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

王志芳

摘要：隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)開(kāi)始走進(jìn)人們的視野，并發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。采用智能電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度控制，不僅可以節(jié)省電能，還可以保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全。為更好地發(fā)揮出智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的作用，就要及時(shí)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，采取有效的對(duì)策，使智能電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，滿足人們?nèi)找纨嫶蟮挠秒娦枨蟆?/p>

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

引言

我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)近年來(lái)不斷完善，隨著社會(huì)用電設(shè)備越來(lái)越多，用電量越來(lái)越大，電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷更大。因此需要分析智能電網(wǎng)的基本特征，當(dāng)前存在的不足，以及智能電網(wǎng)調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)。望達(dá)成技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)，提升電網(wǎng)運(yùn)行的效率，保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)應(yīng)用的必要性

當(dāng)前，人們用電需求正在不斷提升，這就對(duì)電力企業(yè)的電力系統(tǒng)提出很高的要求。要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)的電力供應(yīng)，就必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度模式，采用先進(jìn)的智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，通過(guò)精確分析相應(yīng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制，確保電力調(diào)度準(zhǔn)確。在智能電網(wǎng)的支持下，電力企業(yè)可以獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有助于電力企業(yè)對(duì)用戶的用電行為進(jìn)行精確分析，保證電力調(diào)度更加合理，有效提高用戶的用電體驗(yàn)。

2電網(wǎng)調(diào)度的功能

電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)實(shí)際上只對(duì)電網(wǎng)的發(fā)電和用電工作進(jìn)行控制，從而保障整體的穩(wěn)定運(yùn)行，主要包括以下幾點(diǎn)功能。①調(diào)度運(yùn)行功能。該功能主要是對(duì)電力系統(tǒng)中電廠及各種電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)作，保證電力系統(tǒng)發(fā)電的穩(wěn)定性。在實(shí)際調(diào)度過(guò)程中，主要是利用調(diào)度倒閘進(jìn)行相關(guān)操作。同時(shí)，在實(shí)際操作過(guò)程中，一旦發(fā)生問(wèn)題要及時(shí)解決，防止問(wèn)題擴(kuò)大對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。②調(diào)度計(jì)劃功能。在電網(wǎng)運(yùn)行前，要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，選擇更加適合發(fā)電機(jī)工作的開(kāi)機(jī)方式，以滿足系統(tǒng)安全校核的需求，并進(jìn)一步保證整體系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。③運(yùn)行方式。運(yùn)行方式是整個(gè)電力系統(tǒng)的重要組成部分，通過(guò)對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，能為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)和技術(shù)上的支持。④繼電保護(hù)功能。該功能主要針對(duì)電網(wǎng)中的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置進(jìn)行計(jì)算。⑤通信自動(dòng)化功能。通過(guò)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集、傳送和顯示，能為指揮者提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，也是保證電網(wǎng)其他設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。

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

3.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)

在電力系統(tǒng)中主要采用廣域網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲取大量的信息數(shù)據(jù)，這樣可以為電力系統(tǒng)中的運(yùn)行和控制操作提供準(zhǔn)確的技術(shù)支持。廣域網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)最為顯著的功能特征就是可以在40ms內(nèi)對(duì)同時(shí)段的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和補(bǔ)充記錄，且具有高效準(zhǔn)確性。這樣可以對(duì)電腦故障數(shù)據(jù)進(jìn)行更為準(zhǔn)確的分析，以加強(qiáng)故障判斷的準(zhǔn)確性。電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)采集，在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、電力事故預(yù)警和分析判斷等方面發(fā)揮著重要作用，提升了相關(guān)問(wèn)題的解決效率。

3.2電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策技術(shù)

在進(jìn)行電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，通過(guò)將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入監(jiān)測(cè)管理工作中，能進(jìn)行電網(wǎng)監(jiān)測(cè)的預(yù)警和輔助決策。通過(guò)利用電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策技術(shù)能及時(shí)收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，也能夠使操作人員對(duì)電網(wǎng)具有更高效的控制和管理。另外，在2008年，我國(guó)也制定了關(guān)于電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的《在線安全穩(wěn)定預(yù)警系統(tǒng)功能規(guī)范》等文件，為我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的管理與控制工作提供了規(guī)范參考。

電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策技術(shù)主要包括電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、在線狀態(tài)評(píng)估、在線靜態(tài)安全分析等多種功能。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，能為決策人員提供意見(jiàn)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該技術(shù)具有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)。①能有效提高評(píng)估結(jié)果的精確度，為操作人員提供更加合理的決策方案。②能夠進(jìn)行在線低頻振蕩計(jì)算。目前，電網(wǎng)系統(tǒng)常常會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)低頻振蕩問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題，通過(guò)利用電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策技術(shù)，能準(zhǔn)確地對(duì)異常區(qū)域進(jìn)行計(jì)算和標(biāo)定，同時(shí)能實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給控制人員。③能記錄和存儲(chǔ)低頻振蕩的相關(guān)數(shù)據(jù)。利用該技術(shù)能對(duì)電網(wǎng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，且能記錄和存儲(chǔ)發(fā)生低頻振蕩的相關(guān)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的分析提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

3.3用戶互動(dòng)模式下的調(diào)度一體化

用戶互動(dòng)技術(shù)一般受到經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的影響，而我國(guó)電力市場(chǎng)目前依然處于發(fā)展中階段，因此往往存在電價(jià)信息不對(duì)稱的情況。為此應(yīng)當(dāng)以電網(wǎng)發(fā)展實(shí)際為依據(jù)，利用分時(shí)電價(jià)與用戶端需求管理等措施，確保管理水平得到進(jìn)一步提升。目前我國(guó)部分地區(qū)的工商業(yè)主已正式開(kāi)始使用分時(shí)電價(jià)，這樣能夠錯(cuò)開(kāi)用電的高峰期。利用這樣的方式，能夠達(dá)成兩方面管理目標(biāo);一方面能夠保證電力資源的科學(xué)分配;另一方面能夠減少電力費(fèi)用的整體支出。除此之外，分時(shí)電價(jià)能夠保證用戶的用電需求得到針對(duì)性滿足，用戶可以根據(jù)自身需求申報(bào)用電，將用戶變量作為編制工作原始信息的一部分。對(duì)于用戶互動(dòng)技術(shù)，主要可細(xì)分為以下幾方面。①光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，系統(tǒng)包括了系統(tǒng)控制器、光伏陣列及逆變器等多個(gè)構(gòu)件。②風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，包括異步、同步及雙饋式三種模式，風(fēng)能作為經(jīng)濟(jì)能源，加以使用，自然能夠體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，利用風(fēng)能帶動(dòng)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行供電，在解決風(fēng)能不穩(wěn)定的問(wèn)題后，這一方式的應(yīng)用顯然能夠體現(xiàn)出很大的價(jià)值。

3.4短路電流控制技術(shù)

短路電流的防控工作是電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度工作中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。傳統(tǒng)做法主要是從電網(wǎng)組成、運(yùn)行形式和電力裝置性能等方面著手考慮，但是在實(shí)際解決過(guò)程中不可避免會(huì)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行性質(zhì)造成不同程度的影響，甚至?xí)斐上到y(tǒng)投入的增加。例如，電網(wǎng)組成的調(diào)整可能需要對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行大動(dòng)作的調(diào)整，會(huì)增加成本;改變電網(wǎng)的運(yùn)行方式，以分母為主，則會(huì)顯著增加電站出現(xiàn)的回路數(shù)量，使整個(gè)出線系統(tǒng)和線路的布局更加復(fù)雜，增加了電站成本;而高阻抗裝置的選用使得網(wǎng)損增加，極大影響了電網(wǎng)穩(wěn)定性。因此，智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中采用事故電流限制裝置（FCL）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述問(wèn)題的解決。FCL在正常狀態(tài)下表現(xiàn)為低阻抗或者零阻抗的特性，但當(dāng)有意外事故發(fā)生時(shí)，F(xiàn)CL的阻抗就會(huì)顯著增加，這樣能夠盡量降低對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響。

3.5基于廣域網(wǎng)的輸電線路測(cè)距技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，在實(shí)際電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，電網(wǎng)線的長(zhǎng)度不斷加長(zhǎng)，一旦發(fā)生故障問(wèn)題，故障解決就存在較大難度。因此，確定電路中故障點(diǎn)的位置就顯得至關(guān)重要。通過(guò)確定故障點(diǎn)位置，不僅能提高故障維修效率，也能降低故障發(fā)生次數(shù)。在電路中，一般利用基于廣域網(wǎng)的輸電線路測(cè)距技術(shù)來(lái)確定故障點(diǎn)的位置。另外，通過(guò)記錄維修數(shù)據(jù)，能在日后工作中快速確定線路中的故障，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，也能及時(shí)進(jìn)行問(wèn)題排查，快速找到故障點(diǎn)、解決故障。

結(jié)語(yǔ)

智能電網(wǎng)出現(xiàn)后，我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行水平大幅度提升。電力企業(yè)要不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)完善智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)完善智能化功能，通過(guò)有效的數(shù)據(jù)分析，為電力運(yùn)行提供全面、可靠的信息。通過(guò)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定安全，保證人們獲得持續(xù)供電。要不斷完善智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的功能，對(duì)其中的不足及時(shí)改進(jìn)，這樣就可以不斷擴(kuò)大電網(wǎng)的功能，促進(jìn)電力企業(yè)獲得可持續(xù)發(fā)展。

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