智能電網(wǎng)調(diào)度運行關(guān)鍵技術(shù)探討

夏銳

摘要：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，需要對智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)進行分析，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。

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

1智能電網(wǎng)調(diào)度概述

1.1基本功能

電網(wǎng)調(diào)度運行主要是為了確保電力供應(yīng)始終處于平衡狀態(tài)，使一定區(qū)域內(nèi)的用電與發(fā)電環(huán)節(jié)相匹配，保證電力企業(yè)能為區(qū)域內(nèi)的居民用戶、生產(chǎn)企業(yè)提供便利的電力供應(yīng)服務(wù)，維持電力供應(yīng)系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性。智能電網(wǎng)調(diào)度的基本功能主要有監(jiān)測管理功能、控制調(diào)度功能，監(jiān)測管理功能指實時監(jiān)測電力網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)電廠和變電站的電力設(shè)備等硬件系統(tǒng)，確保電力硬件設(shè)施的穩(wěn)壓、電流、電壓等技術(shù)指標始終在安全標準范圍內(nèi)。調(diào)度控制功能是指有序調(diào)控電力網(wǎng)絡(luò)中的硬件設(shè)備運行，利用控制、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)信息技術(shù)手段實現(xiàn)對電網(wǎng)運行的控制作用，充分體現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度運行的安全策略，發(fā)揮電網(wǎng)調(diào)度控制中心的職能作用。

1.2調(diào)度原則

智能電網(wǎng)調(diào)度運行的基本原則是保證整個電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性。電網(wǎng)調(diào)度人員為提高電網(wǎng)調(diào)度運行中整個電力系統(tǒng)的安全，必須以電網(wǎng)電力二次設(shè)備安全、穩(wěn)固為核心，按照國家電力安全運行整體要求，通過先進的信息安全技術(shù)優(yōu)化電網(wǎng)操作系統(tǒng)，做好電力網(wǎng)絡(luò)邊界保護工作，充分運用好電網(wǎng)調(diào)度的權(quán)限管理和技術(shù)控制。同時，電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度要本著開放性、擴展性原則，允許創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)的升級擴展，保證電力系統(tǒng)能使用第三方插件，充分滿足電網(wǎng)調(diào)度運行的維修保護、升級擴容等要求。

1.3目的分析

電網(wǎng)動態(tài)實時監(jiān)測主要運用GPS技術(shù)測量電網(wǎng)系統(tǒng)的單位向量，從而實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測電網(wǎng)系統(tǒng)的目的。廣域網(wǎng)動態(tài)測量技術(shù)是在向量測量單位技術(shù)基礎(chǔ)上，實時獲取穩(wěn)態(tài)、動態(tài)電網(wǎng)信息，從而為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保障。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)充分利用向量單位技術(shù)特點，直接測量發(fā)電機功能，同時定期傳輸電網(wǎng)動態(tài)信息到調(diào)度主站，通過GPS技術(shù)對數(shù)據(jù)標進行定標，形成同一時間斷面的數(shù)據(jù)信息網(wǎng)，以此動態(tài)記錄、監(jiān)測、擾動分析電網(wǎng)動態(tài)信息，生成低頻震蕩警示，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。GPS向量測量單位技術(shù)在很大程度上彌補了SCADA/EMS系統(tǒng)中動態(tài)數(shù)據(jù)采集功能的不足，有效提高了電力系統(tǒng)的調(diào)度、故障分析、預(yù)警以及系統(tǒng)維護等能力，同時為解決電網(wǎng)調(diào)度復(fù)雜性問題提供了技術(shù)擴展手段。電力系統(tǒng)的實時監(jiān)測警示、決策分析技術(shù)主要應(yīng)用于在線監(jiān)測電力網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)變化，動態(tài)計算分析其監(jiān)測數(shù)據(jù)，對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行在線預(yù)估，測算其再現(xiàn)熱穩(wěn)定、暫態(tài)電壓穩(wěn)定，并為電網(wǎng)調(diào)度人員提供相對精準的分析結(jié)果，同時為調(diào)度人員做出下一步?jīng)Q策提供可靠的信息來源，以此增強電網(wǎng)調(diào)度人員的電網(wǎng)控制調(diào)度能力。

2智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)

2.1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，可以實時監(jiān)測電網(wǎng)的狀態(tài)，保證相關(guān)人員了解電網(wǎng)運行的具體狀態(tài)以及準確信息，使電網(wǎng)調(diào)度運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，進而保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行。智能電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警監(jiān)測和輔助技術(shù)還能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進行分析計算，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)定安全的運行，為人們生產(chǎn)生活提供電力保障。

2.2電網(wǎng)調(diào)度短路電流控制技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生產(chǎn)生活對電網(wǎng)調(diào)度情況以及電網(wǎng)運行策劃提出了更高的要求，對智能電網(wǎng)正常運行有著重要影響的一個技術(shù)為智能電網(wǎng)調(diào)度短路電流控制技術(shù)。在傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中，控制短路技術(shù)包括系統(tǒng)運行方式、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)設(shè)備性能等方面，并且在應(yīng)用過程中還需要考慮相關(guān)因素的影響，避免降低電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。目前，比較先進的智能電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)是利用故障電流限制器來控制短路電流。故障電流限制器是可以有效限制故障電流及其第一峰值，并且串聯(lián)于電氣回路中的阻抗變換元件，具有限流功能的快速開斷設(shè)備。當智能電網(wǎng)正常運行時，故障電流限制器的狀態(tài)表現(xiàn)為低阻抗，或者零阻抗。但是當智能電網(wǎng)存在故障時，故障電流限制器的阻抗會快速增加，并且不會影響和限制智能電網(wǎng)正常運行的相關(guān)特征。

2.3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)故障問題進行處理與解決的難度，在對故障問題進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行確定能夠?qū)收蠁栴}發(fā)生的原因進行準確判定與分析，進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)濟性達到預(yù)期水平。

2.4電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警與輔助決策技術(shù)

電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警與輔助決策技術(shù)可以對電力系統(tǒng)進行動態(tài)監(jiān)測，還可以在線計算監(jiān)測數(shù)據(jù)，以便調(diào)度運行人員通過計算結(jié)果來開展決策，不斷提升調(diào)度人員對電網(wǎng)的控制能力以及駕馭能力。電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(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、在線低頻震蕩計算分析、在線頻率穩(wěn)定計算分析、在線暫態(tài)電壓穩(wěn)定計算分析、暫態(tài)功角穩(wěn)定計算分析、在線熱穩(wěn)定計算、在線靜態(tài)安全與電壓穩(wěn)定計算分析、在線狀態(tài)估計、電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測。

2.5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)進行測量與補充記錄，并保證數(shù)據(jù)獲取的高效性和準確性，進而為技術(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)進行采集的缺陷和不足，并對發(fā)電機組當?shù)仡l率進行準確采集，以此為依據(jù)對發(fā)電機組的調(diào)頻性能進行評估判斷，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結(jié)束語

智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)是確保調(diào)度控制系統(tǒng)能安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，分析探討調(diào)度運行關(guān)鍵技術(shù)，有助于建立智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持模型，為智能電網(wǎng)調(diào)度運行實踐應(yīng)用提供技術(shù)支持。

參考文獻

[1]徐赫.智能電網(wǎng)調(diào)度運行中的關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017，（48）：82-82.

[2]阮波.智能電網(wǎng)調(diào)度運行關(guān)鍵技術(shù)分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019，（8）：88-89.