智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)方案探討

張志強(qiáng) 徐恩德

摘 要：現(xiàn)階段，智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)已經(jīng)投入到實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，長期的工作經(jīng)驗(yàn)以及驗(yàn)證了其重點(diǎn)技術(shù)。建設(shè)配電自動化需要長時間的摸索，具有較大的現(xiàn)實(shí)困難，目前大多數(shù)生產(chǎn)廠家以及用戶已經(jīng)加大對配電自動化技術(shù)當(dāng)中的實(shí)效性技術(shù)的關(guān)注程度，按照實(shí)際情況建設(shè)配電網(wǎng)，在此期間還需要不斷改進(jìn)和完善其他實(shí)用性技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng);調(diào)度控制系統(tǒng);技術(shù)方案

1智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

在我國，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)主要是由國家電網(wǎng)總公司研發(fā)的。該公司的科研力量雄厚，正是有了這種技術(shù)支持，調(diào)度控制中心部門能更好地對該系統(tǒng)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能設(shè)計。在對總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，充分考慮到了軟硬件的安全性。此外，還需要通過計算機(jī)技術(shù)的輔助，實(shí)現(xiàn)對智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的控制，從而使這個系統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)行過程中的能力得到提升，且可靠性得到增強(qiáng)。在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體設(shè)計過程中，可使用SOA體系結(jié)構(gòu)（面向服務(wù)的架構(gòu)SOA是一個組件模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元，通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。）這種結(jié)構(gòu)能夠提高控制系統(tǒng)的互聯(lián)能力。

2電網(wǎng)調(diào)度智能化控制技術(shù)突破與應(yīng)用成就

2.1電網(wǎng)可觀測性提升

電網(wǎng)調(diào)度智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)，利益于以下方面，目標(biāo)明確，能夠滿足電網(wǎng)調(diào)度與控制工作開展的要求。在原有的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，通過組織行業(yè)工作人員聯(lián)合攻關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)應(yīng)用。特大電網(wǎng)可觀測性提升，針對工作開展協(xié)調(diào)要求與數(shù)據(jù)共享，從而制定了不同的業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)了相關(guān)數(shù)據(jù)庫，圖形遠(yuǎn)程瀏覽與統(tǒng)一建模等技術(shù)，研發(fā)了一體化平臺能夠支撐電網(wǎng)調(diào)控，并且標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。特大電網(wǎng)不同控制中心數(shù)據(jù)資源共享問題能夠得到有效解決。技術(shù)安突破主要包含了以下方面內(nèi)容，研發(fā)了開放并且安全的工作平臺，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)度與控制業(yè)務(wù)縱向貫通與橫向集成，特大電網(wǎng)多級調(diào)度協(xié)調(diào)運(yùn)作能夠有效達(dá)成。研發(fā)了服務(wù)總線，消息總線，郵件總線，廣域流傳工作流引擎，從而使調(diào)度中心之間與內(nèi)部能夠安全可靠的傳輸數(shù)據(jù)。提出了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建立了相關(guān)工作系統(tǒng)，支持廣域分布與公共信息模型，建立了分布式數(shù)據(jù)庫，從而使多級調(diào)度數(shù)據(jù)共享問題得到了解決。解決了大量數(shù)據(jù)共享問題，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)高效存儲與訪問，提出國際標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)工作，從而使電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)能夠在不同級別調(diào)度中心維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)共享以及數(shù)據(jù)在線使用。地理信息系統(tǒng)與可視化融合，從而使圖形生成，瀏覽與交換的速度大幅度提升，維護(hù)工作效率也得到了大幅度提升。

2.2大型電網(wǎng)可控性增強(qiáng)

強(qiáng)化了特大電網(wǎng)的可控性，通過對多級別協(xié)調(diào)大電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，安全控制與智能報警，從而實(shí)現(xiàn)了一定范圍內(nèi)電網(wǎng)故障全網(wǎng)聯(lián)動實(shí)時報警，解決了電網(wǎng)多級協(xié)調(diào)控制與故障聯(lián)合解決問題。技術(shù)方面取得的成就包括了以下內(nèi)容，研發(fā)并應(yīng)用了電網(wǎng)實(shí)時監(jiān)控與運(yùn)行功能，從而使大電網(wǎng)調(diào)度協(xié)調(diào)化目標(biāo)得以達(dá)成，分布式備用獲得有效支撐。遠(yuǎn)程控制功能方面，能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)鏈接，命令傳輸與執(zhí)行全過程安全通信與訪問控制，從而登錄。而上述功能目標(biāo)均是基于數(shù)字證書，硬件加密，安全標(biāo)簽。自動發(fā)電與電壓控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠考慮到電網(wǎng)工作多區(qū)域，不同目標(biāo)，特大電網(wǎng)多級調(diào)度無功與有功控制協(xié)調(diào)目標(biāo)能夠有效達(dá)成。基于多級協(xié)調(diào)調(diào)度的智能綜合警告技術(shù)，面向全網(wǎng)的實(shí)時報警體系得以構(gòu)建，從而實(shí)現(xiàn)不同級別調(diào)度工作實(shí)時數(shù)據(jù)共享，使電網(wǎng)全景感知及協(xié)調(diào)處理能力增強(qiáng)。廣域測量分布式應(yīng)用體系的建立，構(gòu)建了電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，從而使電網(wǎng)監(jiān)測工作從傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)，從而局部面向整體。

2.3多調(diào)度中心協(xié)調(diào)運(yùn)行，安全預(yù)警能力獲得大幅提升

應(yīng)用了基于實(shí)時檢測運(yùn)行工況，多級調(diào)度互動，事件觸發(fā)等在線安全預(yù)警技術(shù)。從而能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行工作狀態(tài)進(jìn)行評估，能夠以往在時效性方面的問題，從而使多種連鎖故障處理面對的問題得到有效解決。其中應(yīng)用的技術(shù)包括了以下方面內(nèi)容，開發(fā)了不同級別調(diào)度工作互動以及在線預(yù)警功能，同時建立了大規(guī)模的安全跨區(qū)潮流數(shù)據(jù)共享以及多任務(wù)在線同時運(yùn)行處理，計算分布協(xié)調(diào)機(jī)制，大型電網(wǎng)運(yùn)行動態(tài)預(yù)警功能目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，同時使多級調(diào)度與數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)備問題得到了解決。基于事件觸發(fā)與周期啟動功能而研發(fā)的故障動態(tài)跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)跨區(qū)域暫態(tài)穩(wěn)定，動態(tài)安全，電壓穩(wěn)定，小干擾穩(wěn)定，短路電流等問題在線計算，從而為調(diào)度過程中多重故障問題解決提供了有力的技術(shù)支撐。將在線小干擾與低頻振蕩預(yù)警二者有效的結(jié)合到一起，從而使在線預(yù)警與監(jiān)測分析工作的精準(zhǔn)度大幅度提升。為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)在線檢測電網(wǎng)斷面穩(wěn)定水平，從而開發(fā)的輸電斷面裕度分析功能，考慮到發(fā)電機(jī)自身的動態(tài)特征而開發(fā)了暫態(tài)穩(wěn)定決策與輔助功能，從而實(shí)現(xiàn)了大電網(wǎng)調(diào)度工作預(yù)防與控制。

2.4新能源消納能力與電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性得到了大幅度提升

電能作為一種特殊的能源對社會經(jīng)濟(jì)的支撐作用十分明顯在，而節(jié)能與環(huán)保已經(jīng)成為了社會發(fā)展的大趨勢，因此在電力供應(yīng)方面也需要考慮到能源利用對環(huán)保造成的影響。而新能源的利用能夠有效的解決傳統(tǒng)能源利用產(chǎn)生的問題，但是同時需要考慮到新的能源消納能力。應(yīng)用多模式自適應(yīng)方法，使預(yù)測精度能夠有效的提升，使發(fā)電計劃安全性與可靠性得到保障，同時也為其提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在考核計劃與方法層面，將動態(tài)與靜態(tài)，暫態(tài)集為一體，實(shí)現(xiàn)對電壓穩(wěn)定性，功角穩(wěn)定，小干擾穩(wěn)定等方面考核，從而實(shí)現(xiàn)對大型電網(wǎng)運(yùn)行的有效監(jiān)控。在電網(wǎng)新能源消納方面通過應(yīng)用滾動優(yōu)化技術(shù)，并且將超短期與短期發(fā)電計劃相結(jié)合，電網(wǎng)消納能力明顯提升。

3智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)實(shí)施的控制措施

3.1與自動發(fā)電控制構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)

將智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)與自動發(fā)電控制構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以確保當(dāng)系統(tǒng)處于預(yù)警狀態(tài)時執(zhí)行預(yù)防控制，避免由于自動發(fā)電控制的正常調(diào)節(jié)而使系統(tǒng)處于緊急狀態(tài);當(dāng)系統(tǒng)處于緊急狀態(tài)時執(zhí)行校正控制，由自動發(fā)電控制自動完成消除穩(wěn)定斷面越限的調(diào)整。

3.2在線化風(fēng)險控制體系的構(gòu)建

為了應(yīng)對智能電網(wǎng)安全控制難度不斷加大、運(yùn)行特性日趨復(fù)雜的局面，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的各項功能必須不斷完善和實(shí)用化，力求從如下方面來構(gòu)建在線化風(fēng)險控制體系。（1）電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警通知。為了深入開展智能電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險辨識、分析評估和預(yù)防控制工作，構(gòu)建“智能電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險調(diào)度預(yù)警通知”制度，將智能電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險預(yù)警從調(diào)度單一防控向相關(guān)部門延伸。（2）調(diào)度員潮流分析。在新設(shè)備投運(yùn)、重要操作及檢修方式安排前，調(diào)度人員可以利用潮流分析來進(jìn)行實(shí)時或前瞻性分析計算，通過相應(yīng)潮流數(shù)據(jù)的獲取來為智能電網(wǎng)安全運(yùn)行提供參考。（3）實(shí)時風(fēng)險控制的集成。智能電網(wǎng)的運(yùn)行處于動態(tài)變化之中，運(yùn)行人員需要通過調(diào)度控制系統(tǒng)來及時掌握智能電網(wǎng)運(yùn)行的狀況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患并進(jìn)行處理。

結(jié)束語

智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的運(yùn)用能夠促進(jìn)電網(wǎng)的高效率運(yùn)行，為電網(wǎng)提供核心技術(shù)。本文對智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的研究可以為電網(wǎng)調(diào)度人員提供一定的參考。本文提出了將傳統(tǒng)的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)多線程化等方面的展望，以期為相關(guān)研究者提供一些理論依據(jù)。

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