基于新安全觀的智能電網(wǎng)技術(shù)展望

袁世亮

摘要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，電網(wǎng)也逐步從自動化轉(zhuǎn)向智能化方向發(fā)展。智能化可以進(jìn)一步促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度的效率與質(zhì)量，并在一定程度上減少工作者的作業(yè)強(qiáng)度，提升工作者的作業(yè)安全性。電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的設(shè)計與構(gòu)建需要多種技術(shù)有效融合，并思考設(shè)計使用中可能出現(xiàn)的各種問題，從而有針對性地予以解決，保證電網(wǎng)穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，為社會的穩(wěn)定發(fā)展提供可靠的電力保障。因此，結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程對智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與技術(shù)展望展開探究。

關(guān)鍵詞：新安全觀;智能電網(wǎng)技術(shù);展望

引言

我國擁有全世界最大且較復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)。電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是人們?nèi)粘Ｉ畹幕A(chǔ)保障。因此，隨著當(dāng)代技術(shù)的進(jìn)步與社會建設(shè)的發(fā)展，電力工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級成為必然。它需要將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)等與電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，以提高電網(wǎng)的運(yùn)作智能化與高效性。電力網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)可大大提高電力輸送、電力配送和調(diào)配等環(huán)節(jié)的工作效率，且對于一些相對高危的工作來說，可保障工作人員的安全。本文主要對智能電網(wǎng)的應(yīng)用及一些核心技術(shù)進(jìn)行研究探討，并對電網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了一定的分析。

1智能電網(wǎng)概述

為了使智能電網(wǎng)能夠處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，高效地完成電力生產(chǎn)計劃，則需要對其相關(guān)內(nèi)容有所了解。具體包括：①通過對智能理論、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等要素的考慮及整合利用，有利于完善智能電網(wǎng)應(yīng)用中的服務(wù)功能，為其運(yùn)行質(zhì)量提高及效益狀況改善等提供專業(yè)保障;②基于智能調(diào)度的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行，可提高其安全生產(chǎn)保障能力及決策能力，實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行中的資源共享及優(yōu)化配置，有利于增加電力生產(chǎn)效益，實(shí)現(xiàn)對智能調(diào)度方式的高效利用;③注重電網(wǎng)的智能化運(yùn)行及管理，結(jié)合精益化及標(biāo)準(zhǔn)化要求，有利于減少電網(wǎng)的運(yùn)行成本費(fèi)用，為其提供適用性良好的技術(shù)保障體系，高效地完成智能電網(wǎng)構(gòu)建工作，為電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)保障。2新安全觀的智能電網(wǎng)技術(shù)展望2.1要探索可信計算機(jī)的安全免疫技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在智能化、自動化及安全性方面都取得了很大進(jìn)步。只有做好智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的安全管理，才能夠確保電網(wǎng)正常、穩(wěn)定及安全的運(yùn)行。目前影響電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要因素是信息傳播能力攻擊和網(wǎng)絡(luò)信息攻擊，因此電力企業(yè)有必要與安全管理系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)結(jié)合，對信息技術(shù)進(jìn)行深入研究，確保電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的創(chuàng)新性、科學(xué)性及完善性。此外，我國的電力企業(yè)還可以主動引進(jìn)國外電網(wǎng)可信計算機(jī)的先進(jìn)安全免疫技術(shù)，并結(jié)合我國電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展情況加以應(yīng)用，不斷提高電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的安全性。

2.2關(guān)注數(shù)據(jù)融合及態(tài)勢可視化

智能電網(wǎng)運(yùn)行中可視化調(diào)度應(yīng)用方面的數(shù)據(jù)融合狀況是否良好，體現(xiàn)著可視化技術(shù)的應(yīng)用水平，與其能否處于長效發(fā)展?fàn)顟B(tài)密切相關(guān)。因此，在對這類技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用方面進(jìn)行展望時，應(yīng)給予數(shù)據(jù)融合更多的考慮，實(shí)現(xiàn)可視化調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)資源共享，避免該系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量、智能電網(wǎng)應(yīng)用價值等受到不利影響。同時，由于電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模正在擴(kuò)大，對智能電網(wǎng)在未來實(shí)踐中的數(shù)據(jù)可視化顯示提出了更多要求，因此，需要電力人員關(guān)注態(tài)勢可視化，對其顯示的統(tǒng)一規(guī)范性進(jìn)行深入思考，使得數(shù)據(jù)分析結(jié)果作用下的智能電網(wǎng)在當(dāng)前與未來的態(tài)勢能夠得到更好地顯示，拓寬可視化調(diào)度系統(tǒng)及智能電網(wǎng)高效運(yùn)行方面的研究思路。

2.3網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

在設(shè)計智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)時，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)非常重要。要對現(xiàn)有配電網(wǎng)接線模式進(jìn)行梳理，要?dú)w納總結(jié)不同供電場合和可靠性要求，最終根據(jù)具體場合、要求確定需要采取的接線模式，保證電網(wǎng)得到充分優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度結(jié)合配電網(wǎng)現(xiàn)有供電能力，可以將目標(biāo)進(jìn)行更加細(xì)致的劃分。一般情況下分為中長期、短期、超短期3個目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上形成中長期、短期、超短期的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度手段。不同的子目標(biāo)下，關(guān)注的內(nèi)容不同，如中長期優(yōu)化目標(biāo)重點(diǎn)關(guān)注的是月度線損點(diǎn)電量、用戶停電時戶數(shù)以及開關(guān)動作次數(shù)等。短期優(yōu)化目標(biāo)重點(diǎn)關(guān)注的是日線損電量、電壓質(zhì)量以及開關(guān)動作次數(shù)，而超短期針對失電負(fù)荷和電壓質(zhì)量等。在網(wǎng)絡(luò)調(diào)度優(yōu)化技術(shù)的協(xié)調(diào)配合下，可以滿足中長期、短期、超短期不同尺度下預(yù)定的總體控制目標(biāo)。不僅如此，在不同類型的電網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)也可以根據(jù)具體的曲線特性進(jìn)行時間解耦，將分布式電源、微電網(wǎng)、多樣性負(fù)荷中的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄷r間、多斷面的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題，高效解決了調(diào)度技術(shù)。

2.4用電側(cè)

堅強(qiáng)發(fā)電側(cè)及輸配電側(cè)建設(shè)都是為了保證用電側(cè)，即電力消費(fèi)終端保障。我國大型及特大型城市群較多，用電安全直接關(guān)系著生活生產(chǎn)保障和城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。用電負(fù)荷分級分類及分層管控、分布式電源及其群控、城市備用電源規(guī)劃、電動汽車與通信基站互聯(lián)互濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)化等都是用電側(cè)的建設(shè)重點(diǎn)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是通過發(fā)電側(cè)的計劃性適應(yīng)用電側(cè)的無序性，隨著發(fā)電側(cè)不可控的波動性能源規(guī)?；尤腚娋W(wǎng)，影響了電網(wǎng)運(yùn)行安全，需要提高發(fā)電側(cè)的靈活性，采用可中斷負(fù)荷、儲能等技術(shù)增加用電側(cè)的柔性，進(jìn)而作為需求側(cè)響應(yīng)資源，豐富能量調(diào)度方式。當(dāng)電網(wǎng)面臨大的攻擊時，電力的生產(chǎn)和輸送都將受到較大限制，需要考慮電網(wǎng)的最低負(fù)荷運(yùn)行能力建設(shè)，也就是可中斷負(fù)荷管理更加細(xì)化，在電網(wǎng)架構(gòu)上形成分級分層管控。比如為保障生活，需要將供水、供氣的升壓泵作為優(yōu)先級較高的負(fù)荷，要求除了電網(wǎng)供電和柴發(fā)后備之外，增加一回獨(dú)立的可再生電源/儲能的備用電源，防止因柴油短缺導(dǎo)致城市水氣斷供。4G、5G基站直流電源與電動汽車直流系統(tǒng)接口統(tǒng)一，形成背靠背或者通過DC/DC模塊直供能力，把電動汽車作為移動式儲能，增加通信保障能力。分布式電源的群控能力可增加電源的有效供給，增大電網(wǎng)供電范圍及穩(wěn)定性。城市的備用電源規(guī)劃兼具經(jīng)濟(jì)性及電力安全，通過市場與計劃手段規(guī)范用電行為，通過城市輸配電網(wǎng)建模仿真等方式，研究維持城市各種水平運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的電力負(fù)荷容量。

2.5分布式電源優(yōu)化調(diào)度

在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)過程中，分布式電源調(diào)度技術(shù)發(fā)揮著重要作用。通過對分布式電源調(diào)度的優(yōu)化設(shè)計，可以讓配電網(wǎng)區(qū)域中的分布式電源、分布式儲能得到高質(zhì)量控制和能量管理。分布式電源優(yōu)化調(diào)度技術(shù)主要分為兩種時間尺度——短期日前調(diào)度控制和實(shí)時修正控制，需要根據(jù)具體的運(yùn)行場景制定不同的策略。前者主要的控制策略是結(jié)合分布式電源未來24h的出力預(yù)測、負(fù)荷預(yù)測等曲線制定，同時可以根據(jù)可調(diào)負(fù)荷裕度，在不同時間段內(nèi)選出最合適的運(yùn)行場景，進(jìn)而制定出合理的配電源處理計劃和儲能充放電計劃。后者是根據(jù)綜合能量超短期預(yù)測、系統(tǒng)實(shí)時運(yùn)行狀況以及儲能狀態(tài)，對日前調(diào)度控制策略等內(nèi)容進(jìn)行滾動修正，保證分布式電源可以高效完成可再生能源消納。

結(jié)語

智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)可以完善電力行業(yè)的多個方面，優(yōu)化整個運(yùn)行過程。通過智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電力電網(wǎng)運(yùn)行中潛在或出現(xiàn)的問題，并利用自診功能解決問題，從而使整個電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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