，表明隨著全國大電網(wǎng)的形成，我國電力安全穩(wěn)定控制技術水平不斷提高。

四、電力電子技術的應用

電力電子技術是現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展過程中迅速形成的一種新型技術，在電力領域的應用中具有眾多優(yōu)勢。該技術主要利用晶閘管、GTO、IGBT等電力電子器件實現(xiàn)對電能的控制和變換，變換電力功率高達數(shù)百MW甚至GW，也可小至幾W或以下。在電力系統(tǒng)的實際應用中，電力電子技術體現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性以及可調(diào)控的靈活性，用于改善系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性可有效降低電能的消耗，還可實現(xiàn)兩個及以上不同頻率或不同步交流電網(wǎng)的連接。該技術將電力和電子技術有機結合，使用性能明顯增強。

電力研究者在現(xiàn)代電力電子技術的基礎上，結合通訊技術、微電子技術和現(xiàn)代控制技術，建立了柔性交流輸電系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)中的潮流和參數(shù)能夠進行靈活快速的有效調(diào)節(jié)、控制，整個電力系統(tǒng)的可控制程度明顯提高，在一定程度上增強了電力系統(tǒng)風險可控性，避免了一些危險因素，同時該系統(tǒng)還可增大輸電容量，結合市場考慮可用于控制電力經(jīng)濟成本。柔性交流輸電系統(tǒng)以FACTS控制器為核心，含有遠距離靜態(tài)電力電子裝置，在實踐中還可用于配電系統(tǒng)。

五、結束語

現(xiàn)代電力技術發(fā)展迅速，水平不斷提高且多種多樣，已廣泛應用于電力調(diào)度運行，深刻影響著我國電力系統(tǒng)的建設發(fā)展。電力調(diào)度系統(tǒng)隨著國家電網(wǎng)的普及越來越復雜化，為確保電網(wǎng)運行安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性，對相應的現(xiàn)代電力技術要求也不斷加大?？偠灾?，現(xiàn)代電力事業(yè)的發(fā)展尚且需要電力調(diào)度管理工作者和電力技術人員的共同努力和探索。

參考文獻：

[1]梁彥杰，王皓懷，王堅，等.電力市場改革下南方電網(wǎng)調(diào)度運行面臨的技術挑戰(zhàn)與發(fā)展方向[J].現(xiàn)代電力，2017，34（4）：72-78.

[2]章熙，姬源，黃育松.人工智能技術在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應用研究[J].信息與電腦：理論版，2017（22）：132-133.