淺析智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行面臨的關(guān)鍵技術(shù)

宋科

摘要：在電力系統(tǒng)中，智能電網(wǎng)是能自動完成各項(xiàng)監(jiān)測與控制功能的輸電網(wǎng)，對于確保電力輸送網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。智能電網(wǎng)在運(yùn)行中，可基于原有系統(tǒng)，通過選用高速、集成、雙向通信技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的升級革新，保證電力體系的高效運(yùn)行。在智能電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度工作中，通過控制、傳感、測量等技術(shù)手法以完成對電網(wǎng)的監(jiān)控過程，因此，對比原有電網(wǎng)系統(tǒng)，智能電網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)更為突出。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);調(diào)度運(yùn)行;關(guān)鍵技術(shù)

1智能電網(wǎng)調(diào)度概述

1.1保證電力調(diào)度的正確性，確保電網(wǎng)控制運(yùn)行正常

對電網(wǎng)系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)：發(fā)電站、變電站以及電力用戶等進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)控，確保電力各項(xiàng)參數(shù)都正常;調(diào)度電力設(shè)備按照正常指令操作，確保電力調(diào)度正常運(yùn)作;在監(jiān)控過程發(fā)現(xiàn)電力調(diào)度異常事故，要及時(shí)處理，避免造成更大損失，保障電網(wǎng)系統(tǒng)有效的工作。

1.2根據(jù)實(shí)際電力參數(shù)要求，制定電力調(diào)度計(jì)劃

在執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度時(shí)，要參照發(fā)電站、變電站、電力用戶等電網(wǎng)系統(tǒng)的各項(xiàng)電力負(fù)荷及參數(shù)，遵守發(fā)電和用電平衡，安排電力調(diào)度機(jī)組參數(shù)，保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，防止超負(fù)荷等事故的發(fā)生。

1.3智能化電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行

對電網(wǎng)系統(tǒng)中每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的部門，提供整體的規(guī)劃和運(yùn)行，提供智能化調(diào)度技術(shù)支撐，比如，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)中某一電力設(shè)備出現(xiàn)故障，要進(jìn)行停電維修時(shí)，電力調(diào)度核心部門即可根據(jù)整體調(diào)度參數(shù)，智能化的選擇停電領(lǐng)域，既不影響用戶用電，又為電網(wǎng)公司每個(gè)部門正常運(yùn)行提供支撐。

1.4實(shí)現(xiàn)智能化的繼電保護(hù)

為了保證智能電網(wǎng)系統(tǒng)長時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn)行，就需要對電網(wǎng)進(jìn)行智能繼電保護(hù)處理，利用二次裝置技術(shù)，對電力設(shè)備的二次自動化安裝進(jìn)行準(zhǔn)確核算，從而確保系統(tǒng)的運(yùn)行安全

1.5智能化通信

對智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化管理，比如電力數(shù)據(jù)采集以及正確調(diào)度數(shù)據(jù)的顯示和執(zhí)行指令等數(shù)據(jù)，使其實(shí)現(xiàn)智能化通信，為調(diào)度部門提供電力調(diào)度支撐，使得電網(wǎng)運(yùn)行更加實(shí)用和穩(wěn)定。

2智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)

2.1模糊控制與線性最優(yōu)控制技術(shù)的應(yīng)用

模糊化控制技術(shù)被應(yīng)用到智能電網(wǎng)中的原因主要就是方便智能電網(wǎng)體系中的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，構(gòu)建的過程相對簡單，更加方便了電網(wǎng)自動化的管理。最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論中的核心理念。線性最優(yōu)控制系統(tǒng)就是基于這種理念的基礎(chǔ)之上構(gòu)建的，這種線性最優(yōu)控制系統(tǒng)是現(xiàn)代智能電網(wǎng)調(diào)度工作中的重要組成部分。線性最優(yōu)控制技術(shù)主要就應(yīng)用在智能電網(wǎng)中的發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)度控制上，這種線性最優(yōu)控制技術(shù)可以很好的改善發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電質(zhì)量和工作效率，進(jìn)而使調(diào)度工作順利進(jìn)行，保證在調(diào)度電力的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)電力的準(zhǔn)確傳導(dǎo)和調(diào)度。其所采用的手段就是最優(yōu)勵(lì)磁手段，勵(lì)磁手段能夠很好的協(xié)調(diào)大型機(jī)組的運(yùn)行，尤其是遠(yuǎn)距離輸電線的功率提高上有著很有效的幫助作用。當(dāng)前所使用的線性最優(yōu)控制系統(tǒng)發(fā)展十分的快速，對于智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)調(diào)度數(shù)字化具備很好的推動作用。

2.2電力系統(tǒng)元件在線參數(shù)辨識技術(shù)

電力系統(tǒng)元件主要包括輸電線、勵(lì)磁系統(tǒng)、原動機(jī)、發(fā)電機(jī)以及負(fù)荷、調(diào)速器等。根據(jù)電網(wǎng)事故的數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，電力仿真系統(tǒng)與真實(shí)的電力運(yùn)行情況可能出現(xiàn)一些偏差。因?yàn)榉抡嫦到y(tǒng)是按照一定的計(jì)算方式來的，而真實(shí)的電力系統(tǒng)運(yùn)行存在一定的偶然性?，F(xiàn)有的模擬模型和相關(guān)參數(shù)雖然已經(jīng)具有較高的模擬程度，但是仍然不能準(zhǔn)確將電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行反映出來，這對于電網(wǎng)的運(yùn)行分析可靠性與準(zhǔn)確性都有不良影響，也會影響到調(diào)度運(yùn)行人員對電網(wǎng)系統(tǒng)處理與操作。目前進(jìn)行電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算所采用的參數(shù)一般都是經(jīng)典理論參數(shù)，而電網(wǎng)運(yùn)行的溫度、環(huán)境、狀態(tài)等多個(gè)方面都會改變元件參數(shù)，從而使得電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算偏差較大。

2.3預(yù)警與輔助決策技術(shù)

預(yù)警與輔助決策技術(shù)，在運(yùn)行管理中起到監(jiān)控的作用，監(jiān)督電網(wǎng)智能調(diào)度的運(yùn)行狀態(tài)。預(yù)警與輔助決策技術(shù)，是電網(wǎng)智能調(diào)度運(yùn)行管理中的關(guān)鍵，其可根據(jù)地區(qū)用電需求，判斷智能電網(wǎng)調(diào)度是否合理，最主要的是維持電網(wǎng)處于良好的調(diào)度狀態(tài)，監(jiān)測智能調(diào)度的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)潛在的故障或隱患，及時(shí)提出有效的解決措施。

2.4參數(shù)辨識技術(shù)

參數(shù)辨識技術(shù)在運(yùn)行管理中的運(yùn)用，主要是提高對智能調(diào)度元件的分析水平，降低運(yùn)行管理的難度，參數(shù)辨識技術(shù)的分析對象是智能調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行元件，便于獲取真實(shí)可靠的參數(shù)運(yùn)行，保障智能調(diào)度的正確性。電網(wǎng)調(diào)度雖然具有智能化的特點(diǎn)，但是仍舊受到溫度、環(huán)境等因素的干擾，主要是此類因素改變了元件參數(shù)，各類參數(shù)通過辨識技術(shù)處理好，得出新的結(jié)果后，更新調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)，維護(hù)了智能調(diào)度的穩(wěn)定性。

2.5電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)

在電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)之上，在線計(jì)算的實(shí)現(xiàn)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的工作人員提供實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀況信息，同時(shí)，還能夠提供與之決策的信息，以保證調(diào)度運(yùn)行人員對電網(wǎng)實(shí)施有效的控制，因此對提高駕馭電網(wǎng)運(yùn)行能力也有著十分重要的意義，這也是電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測輔助決策的出發(fā)點(diǎn)與實(shí)際所要實(shí)現(xiàn)的最終目的。在國內(nèi)，電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警與輔助決策系統(tǒng)功能主要有在線動態(tài)估計(jì)、電網(wǎng)有效的實(shí)施動態(tài)監(jiān)測以及靜態(tài)安全分析、在線低頻振蕩計(jì)算分析等各方面功能。在這些功能當(dāng)中，除了動態(tài)監(jiān)測以及在線低頻振蕩計(jì)算分析以外，其他的一些高級的應(yīng)用功能都能夠通過EMS/SCADA去實(shí)現(xiàn)，但由于電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)利用相量測量單元傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)性糾正了SCADA數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟痪_性，提高了狀態(tài)估計(jì)精度，從而提高在線穩(wěn)定計(jì)算和在線預(yù)決策的精確度。

3電網(wǎng)調(diào)度管理控制措施

3.1優(yōu)化上下級調(diào)度管理

智能電網(wǎng)具有自動化特征，能夠?qū)?jié)點(diǎn)及用戶進(jìn)行監(jiān)控，從而優(yōu)化電力及信息的雙向傳輸，提升電力行業(yè)的調(diào)度管理水平。上下級調(diào)度管理的優(yōu)化是一種精益調(diào)度方式。首先，在業(yè)務(wù)調(diào)度方面，應(yīng)當(dāng)保證調(diào)度的運(yùn)轉(zhuǎn)、通訊及防護(hù)具有協(xié)調(diào)性;其次，對于電力企業(yè)來說，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)管理層的合理調(diào)控，企業(yè)中各部門之間應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)系和溝通，保持調(diào)度的一致，只有從內(nèi)部實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)，才能保證調(diào)度管理的優(yōu)化。

3.2優(yōu)化電力行業(yè)的業(yè)務(wù)流程

首先，對于繼電保護(hù)來說，繼電保護(hù)人員應(yīng)當(dāng)具備科學(xué)的繼電保護(hù)技能，以便能夠采取有效措施合理處理電網(wǎng)中出現(xiàn)的問題。保護(hù)人員還應(yīng)當(dāng)對電網(wǎng)進(jìn)行定期的檢查維修，并加大荷載狀況的監(jiān)控力度，對于停電要及時(shí)檢修，控制停電的面積、范圍，保證電力供應(yīng)的持續(xù)、可靠。其次，在調(diào)度運(yùn)行工作中，需要加強(qiáng)對電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測，有效的降低電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。作為電力調(diào)度運(yùn)行人員，需要針對運(yùn)行的實(shí)際情況，在具體操作中采取有效的控制措施，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。再次，在智能電網(wǎng)中，應(yīng)使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)強(qiáng)化調(diào)度的自動化水平，同時(shí)也要強(qiáng)化通信能力，減少電網(wǎng)運(yùn)行中的技術(shù)障礙。

結(jié)語

總的來說，為了進(jìn)一步確保智能電網(wǎng)的質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)扮演著尤為重要且掌握全局的關(guān)鍵角色。在提升電力工程工作人員綜合素質(zhì)的同時(shí)，更要一一排查和檢驗(yàn)工程中出現(xiàn)的安全隱患，必須保證智能電網(wǎng)的安全度，才會發(fā)揮智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的真正社會效益，對整個(gè)社會的生產(chǎn)、生活都貢獻(xiàn)了非常卓越的一份力量。綜上所述，智能電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行工作對于電力工程來說意義非凡，在今后的發(fā)展中，隨著電力工程企業(yè)的不斷成熟與壯大，智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中出現(xiàn)的技術(shù)問題會得到更加妥善和完好的解決。

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