電力調(diào)度自動(dòng)化中智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

范凱迪

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司平陸縣供電公司，山西 運(yùn)城 044300）

0 引言

在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義，打破了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)無(wú)法直接接入新能源技術(shù)的局限，實(shí)現(xiàn)了智能電力調(diào)度自動(dòng)化，可以達(dá)到提高對(duì)于新能源的接納能力，而且強(qiáng)化對(duì)于電網(wǎng)資源的有效把控，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷優(yōu)化改造，更好地滿足人們的生產(chǎn)生活需求。因此，對(duì)于電力企業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)重視對(duì)于智能電網(wǎng)技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，并且將其充分應(yīng)用于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力技術(shù)的充分應(yīng)用，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行水平，為電力企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1 智能電網(wǎng)技術(shù)分析

電力調(diào)度是電力企業(yè)在電網(wǎng)運(yùn)行管理過(guò)程中開(kāi)展供配電、輸變電及加強(qiáng)電力安全管理的重要方式，通過(guò)提升電力調(diào)度工作水平，能夠提高電力企業(yè)的電力服務(wù)質(zhì)量，這不僅能夠更好地滿足人們生產(chǎn)生活對(duì)于電力的需求，同時(shí)還能夠確保電力企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益[1]。近年來(lái)，智能電網(wǎng)飛速發(fā)展，越來(lái)越多的新電力技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度當(dāng)中，進(jìn)一步促進(jìn)了電力調(diào)度自動(dòng)化水平的提升，而智能電網(wǎng)技術(shù)在其中的應(yīng)用，則促進(jìn)電力調(diào)度實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)度且數(shù)字化管理的模式，這就大大滿足了電力調(diào)度的自動(dòng)化及信息化要求，實(shí)現(xiàn)了電力調(diào)度自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展。智能電網(wǎng)功能模塊分布如圖1所示。

智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出了顯著的自愈性、交互

性、兼容性、安全性等特點(diǎn)。

1.1 自愈性

通過(guò)應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在線安全評(píng)估的功能，其具有高效的防控及預(yù)警功能，以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)管，如果某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就可以利用其自身的自動(dòng)診斷功能對(duì)故障進(jìn)行分析，并且自動(dòng)隔離故障點(diǎn)，對(duì)于其他區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)供電，避免了由于故障對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行造成的影響。

1.2 交互性

在對(duì)電力高級(jí)用戶提供服務(wù)的過(guò)程中，可以基于智能電網(wǎng)技術(shù)與用戶設(shè)備進(jìn)行交互，從而充分發(fā)揮用戶的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行效益的提升。同時(shí)還能夠?qū)τ脩舻挠秒娦枨筮M(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)的互動(dòng)性，例如在安裝智能電表的過(guò)程中，電力企業(yè)不僅能夠?qū)τ脩舻挠秒娗闆r進(jìn)行記錄，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)存儲(chǔ)，并向用戶及時(shí)發(fā)送通知，同時(shí)結(jié)合用戶的實(shí)際情況制定科學(xué)的用電策略，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度的優(yōu)化管理。

1.3 兼容性

智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了可再生能源與電力系統(tǒng)的融合，并且是通過(guò)直接接入的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣就大大提高了電網(wǎng)接入能源，豐富了電力供應(yīng)，這樣不僅能夠更好地滿足人們對(duì)于電能的需求，還可以促進(jìn)不同種類電源之間的相互適配，滿足電力用戶的多樣化需求，為其提供更優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)[2]。

1.4 安全性

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)由于外部因素影響而導(dǎo)致區(qū)域供電出現(xiàn)異常的情況，通過(guò)應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)，則能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障原因的及時(shí)查找并自動(dòng)匹配其他供電模式，繞開(kāi)故障區(qū)域，避免出現(xiàn)大規(guī)模停電的情況，而且即便是在極端天氣條件下也仍舊能夠保證電力穩(wěn)定供應(yīng)。另外，對(duì)于電力用戶的信息可以通過(guò)加強(qiáng)防火墻技術(shù)及信息加密技術(shù)的方式來(lái)進(jìn)行防護(hù)，由此大大提高了用戶信息安全性。

2 智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1 整合電力調(diào)度資源

當(dāng)前，我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展正處于加快能源轉(zhuǎn)換的時(shí)期，因此對(duì)于電力企業(yè)也提出了建設(shè)智能電網(wǎng)的要求，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電力能源供應(yīng)的多樣化，更好地滿足人們生產(chǎn)生活對(duì)于電力的需求，同時(shí)還能夠促進(jìn)電網(wǎng)信息化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，并提高傳輸?shù)男逝c速度[3]。通過(guò)應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)則能夠很好地滿足這一要求，通過(guò)分析不同地區(qū)的用電需求，結(jié)合此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行電力資源整合，同時(shí)結(jié)合輸電情況來(lái)對(duì)電力資源調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化配置，從而實(shí)現(xiàn)電力資源的合理規(guī)劃與應(yīng)用。

2.2 建立智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)

通過(guò)應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)，能夠充分了解電力調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展的要求，并基于此建立起完善的智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)調(diào)度中心的智能化電網(wǎng)調(diào)度，大大提升電力調(diào)度效率。

2.3 分析電力調(diào)度需求

電力調(diào)度是電力企業(yè)日常工作中的核心內(nèi)容，主要由電網(wǎng)調(diào)度中心負(fù)責(zé)開(kāi)展此項(xiàng)工作，基于電力通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)供電區(qū)域的電力需求及電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行規(guī)范，并且對(duì)電網(wǎng)設(shè)備發(fā)出調(diào)度指令，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力能源輸送的按需調(diào)節(jié)。當(dāng)前的電力企業(yè)電力調(diào)度自動(dòng)化業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)框架如圖2所示。

根據(jù)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行分析可知，基于智能電網(wǎng)技術(shù)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括任務(wù)流程、設(shè)備檢修、運(yùn)行、調(diào)度、資源調(diào)配幾個(gè)方面。

2.4 智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過(guò)將智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電力調(diào)度自動(dòng)化當(dāng)中，可以構(gòu)建智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，并采用MVC層次模式對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行劃分，包括視圖層、邏輯層與數(shù)據(jù)層，具體的系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖3所示。

在功能分層中，視圖層包含了系統(tǒng)中的人機(jī)交互界面，通過(guò)JSP動(dòng)態(tài)Web腳本方式來(lái)為調(diào)度員、管理員及會(huì)簽人員提供功能操作的界面。邏輯層中包含了系統(tǒng)Web服務(wù)器的相關(guān)功能支持組件，可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)中的數(shù)據(jù)交互，針對(duì)視圖層中下發(fā)的用戶請(qǐng)求進(jìn)行操作，并且向客戶端的Web界面反饋系統(tǒng)操作結(jié)果。在數(shù)據(jù)層中包含了系統(tǒng)后臺(tái)的數(shù)據(jù)視圖，應(yīng)用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及維護(hù)管理，包括業(yè)務(wù)流程、檢修及電網(wǎng)調(diào)度等相關(guān)的數(shù)據(jù)資源[4]。

通過(guò)將智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用到電力調(diào)度自動(dòng)化工作中，能夠更好地保障電力調(diào)度信息安全，并且可以進(jìn)一步擴(kuò)充新能源技術(shù)接入數(shù)量，提高傳輸通道的精準(zhǔn)性，基于系統(tǒng)開(kāi)展電力調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大量信息的同時(shí)傳輸，還能夠保證傳輸?shù)母咚傩裕⑶冶苊獬霈F(xiàn)信息傳輸錯(cuò)誤的情況。此項(xiàng)系統(tǒng)還具有集成化高的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化控制的各個(gè)模塊建設(shè)，在后期進(jìn)行維護(hù)時(shí)也比較方便，投入成本少[5]。

2.5 充分應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)展電網(wǎng)調(diào)度工作

當(dāng)前，智能電網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，其中與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著密切聯(lián)系，因此智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用要與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提升。電力企業(yè)可以通過(guò)建立“互聯(lián)網(wǎng)+電網(wǎng)調(diào)度”的方式來(lái)開(kāi)展電力資源調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力資源的科學(xué)配比與規(guī)劃使用，同時(shí)也最大限度地實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度的智能化水平提升。對(duì)此，電力企業(yè)可以通過(guò)智能機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力調(diào)度過(guò)程的智能控制，例如在電網(wǎng)線路檢測(cè)中應(yīng)用智能機(jī)器人，可以自動(dòng)分析線路運(yùn)行情況，并自動(dòng)反饋線路運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，在線路出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)能夠第一時(shí)間進(jìn)行反饋，并自動(dòng)選擇備選線路運(yùn)行方式，從而將線路故障帶來(lái)的運(yùn)行影響降到最低[6]。智能機(jī)器人的應(yīng)用可以將電力系統(tǒng)運(yùn)行中所涉及到的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成特定的應(yīng)用程序，這樣便可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析與自動(dòng)化動(dòng)作處理，整個(gè)過(guò)程非常連貫，對(duì)于人工的需求量非常少，由此可以節(jié)約大量的人力投入，并且能夠替代工作人員執(zhí)行一些復(fù)雜困難且具有危險(xiǎn)性的檢修任務(wù)，由此大大提高了電力調(diào)度工作自動(dòng)化水平。

2.6 應(yīng)用人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是智能電網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，通過(guò)將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，可以獲取更多的技術(shù)支持，能夠?qū)崿F(xiàn)可視化操作，從而為電力調(diào)度提供更多可靠的信息支持。在人工智能技術(shù)應(yīng)用中所包含的專家系統(tǒng)可以對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)，并且能夠?qū)@些信息進(jìn)行快速的歸類整理，在執(zhí)行電力調(diào)配任務(wù)的過(guò)程中便能夠依據(jù)這些數(shù)據(jù)信息提高調(diào)度的有效性。但對(duì)于人工智能技術(shù)的應(yīng)用效能在很大程度上受到供電體系數(shù)據(jù)庫(kù)的制約，如果對(duì)于電力調(diào)度數(shù)據(jù)的分析不能夠在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中找到相關(guān)的信息，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)停止，無(wú)法完成下一步的操作。對(duì)此需要工作人員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，并且提升數(shù)據(jù)信息的精確度，從而保證人工智能技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，提高電力調(diào)度的自動(dòng)化與智能化[7]。當(dāng)前對(duì)于人工智能技術(shù)的應(yīng)用，主要通過(guò)可視化方式來(lái)完成電力供應(yīng)分析，主要包括圖片、圖表、3D數(shù)據(jù)三種方式，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力供應(yīng)情況的直觀了解，從而快速制定出可靠的解決方案，但此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用尚未成熟，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。

2.7 開(kāi)展電力調(diào)度考核

在電力調(diào)度自動(dòng)化運(yùn)行當(dāng)中，智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用還表現(xiàn)在對(duì)電力調(diào)度情況的定期檢查與考核，這是提高電力系統(tǒng)安全性的重要舉措，也是智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度中應(yīng)用的重要體現(xiàn)[8]。電力企業(yè)在開(kāi)展電力調(diào)度考核評(píng)估的過(guò)程中，要根據(jù)調(diào)度員的實(shí)際工作情況進(jìn)行考核，評(píng)估調(diào)度員的技術(shù)水平，這樣不僅能夠明確調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的整體掌握情況，還能夠收集智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，以便于制定針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，確保智能電網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)化運(yùn)用，為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化水平提升奠定基礎(chǔ)。

3 發(fā)展前景

通過(guò)將智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電力調(diào)度自動(dòng)化當(dāng)中，首先實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力調(diào)度方式的改善，在很大程度上優(yōu)化了電力調(diào)度自動(dòng)化方式，通過(guò)更加智能的方式對(duì)電力資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，同時(shí)也為電力供應(yīng)自動(dòng)化提供了更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境，這種優(yōu)化方式能夠更好地滿足未來(lái)電力供應(yīng)的調(diào)度需求，提升調(diào)離調(diào)度工作的科學(xué)性。其次，智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力資源的有效整合，在電力調(diào)度過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)能源消耗情況，如果實(shí)現(xiàn)對(duì)這部分能源的高效整合，就能夠提高整體供電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，全面替代傳統(tǒng)的人工調(diào)度模式，便可以減少能源浪費(fèi)，并且對(duì)電力調(diào)度提供信息支持，促進(jìn)電力資源的優(yōu)化配置，提高資源利用效率[9]。最后，對(duì)于智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)電能分配更加合理與高效，這是當(dāng)前信息時(shí)代發(fā)展背景下對(duì)于電力調(diào)度提出的要求，更是實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化水平提升的關(guān)鍵。

在應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)開(kāi)展電力調(diào)度的過(guò)程中，首先應(yīng)當(dāng)充分重視對(duì)于智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的分析，以確保提升電力調(diào)度自動(dòng)化的可靠性。對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)當(dāng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)，提升智能電網(wǎng)的抗干擾性能，并且結(jié)合當(dāng)下最先進(jìn)的技術(shù)對(duì)電力資源進(jìn)行優(yōu)化配置，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｊ届`活運(yùn)用，以提高智能電網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量，滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行中對(duì)于輸電速度及距離的要求。其次要建立其開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)化通信系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)整體運(yùn)行情況的有效監(jiān)督與控制，以及時(shí)識(shí)別系統(tǒng)運(yùn)行中的故障，并采取有效的控制措施，將故障范圍及危害程度降到最低[10]。最后要重視智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用為用戶電力服務(wù)帶來(lái)的智能化與多樣化，通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理和維護(hù)，并將其進(jìn)行集中處理，例如采用智能電表通信系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶需求的分析與反應(yīng)，從而提高電力用戶的需求反饋效率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力資源需求側(cè)的智能化、自動(dòng)化管理。

4 結(jié)語(yǔ)

智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用有著重要作用，對(duì)于促進(jìn)電力調(diào)度自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提升、并實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度智能化發(fā)展具有重要意義。因此，在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分重視對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的深化應(yīng)用研究，基于此衍生出更多先進(jìn)的智能化技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)其中智能機(jī)器人、人工智能技術(shù)等的研究，從而建立起更科學(xué)的智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與用戶之間的雙向互動(dòng)，在更好地滿足用戶電力需求的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的提升，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的智能化、自動(dòng)化發(fā)展，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。