智能電網(wǎng)調(diào)度運行關(guān)鍵技術(shù)探討

白偉亮

摘要：智能電網(wǎng)的應(yīng)用能夠在很大程度上提升電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)而促進(jìn)我國電網(wǎng)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的深入發(fā)展。電網(wǎng)調(diào)度是保障智能電網(wǎng)運行效率和質(zhì)量的基礎(chǔ)，技術(shù)人員需要掌握與運用智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)，保證智能電網(wǎng)的安全運行。本文首先分析了電網(wǎng)調(diào)度的功能及智能電網(wǎng)調(diào)度存在的問題，之后闡述了智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)，充分發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢功能，促進(jìn)我國智能電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展。

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

智能化技術(shù)在我國眾多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用極大提高了工作效率和質(zhì)量，對于促進(jìn)我國社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展發(fā)揮著積極作用。智能電網(wǎng)的應(yīng)用與發(fā)展有利于提高我國電網(wǎng)運行的整體水平，但在智能電網(wǎng)調(diào)度運行中存在的問題同樣影響著智能電網(wǎng)運行的效率。因此，技術(shù)人員需要對智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，并結(jié)合不同技術(shù)的特點和要求提高應(yīng)用的有效性與可靠性，從而有效提升智能電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

1 電網(wǎng)調(diào)度的功能

電網(wǎng)調(diào)度的功能首先體現(xiàn)在其調(diào)度運行的功能上，通過調(diào)度運行能夠?qū)崿F(xiàn)對包括變電站、發(fā)電廠和其他電氣設(shè)備在內(nèi)的電力系統(tǒng)運行情況開展實時監(jiān)測，將整個電網(wǎng)頻率、穩(wěn)定限額和電壓等參數(shù)控制在正常的運行范圍，一旦檢測出電力系統(tǒng)運行中存在突發(fā)情況和意外事故，則能夠采取針對性的措施進(jìn)行妥善處理，避免事故范圍進(jìn)一步擴大。因此，電網(wǎng)調(diào)度能夠保證電網(wǎng)執(zhí)行動作的精準(zhǔn)度，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。其次，電網(wǎng)調(diào)度能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運行及其負(fù)荷的具體情況進(jìn)行預(yù)測與分析，以此為依據(jù)確定發(fā)電機組的開機方式，符合電網(wǎng)運行方式安全校核的基本要求，進(jìn)而確保電網(wǎng)系統(tǒng)保持良好的平衡性。同時，電網(wǎng)系統(tǒng)中各部門能夠發(fā)揮自身的職能優(yōu)勢獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并依據(jù)對電網(wǎng)運行設(shè)備停電檢修工作實現(xiàn)對電網(wǎng)技術(shù)信息的計算分析，以此為依據(jù)開展電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的指揮工作[1]。電網(wǎng)調(diào)度還通過繼電保護功能實現(xiàn)對安全自動裝置的計算工作，從而確保電網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。此外，通過對電網(wǎng)運行中各類數(shù)據(jù)信息的收集、傳送和顯示，能夠幫助指揮者依據(jù)對數(shù)據(jù)信息的分析結(jié)果進(jìn)行指揮操作，進(jìn)行保證電網(wǎng)系統(tǒng)各執(zhí)行動作完成的效率和質(zhì)量，維護電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度存在的問題

國家社會經(jīng)濟的發(fā)展對于電力系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量不斷提出新的要求，因此，電力行業(yè)在實際發(fā)展過程中需要不斷對電力系統(tǒng)的運行進(jìn)行優(yōu)化與完善，在改進(jìn)過程中擁有許多不同的應(yīng)用版本和數(shù)據(jù)，但在實際操作中缺乏標(biāo)準(zhǔn)化管理，導(dǎo)致數(shù)據(jù)模型存在一定程度的偏差，難以滿足電網(wǎng)全面調(diào)度的需求。隨著智能化技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用范圍的不斷擴大，傳統(tǒng)的經(jīng)驗式調(diào)度方式顯然已經(jīng)難以滿足電網(wǎng)調(diào)度的需求，且在信息化技術(shù)不斷發(fā)展與完善的背景下，智能電網(wǎng)對于實時仿真提出了更高的要求，但由于標(biāo)準(zhǔn)化推廣效率較低，導(dǎo)致這種要求在短時間內(nèi)無法得到滿足。隨著國家電力行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，更多先進(jìn)的信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用在智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中，使得以往的傳統(tǒng)系統(tǒng)功能被取代。但在當(dāng)前的智能電網(wǎng)調(diào)度運行過程中，仍然難以實現(xiàn)一體化的架構(gòu)設(shè)計，且調(diào)度機構(gòu)的建設(shè)技術(shù)應(yīng)用中缺乏關(guān)聯(lián)性與協(xié)調(diào)性，設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化程度較低，進(jìn)而造成各系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的共享存在難度，導(dǎo)致智能電網(wǎng)調(diào)度的靈活性不足。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)

3.1電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警及輔助技術(shù)

通過應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警及輔助技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，幫助技術(shù)人員獲取準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息并對電網(wǎng)運行的實際情況進(jìn)行了解與分析。調(diào)度人員依據(jù)獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行決策判斷，確保智能電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。同時，該技術(shù)的應(yīng)用還能夠借助軟件結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)對電網(wǎng)運行中的電壓、功率和頻率等情況進(jìn)行跟蹤判斷，并依據(jù)顯示出的系統(tǒng)中存在的潛在問題類型采取有效的預(yù)警措施，使得問題能夠及時得到妥善處理，避免電網(wǎng)運行中突發(fā)意外事故的發(fā)生，維持智能電網(wǎng)運行的效率和穩(wěn)定性，保證人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的正常電力供應(yīng)[2]。

3.2短路電流控制技術(shù)

隨著國家社會經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升，人們在日常生產(chǎn)生活中的用電需求量不斷增大，對于電力系統(tǒng)供電的效率和質(zhì)量提出了更高的要求，因此需要提高電網(wǎng)運行策劃及電網(wǎng)調(diào)度的水平，滿足人們?nèi)找嫣嵘亩鄻踊枨?。傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度短路控制技術(shù)在電力系統(tǒng)運行故障問題分析中的應(yīng)用主要通過對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運行方式及電網(wǎng)設(shè)備性能等方面的控制，并在技術(shù)應(yīng)用中充分考慮其他因素的不利影響，從而保證電網(wǎng)調(diào)度運行的穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，在智能電網(wǎng)調(diào)度短路電流控制技術(shù)的應(yīng)用中通常采用故障電流限制器來實現(xiàn)，故障電流限制器能夠?qū)ζ鸬綄收想娏骷捌涞谝环逯档南拗谱饔?。在智能電網(wǎng)運行過程中，故障電流限制器通常為零阻抗?fàn)顟B(tài)，當(dāng)智能電網(wǎng)出現(xiàn)故障問題時，故障限制器的阻抗會增加，但不會影響智能電網(wǎng)的正常運行，從而保證了電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。

3.3電網(wǎng)調(diào)度實時監(jiān)測技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度的運行中通常采用廣域網(wǎng)的動態(tài)監(jiān)測技術(shù)，能夠減少收集數(shù)據(jù)信息的時間，保證為智能電網(wǎng)系統(tǒng)的運行與控制操作提供可靠的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，從而提高電網(wǎng)系統(tǒng)運行的效率和質(zhì)量。廣域網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠在40ms內(nèi)對同一時段的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量與補充記錄，并保證數(shù)據(jù)獲取的高效性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而為技術(shù)人員開展電腦故障數(shù)據(jù)的分析工作提供更加可靠的技術(shù)支持，保證故障判斷與分析工作的全面性與可靠性。同時，該技術(shù)的應(yīng)用有利于彌補傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)中難以對系統(tǒng)運行動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的缺陷和不足，并對發(fā)電機組當(dāng)?shù)仡l率進(jìn)行準(zhǔn)確采集，以此為依據(jù)對發(fā)電機組的調(diào)頻性能進(jìn)行評估判斷，便于調(diào)度總站實現(xiàn)對發(fā)電機組調(diào)頻性能的控制?，F(xiàn)階段，我國采用的電網(wǎng)調(diào)度實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)安全分析、在線狀態(tài)估計、靜態(tài)和暫態(tài)電壓穩(wěn)定計算等方面功能，進(jìn)而提高調(diào)度人員對智能電網(wǎng)的控制能力，保證電網(wǎng)調(diào)度運行的可靠性[3]。

3.4電網(wǎng)運行方式及電力系統(tǒng)元件在線分析技術(shù)

電網(wǎng)運行方式的選擇與安排對于保證電網(wǎng)調(diào)度運行的效率和穩(wěn)定性發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用，通常情況下，電網(wǎng)運行方式的選擇需要依據(jù)負(fù)荷預(yù)測的相關(guān)情況，保證發(fā)電輸電計劃和電網(wǎng)設(shè)備檢修計劃的科學(xué)合理性。調(diào)度人員在采用傳統(tǒng)的檢修方式過程中，通過需要消耗大量的時間計算出離線數(shù)據(jù)，不僅極大增加了工作量，且這種計算方式難以滿足電網(wǎng)調(diào)度實際運行的需要。通過在線分析技術(shù)的應(yīng)用能夠在不進(jìn)行離線計算的情況下就可以完成工作，進(jìn)而有效減少了工作量，提高了工作效率和質(zhì)量。離線計算的應(yīng)用通常無法實現(xiàn)對系統(tǒng)多重故障產(chǎn)生的計算，而將離線轉(zhuǎn)為在線能夠有效彌補這一弊端和不足，通過建立電力系統(tǒng)元件的仿真模型，依據(jù)元件的參數(shù)對系統(tǒng)運行的實際情況進(jìn)行呈現(xiàn)，從而有助于提高計算結(jié)果的精準(zhǔn)度。通過對在線元件參數(shù)進(jìn)行測量與識別能夠提高對電力系統(tǒng)計算結(jié)果的精準(zhǔn)度，通常包括對發(fā)電機、原動機、輸電線等元件參數(shù)的識別，原有模型的建立通常采用經(jīng)典理論參數(shù)，但電力系統(tǒng)元件的參數(shù)會隨著電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的變化而不斷發(fā)生改變，因此，采用經(jīng)典參數(shù)難以對動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)識別，利用實時動態(tài)監(jiān)測及輔助決策技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對在線元件參數(shù)的測量與識別，進(jìn)而有效提高對電力系統(tǒng)運行安全性和穩(wěn)定性分析的準(zhǔn)確性與可靠性，并幫助技術(shù)人員依據(jù)電力系統(tǒng)存在的問題采取針對性措施進(jìn)行妥善處理，保證系統(tǒng)運行的效率和質(zhì)量。

3.5基于廣域網(wǎng)的輸電線路測距技術(shù)

隨著人們對于電力系統(tǒng)供電需求的不斷提升，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的電網(wǎng)線長度持續(xù)增加，從而增加了對電力系統(tǒng)故障問題進(jìn)行處理與解決的難度，在對故障問題進(jìn)行分析與解決過程中，確定電路故障點的具體位置是重要的基礎(chǔ)性工作，技術(shù)人員通過對故障點具體位置進(jìn)行確定能夠?qū)收蠁栴}發(fā)生的原因進(jìn)行準(zhǔn)確判定與分析，進(jìn)而提升故障維修的效率和質(zhì)量。通過采用基于廣域網(wǎng)的輸電線路測距技術(shù)能夠提高對故障點位置確定的準(zhǔn)確性，并在維修中記錄相關(guān)數(shù)據(jù)為后期的故障排查與維修工作提供了可靠的參考依據(jù)。此外，技術(shù)人員需要對電元件的運行特點進(jìn)行全面了解與分析，并優(yōu)化電元件在電力系統(tǒng)中運行的可靠性，使電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性達(dá)到預(yù)期水平[4]。

4 結(jié)語

智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)運行與管理中的運用，有利于實現(xiàn)電力行業(yè)工作方式的創(chuàng)新與升級，電網(wǎng)調(diào)度在確保我國智能電網(wǎng)運行效率和穩(wěn)定性中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，技術(shù)人員需要對智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了解與分析，充分發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢作用實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)各項資源的優(yōu)化配置，并在電力系統(tǒng)不斷更新與升級中對智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)進(jìn)行完善，從而保證電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，促進(jìn)我國電力事業(yè)的繁榮發(fā)展。

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