智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關鍵技術(shù)分析

朱曉耕

摘要：21世紀是科技高速發(fā)展的時代，電器設備更新?lián)Q代頻繁，用電設備逐漸增加，無論是工業(yè)、商業(yè)還是家庭用電量都增長明顯。在此用電需求激增的社會背景下，實現(xiàn)電力資源的合理調(diào)度十分重要。如何在原有電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎上為更多的用戶提供服務，并減少故障發(fā)生率是當前電力企業(yè)一直在探討的問題。為了更加合理地利用有限的資源，需要思考變革資源的利用方式，而智能調(diào)度和控制系統(tǒng)是非常有效的實現(xiàn)方式之一，以下對智能調(diào)度系統(tǒng)控制中心的關鍵自動化技術(shù)研究展開討論。

關鍵詞：智能電網(wǎng);調(diào)度;自動化

1 智能電網(wǎng)中的調(diào)度自動化概述

當前我國經(jīng)濟生產(chǎn)以及社會發(fā)展帶動了各個行業(yè)的發(fā)展，于此同時各個行業(yè)的用電量是越來越多，但是現(xiàn)在的電網(wǎng)無論是在保證供電的穩(wěn)定性還是供電的安全穩(wěn)定質(zhì)量上，傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度已經(jīng)不能適應新時期的發(fā)展需求。智能電網(wǎng)中的調(diào)度自動化實際上是包含了眾多先進的電力應用技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代化的傳感測量以及電力電子等技術(shù)，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)的收集，并進行科學合理的分析及開展電力調(diào)度。

因此現(xiàn)階段智能化的電網(wǎng)中調(diào)度自動化技術(shù)快速的發(fā)展起來，其與傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度相比調(diào)度效率得到了非常大的提升，同時能夠有效減少電網(wǎng)運行的危險性，另外也有效的改善了電網(wǎng)調(diào)度工作質(zhì)量。正是憑借著這些優(yōu)點智能電網(wǎng)調(diào)度自動化正在被電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)應用。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的性能特點

2.1 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的自愈性

智能電網(wǎng)是隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、自動化技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。其顯著特點之一就是具有強大的自愈性，保障安全穩(wěn)定的電力供應。在智能電網(wǎng)中，以高級量測技術(shù)為基礎融入通訊技術(shù)、自動化技術(shù)，獲取完整的電網(wǎng)運行信息，實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)測和控制。依據(jù)其構(gòu)建的電網(wǎng)運行全景圖，調(diào)度人員能及時發(fā)現(xiàn)其中存在的薄弱環(huán)節(jié)，消除當前運行方式中的各類潛在風險。同時該技術(shù)能夠適應系統(tǒng)運行方式的變化，當發(fā)生故障后針對網(wǎng)絡拓撲和潮流變化進行實時分析，為調(diào)度人員提供緊急狀態(tài)下的輔助決策和應對預案，有效彌補傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度管理中的不足，提高電力系統(tǒng)安全運行邊界。

2.2 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的兼容性

在能源短缺、氣候變化等問題日益凸顯的背景下，大力開發(fā)利用新能源成為人類的必然選擇。然而新能源的高比例并網(wǎng)給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶了一系列影響和挑戰(zhàn)。如因潮流反向?qū)е码妷?、頻率發(fā)生偏差的電能質(zhì)量問題;因風電、光電功率高度不確定性導致的負荷預測、調(diào)度管理難度增大的問題;因電力電子元件的大量采用導致的諧波污染問題。兼容性強是智能電網(wǎng)的另一個優(yōu)點。智能電網(wǎng)可將風電、水電、太陽能發(fā)電、儲能等科學整合，消除各路電能相互封閉的“孤島”，促進新能源消納，最大程度避免棄風、棄光、棄水現(xiàn)象。在電網(wǎng)中存在功率缺額或功率盈余時，智能電網(wǎng)可削峰填谷、自動響應，使得潮流實現(xiàn)科學調(diào)配、合理分布。此外智能電網(wǎng)可消除諧波干擾帶來的危害，提高電能質(zhì)量和供電可靠性。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關鍵技術(shù)分析

3.1 電網(wǎng)智能運行一體化設計系統(tǒng)

20世紀90年代，我國主流的自動化調(diào)度系統(tǒng)開始起步，其主要系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)沿用多年，雖然電網(wǎng)的業(yè)務得以深入發(fā)展，其功能也開始拓展，但是基礎的框架系統(tǒng)并未改變，導致新業(yè)務、新應用未來的發(fā)展受限。因此，有必要對IT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及技術(shù)水平進行深入調(diào)研，尤其要深入分析服務體系的發(fā)展，提出相應的部署方案以及聯(lián)合發(fā)展方案。

ESB是一個調(diào)度系統(tǒng)的服務支撐平臺，可以在此平臺的基礎上研究如何實現(xiàn)服務封裝以及接入方式，理清各個級別的調(diào)度機構(gòu)的智能發(fā)展和業(yè)務發(fā)展需求，分析電網(wǎng)的調(diào)度主站以及廠站管理和一體化運行的特征，完成整個電網(wǎng)控制中心自動化系統(tǒng)基礎框架以及功能規(guī)范方面的設計，建立一體化的電網(wǎng)規(guī)劃和管理系統(tǒng)。

3.2 應用功能技術(shù)

實現(xiàn)電力系統(tǒng)的應用功能要循序漸，但是目前缺乏電網(wǎng)運行的整體規(guī)劃，智能調(diào)度系統(tǒng)的應用功能在不同的系統(tǒng)中分散分布，雖然實現(xiàn)方式多樣，但是融合起來十分困難，并且部分功能并不是必須功能。而采用以服務為基礎的松耦合技術(shù)可以對調(diào)度功能實現(xiàn)靈活配置，且此項服務功能具有易擴展性，可以靈活配置調(diào)度功能，與此同時，其易擴展型還可以滿足階段性調(diào)度功能的建設需求。在新型SOA系統(tǒng)中，故障分析、阻塞管理等傳統(tǒng)的應用系統(tǒng)被細致劃分為多個基礎模塊，可以根據(jù)服務的不同需求選擇標準訪問方式，以實現(xiàn)對服務模塊的調(diào)用。

3.3 節(jié)能減耗調(diào)度技術(shù)

我國現(xiàn)在的煤炭消耗量已經(jīng)占據(jù)了不可再生資源消耗量的70%，與世界平均消耗量相比，高出40%，目前對可以降低消耗量和節(jié)能減排的智能電網(wǎng)需求迫切，并且需要分析各個電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)的能源分布情況，開發(fā)大規(guī)模的可再生發(fā)電能源，從而對碳的排放量進行監(jiān)測和控制，實現(xiàn)優(yōu)化水電調(diào)度、優(yōu)化階梯水電調(diào)度以及節(jié)能減排調(diào)度等多個方面的計劃編排，可以全面實現(xiàn)對節(jié)能減耗調(diào)度的推進。以多級別多維度協(xié)調(diào)優(yōu)化節(jié)能調(diào)度的關鍵技術(shù)為研究重點，適應節(jié)能調(diào)度、三公調(diào)度等多種類調(diào)度模式，滿足三維（時間、空間、目標）相統(tǒng)一的調(diào)度優(yōu)化關鍵技術(shù)。與此同時，要研究實現(xiàn)多級別調(diào)度實現(xiàn)一體化建設的既安全又經(jīng)濟的調(diào)度優(yōu)化協(xié)調(diào)技術(shù)和方法，構(gòu)建全方位安全且環(huán)保節(jié)能的數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)對多級別調(diào)度安全管控技術(shù)的考核，實現(xiàn)既安全穩(wěn)定又環(huán)保節(jié)能的協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)。

3.4 大電網(wǎng)智能在線仿真平臺技術(shù)

交直流混聯(lián)大電網(wǎng)具有運行方式復雜以及穩(wěn)定性不足的問題，往往會造成仿真結(jié)果的可參考性不強的問題。而應用計算機和信息技術(shù)，通過并行和網(wǎng)格以及云計算等關鍵高性能技術(shù)的實用，開展實時仿真和超實時仿真平臺的試點建設，以此實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度部門從經(jīng)驗型走向分析型和智能型調(diào)度的目標。

4 結(jié)束語

總之，在建設智能電網(wǎng)的過程中，調(diào)度自動化技術(shù)是不可缺少的一個重要組成部分。隨著電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴大、新能源并網(wǎng)比例增加，許多新問題、新挑戰(zhàn)將不斷涌現(xiàn)，調(diào)度人員在對電網(wǎng)進行管理時，須充分重視智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關鍵技術(shù)的應用，促進智能電網(wǎng)的發(fā)展，為經(jīng)濟社會的不斷前進奠定堅實的電力能源基礎。

參考文獻

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[2]萬強，仇婧，韓一鳴.智能電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心自動化關鍵技術(shù)分析[J].工程建設與設計，2019（02）：65-66.