智能電網(wǎng)中電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用探析

蔡建源

摘 要：電力調(diào)度的運(yùn)行工作在智能電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中屬于較為重要的一部分，不僅能夠確保穩(wěn)定的電力供應(yīng)，還能夠減少出現(xiàn)事故的概率。為了確保智能電網(wǎng)可以順利運(yùn)行，就需要針對(duì)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)在智能電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用展開分析與研究，從而對(duì)中國(guó)電力領(lǐng)域的發(fā)展起到一定程度上的推動(dòng)作用。文中結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的基本功能，研究了智能電網(wǎng)在調(diào)度與運(yùn)行中面臨的關(guān)鍵性技術(shù)，以保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性與能源分配更加合理。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);電網(wǎng)調(diào)度技術(shù);應(yīng)用

1 引言

智能電網(wǎng)是電網(wǎng)的智能化，以高速雙向、集成的通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，應(yīng)用先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)備技術(shù)及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行的目標(biāo)。在當(dāng)今資源短缺的形勢(shì)下，節(jié)約能源是首要發(fā)展目標(biāo)。因此，不僅要改變傳統(tǒng)“高能耗、低效率”的工作現(xiàn)狀，還要不斷創(chuàng)新技術(shù)，提升電網(wǎng)的整體運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本。

2 電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用分析

智能電網(wǎng)是一個(gè)整體規(guī)模比較大、涉及范圍比較廣的系統(tǒng)，也有一定的復(fù)雜性，而電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)則是智能電網(wǎng)中最為重要的一個(gè)組成部分，主要應(yīng)用在電力系統(tǒng)中降壓配電變電站到居民用戶和商業(yè)用戶的用電的階段系統(tǒng)。智能電網(wǎng)的主要構(gòu)成是多種配電設(shè)備共同變換電壓，最終直接向用戶的終端展開分配電能，同時(shí)其也是用來連接用戶的重要樞紐。所以智能電網(wǎng)的電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)運(yùn)行的電力質(zhì)量，可以直接影響供電的安全性和增加用戶在用電時(shí)的可靠性。作為智能電網(wǎng)調(diào)度的相關(guān)人員應(yīng)在展開調(diào)度時(shí)準(zhǔn)確地掌握好配電網(wǎng)的各種信息，在各種不同的信息中選擇最正確的調(diào)頻或調(diào)壓，并及時(shí)處理調(diào)度時(shí)可能出現(xiàn)的一切問題。從而有效保障配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。由于智能電網(wǎng)復(fù)雜性極高，所以電力系統(tǒng)的管理人員一定要具有相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和能力，可以全方面地掌控好電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，以確保在進(jìn)行智能電網(wǎng)的調(diào)度工作的操作時(shí)可以更加準(zhǔn)確、規(guī)范。

3 電網(wǎng)調(diào)度的基本功能

電網(wǎng)調(diào)度的基本功能主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）運(yùn)行調(diào)度功能。主要通過對(duì)電網(wǎng)中的變電站、發(fā)電站和各類電氣裝置運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以保證電力系統(tǒng)的電壓、頻率、限額等處于正常范圍;在對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)出調(diào)度倒閘指令時(shí)，確保所下達(dá)指令的無誤性;對(duì)于電網(wǎng)中存在的問題制定相應(yīng)對(duì)策并及時(shí)處理，防止事態(tài)擴(kuò)展?？刂企w系是電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的執(zhí)行系統(tǒng)，是電網(wǎng)運(yùn)行與發(fā)電的指揮體系。（2）計(jì)劃調(diào)度功能。按照電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行和負(fù)荷評(píng)估數(shù)據(jù)，對(duì)發(fā)電系統(tǒng)開機(jī)進(jìn)行安排，并完成對(duì)電力體系運(yùn)行形式與潮流分布的安全性校驗(yàn)，以確保電網(wǎng)的電量電力相平衡。（3）運(yùn)行形式。按照電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行裝置停電檢修情況，以對(duì)電網(wǎng)整體進(jìn)行驗(yàn)算分析，從而為電網(wǎng)調(diào)度工作的正確指令提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，并且也可為電網(wǎng)企業(yè)的其他職能機(jī)構(gòu)提供電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行等所需的有關(guān)信息與數(shù)據(jù)支持，從而為確保電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。（4）繼電保護(hù)功能。對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中的自動(dòng)設(shè)備和繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行整定分析，并管控整個(gè)電網(wǎng)的二次設(shè)備，從而保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、安全。（5）自動(dòng)化通信功能。收集、傳輸電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)，為調(diào)度時(shí)正確指令的發(fā)出提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為保障各類二次裝置的有效動(dòng)作提供條件。

4 智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用

4.1 電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警以及輔助技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警以及輔助技術(shù)的使用，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的狀態(tài)，保證相關(guān)人員了解電網(wǎng)運(yùn)行的具體狀態(tài)以及準(zhǔn)確信息，使電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行情況可以被全方位地了解。調(diào)度人員可以根據(jù)這些信息開展決策判斷，進(jìn)而保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。智能電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警監(jiān)測(cè)和輔助技術(shù)還能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，通過相關(guān)的軟件可以跟蹤判定電網(wǎng)的頻率、功率以及電壓等情況。智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)能夠根據(jù)分析出的數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)警判斷，并且制定科學(xué)合理的預(yù)警措施，降低電網(wǎng)事故發(fā)生的概率，保證智能電網(wǎng)可以穩(wěn)定安全的運(yùn)行，為人們生產(chǎn)生活提供電力保障。

4.2 電網(wǎng)調(diào)度短路電流控制技術(shù)

隨著各行業(yè)的迅速發(fā)展，用戶對(duì)電網(wǎng)調(diào)度提出了新要求。從傳統(tǒng)電網(wǎng)的調(diào)度視角分析，控制短路技術(shù)主要包含電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備性能及運(yùn)行方式等。實(shí)際使用中，需控制其他影響因素，避免對(duì)電網(wǎng)造成較大波動(dòng)。FCL是控制短路電流的一種先進(jìn)技術(shù)，通過限制故障電流快速斷開事故設(shè)備達(dá)到目的。電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行正常的情況下，F(xiàn)CL表現(xiàn)為低阻抗甚至是零阻抗。一旦出現(xiàn)問題，F(xiàn)CL的阻抗將持續(xù)增加，可避免影響智能電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

4.3 電網(wǎng)動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)

當(dāng)前，由于科學(xué)技術(shù)的不斷完善與更新，為電網(wǎng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)提供了條件。通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠在相同時(shí)間軸下得到電網(wǎng)體系的動(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)的實(shí)時(shí)信息，從而為電網(wǎng)的監(jiān)控與運(yùn)行提供了條件。此系統(tǒng)采用了PMU技術(shù)的主要功能，即：可直接監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)的功角;每40ms間隔向主調(diào)度站發(fā)送一次電網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù);通過GPS對(duì)所有數(shù)據(jù)做時(shí)間標(biāo)記，從而可獲得相同時(shí)刻斷面的有關(guān)數(shù)據(jù)，以完成對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、標(biāo)記，分析系統(tǒng)擾動(dòng)并發(fā)出系統(tǒng)低頻振蕩警告等，以提升電網(wǎng)的安全性。此系統(tǒng)能在40ms內(nèi)完成同步高速監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)標(biāo)記，從而為精確查找電網(wǎng)擾動(dòng)因素提供了條件。同時(shí)，此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)SCADA/EMS體系無法收集電網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)缺陷的彌補(bǔ)，所以將十分有利于電網(wǎng)體系的可靠分析、調(diào)度、預(yù)警、故障分析、穩(wěn)定決策及辨別參數(shù)等功能，對(duì)電網(wǎng)體系的運(yùn)行和監(jiān)控功能的高效充分發(fā)揮將起到重要作用，同時(shí)也為多種復(fù)雜問題的有效處理提供了條件。

4.4 電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策技術(shù)

電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策技術(shù)可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，還可以在線計(jì)算監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以便調(diào)度運(yùn)行人員通過計(jì)算結(jié)果來開展決策，不斷提升調(diào)度人員對(duì)電網(wǎng)的控制能力以及駕馭能力。電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策系統(tǒng)的主要功能有：在線暫態(tài)功角穩(wěn)定緊急控制輔助決策、在線頻率穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線低頻震蕩預(yù)防控制輔助決策、在線暫態(tài)電壓穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線靜態(tài)電壓穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線暫態(tài)功角穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線熱穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線低頻震蕩計(jì)算分析、在線頻率穩(wěn)定計(jì)算分析、在線暫態(tài)電壓穩(wěn)定計(jì)算分析、暫態(tài)功角穩(wěn)定計(jì)算分析、在線熱穩(wěn)定計(jì)算、在線靜態(tài)安全與電壓穩(wěn)定計(jì)算分析、在線狀態(tài)估計(jì)、電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)束語

工業(yè)革命的開展使各種新型技術(shù)出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)、生活中，隨著高新技術(shù)的迅速發(fā)展和穩(wěn)固，各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)都得到了發(fā)展。經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的同時(shí)，能源消耗和環(huán)境污染成為了世界難題，因此建立可持續(xù)發(fā)展機(jī)制是當(dāng)今國(guó)際的一大關(guān)注熱點(diǎn)?，F(xiàn)在，立足原有信息技術(shù)改造能源利用體系、最大限度挖掘電網(wǎng)體系以及提高能源的利用率，是電網(wǎng)發(fā)展的主要目標(biāo)。為保證電網(wǎng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行，電力企業(yè)必須做好電網(wǎng)智能化的調(diào)度工作，以推動(dòng)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊明，熊衛(wèi)東，趙竑，馬明明.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的運(yùn)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（22）：208.

[2] 呂節(jié). 智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2018.

[3] 唐俊娥.智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行面臨的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].通訊世界，2018（08）：120-121.

[4] 周磊.智能電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)探討[J].通信電源技術(shù)，2018，35（07）：215-216.

[5] 白一鳴.智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀及技術(shù)展望[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（21）：29+31.