“雙碳”戰(zhàn)略下的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

田輝

摘要：2020年“十四五”規(guī)劃后，“碳達(dá)峰、碳中和”成為重要工作指示，隨著今年中國科技與工業(yè)的發(fā)展紛紛進(jìn)入“超車道”，電力的增量需求與精準(zhǔn)調(diào)度成為電力保障的重難點(diǎn)，而智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化便是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。本文闡述了在“雙碳”戰(zhàn)略下智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：“雙碳”戰(zhàn)略;智能電網(wǎng);調(diào)度自動(dòng)化

1引言

作為世界上最大的溫室氣體排放國，我國籌備多年的全國碳排放權(quán)交易機(jī)制于2021年7月16日啟動(dòng)。這是我國為了減少溫室氣體排放，在2030年前碳排放達(dá)到峰值、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的“雙碳”戰(zhàn)略便是重要步驟之一，也是人們期待已久的氣候變化應(yīng)對舉措，更是一個(gè)大國在發(fā)展與進(jìn)步過程中的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。2020年中國火力發(fā)電突破五萬億千瓦，占全國總發(fā)電量68%以上，電力需求呈階段性趨勢，而電力的存儲(chǔ)技術(shù)仍需不斷的進(jìn)步與發(fā)展。因此，分時(shí)段的電力調(diào)度分配與分地區(qū)的限電控能，對電網(wǎng)調(diào)度行業(yè)提出了更高的要求，對電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了更強(qiáng)的考驗(yàn)。

2智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的特點(diǎn)

智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能、信息、互聯(lián)網(wǎng)、控制等多項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)的科學(xué)融合[1]。在系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行時(shí)，可通過自動(dòng)化設(shè)備、傳感測量技術(shù)等前沿技術(shù)輔助電網(wǎng)系統(tǒng)長期有序運(yùn)轉(zhuǎn)。并在自動(dòng)化形式的數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、控制測量等功能實(shí)現(xiàn)后，以信息資源為載體對調(diào)度系統(tǒng)開展在線的遠(yuǎn)程控制，強(qiáng)化電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)的綜合成效[2]。推動(dòng)我國電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)朝著智能化、自動(dòng)化方向穩(wěn)健發(fā)展，這將對我國電網(wǎng)事業(yè)早日收獲發(fā)展新成就具有較強(qiáng)現(xiàn)實(shí)意義。

2.1可靠性

合理分配電力供給，分時(shí)段電網(wǎng)調(diào)度下，安全可靠是智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)最基本也是最重要的要求和功能。鑒于諸多電網(wǎng)事故，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中必然會(huì)出現(xiàn)許多不可預(yù)知的故障與問題，面對運(yùn)行異常和故障的設(shè)備或組件，精準(zhǔn)可靠的故障切除是重中之重，如此才能有力的保證電力系統(tǒng)整體的安全性，同時(shí)也要保障非故障區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)穩(wěn)定性和安全性。

2.2時(shí)效性

用電波峰期，同樣是電網(wǎng)故障多發(fā)期，故障發(fā)生時(shí)，智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)需要對故障快速做出響應(yīng)，可及時(shí)對異常狀況做出響應(yīng)。在進(jìn)行靈敏度的設(shè)置時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，綜合分析運(yùn)行方式、故障類型、相關(guān)的參數(shù)以及影響因素，設(shè)定合理靈敏度，保證電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)做出保護(hù)響應(yīng)動(dòng)作，避免故障擴(kuò)大化[3]。

2.3保障性

無論是用電的波峰期，還是用電的波谷期，都需要智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在修復(fù)排除運(yùn)行異?；蛟O(shè)備故障后，快速且穩(wěn)定的恢復(fù)電力供應(yīng)，這就需要該系統(tǒng)具有極強(qiáng)的保障性，能保證在故障排除后電網(wǎng)恢復(fù)運(yùn)行的第一時(shí)間發(fā)揮自己的保護(hù)作用，確保電力的順利供應(yīng)與再次發(fā)生故障時(shí)智能電網(wǎng)系統(tǒng)能快速響應(yīng)并起到保護(hù)作用。

2.4大容量

隨著每年電力需求的不斷增長，2019-2020年全年電力需求量同比增長2.4%，隨著電網(wǎng)規(guī)模越來越大并持續(xù)的高速增長，電網(wǎng)容量也在急劇增大，相應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)信息也越來越多。因此電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)要具備大容量的特點(diǎn)，尤其是隨著越來越多的子系統(tǒng)集合在一起，在實(shí)現(xiàn)功能集成化的同時(shí)，也要保證電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具備處理大量電力信息的能力。

2.5綜合性

在日漸完善的標(biāo)準(zhǔn)化和信息化的電網(wǎng)調(diào)度下，更多更龐大的智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)不斷集成化。綜合性是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，將多種功能與子系統(tǒng)集合在一起，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的綜合需求，可實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)，并采集信息及時(shí)做出響應(yīng)，以提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性[4]。

3智能電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1應(yīng)用服務(wù)技術(shù)

2020年至今，電網(wǎng)調(diào)度工作不斷迎來新的考驗(yàn)，智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)不僅要繼承傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度的原有功能、性能，更要在其基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新升級，廣泛整合眾多當(dāng)代先進(jìn)性科技，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的供電穩(wěn)定程度、抵抗自然災(zāi)害能力、電能輸送質(zhì)量等性能得到了明顯優(yōu)化。

但這些“優(yōu)化表現(xiàn)”均需以“應(yīng)用服務(wù)技術(shù)”為關(guān)鍵支撐。在智能電網(wǎng)中引入該技術(shù)，需以“SOA”這一服務(wù)架構(gòu)手段的正當(dāng)操作為根本著力點(diǎn)，滿足電網(wǎng)系統(tǒng)對電能調(diào)度的條件要求[5-8]。而將該技術(shù)深度整合于智能電網(wǎng)當(dāng)下調(diào)度情況，還可對應(yīng)完成系統(tǒng)功能的全面拓展及合理配置，有益于加強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度工作落實(shí)的精度、規(guī)范性。

3.2動(dòng)態(tài)監(jiān)測及輔助決策技術(shù)

隨著“平峰填谷”的策略下，動(dòng)態(tài)監(jiān)測及輔助決策技術(shù)已成為智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)可給予系統(tǒng)正常運(yùn)行必需的真實(shí)、可靠的動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)資源。且能夠通過GPS獲得明確的數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)，可在對電網(wǎng)執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)測任務(wù)的前提下，為系統(tǒng)處于長時(shí)間、高負(fù)荷作業(yè)壓力下的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)建有力保障。

我國自主設(shè)計(jì)研發(fā)的電網(wǎng)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)與輔助決策技術(shù)日趨完善、成熟，將二者有機(jī)結(jié)合為現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)，可隨即生成以下幾項(xiàng)實(shí)用功能。以該系統(tǒng)為電網(wǎng)供電的核心技術(shù)，除了可增長工作人員對現(xiàn)代智能性輸電網(wǎng)的控制水平外，還可切實(shí)強(qiáng)化電網(wǎng)電能的輸出能力，提升電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效果。在2021年區(qū)域性限電分流工作中起到了關(guān)鍵性作用，為中國能源合理分配及“碳達(dá)峰”工作提供有力的監(jiān)測保障。

4結(jié)束語

隨著我國對環(huán)境保護(hù)的重視與工業(yè)科技的進(jìn)步，光伏、風(fēng)力和水力發(fā)電技術(shù)不斷的進(jìn)步與完善，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不斷面臨新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。在逐年增加的用電量激增的情況下，在綠色與“雙碳”的壓力下，作為電力供應(yīng)調(diào)度的關(guān)鍵環(huán)境，智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化仍有極強(qiáng)的進(jìn)步空間。高效引進(jìn)和吸收各類新型科技成果，拓展智能電網(wǎng)應(yīng)用范圍，讓技術(shù)穩(wěn)定的走過實(shí)踐，這是在“雙碳”政策下中國智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展方向。讓能源保障走在建設(shè)的前沿，只有充足、穩(wěn)定、智能、環(huán)保的能源保障，才能助力國家更強(qiáng)的繁榮。

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