試論智能電網(wǎng)調(diào)度一體化應(yīng)用與設(shè)計(jì)

魏勇剛

(廣東電網(wǎng)公司 珠海供電局，廣東 珠海 519075)

智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)是智能調(diào)度研究與建設(shè)的核心，智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用，隨著調(diào)度技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和柔性輸電技術(shù)的成熟發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)的完善和用戶信息采集技術(shù)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)，同時(shí)隨著各種新技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、應(yīng)用并與物理電網(wǎng)高度集成，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)將會(huì)是我國(guó)電網(wǎng)技術(shù)中的必然發(fā)展趨勢(shì)，在最近幾年當(dāng)中，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)等等的在電網(wǎng)中的不斷應(yīng)用，與原來(lái)的電力技術(shù)能夠很好的結(jié)合在一起，所以很大程度的提高了我國(guó)電網(wǎng)智能化的水平。隨著現(xiàn)在的傳感技術(shù)以及信息技術(shù)在電網(wǎng)中的不斷應(yīng)用，給系統(tǒng)在狀態(tài)上面的分析提供了很大的技術(shù)上的支持，所以就使得電網(wǎng)自愈也成為可能，還有調(diào)度技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的逐漸成熟的發(fā)展，給一些再生資源和電源的開發(fā)和利用提供了基本的保障，通信技術(shù)水平的逐漸完善和信息采集的不斷推廣和應(yīng)用，也促進(jìn)了電網(wǎng)和用戶之間的很好的互動(dòng)。所以，隨著這些新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，智能電網(wǎng)也就成為了發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 智能電網(wǎng)調(diào)度的概念以及發(fā)展的歷史進(jìn)程

智能電網(wǎng)調(diào)度是進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)的非常關(guān)鍵的內(nèi)容，同時(shí)也是智能電網(wǎng)的神經(jīng)中樞階段，同時(shí)也是保證電力能夠正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)，它是保證電網(wǎng)能夠正常的運(yùn)行和發(fā)展的非常重要的手段，是全面提升調(diào)度系統(tǒng)駕馭大和進(jìn)行資源優(yōu)化配置的能力、縱深風(fēng)險(xiǎn)防御能力、科學(xué)決策管理能力、靈活高效調(diào)控能力和公平友好市場(chǎng)調(diào)配能力的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著電網(wǎng)的飛速發(fā)展現(xiàn)在要求電網(wǎng)能夠更加智能化的運(yùn)行，所以，原來(lái)傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)型的電網(wǎng)調(diào)度模式現(xiàn)在已經(jīng)不能很好的適應(yīng)新的發(fā)展要求，所以一定要結(jié)合現(xiàn)在科技信息技術(shù)的進(jìn)步，從而保證電網(wǎng)調(diào)度能夠更加智能化的發(fā)展。

現(xiàn)在的智能化電網(wǎng)調(diào)度的服務(wù)主要是以以特高壓電網(wǎng)為核心的網(wǎng)架，各個(gè)電網(wǎng)之間能夠協(xié)調(diào)的進(jìn)行發(fā)展，從而滿足那些特大電網(wǎng)能夠安全并且穩(wěn)定的運(yùn)行，能夠給大型電網(wǎng)提供出比較可靠的技術(shù)支撐，并且智能調(diào)度是給智能的輸電網(wǎng)進(jìn)行服務(wù)的，通過敏銳的對(duì)于電網(wǎng)進(jìn)行檢查和監(jiān)控，首先感受到電網(wǎng)的狀態(tài)，然后把風(fēng)險(xiǎn)降低到最低的水平，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)能夠更加經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，要支持能夠靈活的接入各種資源，從而促進(jìn)電網(wǎng)資源能夠更好的服務(wù)社會(huì)。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)

智能電網(wǎng)調(diào)度的建設(shè)主要表現(xiàn)出來(lái)的特征有:安全可靠，能夠高效經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，對(duì)環(huán)境是友好的，同時(shí)是開放的特征，需要展開出多方面的技術(shù)研究。對(duì)于一體化的智能應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)主要是:對(duì)于一體化模型進(jìn)行管理，對(duì)于海量信息的處理，可視化展現(xiàn)的技術(shù)以及地理信息接入的技術(shù)等等。這些技術(shù)都體現(xiàn)出了電網(wǎng)是堅(jiān)強(qiáng)可靠的主要的特征，能夠給廣大的電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供技術(shù)上面的保障。對(duì)于一體化的技術(shù)主要會(huì)體現(xiàn)出智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和靈活性，能夠?yàn)閲?guó)家的節(jié)能減排政策進(jìn)行服務(wù)，能夠給一些可再生的以及一些分布式的能源能夠提供技術(shù)上面的支持，這種一體化的調(diào)度技術(shù)很好的體現(xiàn)出了智能化調(diào)度中心能夠安全規(guī)范的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度一體化應(yīng)用與設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)據(jù)一體化，能夠?qū)崟r(shí)的去對(duì)電網(wǎng)的一些動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理有效及時(shí)的分析是智能電網(wǎng)中最基本的要求，對(duì)于電網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取是調(diào)度人員去進(jìn)行了解電網(wǎng)的運(yùn)行狀況并且進(jìn)行處理的基礎(chǔ)。目前電力系統(tǒng)運(yùn)行的支持系統(tǒng)就是SCADA/EMS，這種系統(tǒng)是調(diào)度人員進(jìn)行獲取電網(wǎng)數(shù)據(jù)的最為直接的工具。但是由于這種系統(tǒng)所采集到的電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是穩(wěn)態(tài)的，而不能夠采集到動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，所以這樣就不能滿足電網(wǎng)的要求，而PMU 這種測(cè)量設(shè)備就很好的解決了這個(gè)問題，不僅具備了數(shù)據(jù)采集的功能，而且當(dāng)PMU 和電網(wǎng)發(fā)生一些擾動(dòng)的時(shí)候，本身就有保護(hù)錄波儀器的功能，但是這種PMU 測(cè)量設(shè)備卻不能完全的代替SCADA 設(shè)備，主要原因有:a)PMU 在電網(wǎng)發(fā)生大的擾動(dòng)的時(shí)候，保存的電網(wǎng)的暫態(tài)數(shù)據(jù)的精度不會(huì)很高。b)目前的PMU 這種測(cè)量設(shè)備沒有搖調(diào)和遙控的功能，盡管可以進(jìn)行改造能夠?qū)崿F(xiàn)用遙控來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。C)目前的PMU 的上傳速度是50 幀每秒，所以如果這種設(shè)備完全取代SCADA 的話，那些動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)的傳輸就會(huì)給數(shù)據(jù)網(wǎng)帶來(lái)堵塞狀態(tài)的發(fā)生，同時(shí)還會(huì)使磁盤的存儲(chǔ)造成一定程度的浪費(fèi)。所以，如果使PMU 能夠具備穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集和傳輸?shù)墓δ艿脑挘涂梢酝耆娲鶶CADA 以及故障錄波儀，這樣就會(huì)在很大程度上降低設(shè)備的投資和維護(hù)人員對(duì)于進(jìn)行維護(hù)的工作量，就會(huì)更有有效性。

3.2 數(shù)據(jù)平臺(tái)的一體化，根據(jù)我國(guó)電網(wǎng)的要求，智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)該能夠很好的滿足對(duì)各種應(yīng)用提供數(shù)據(jù)上的支持以及信息的服務(wù)，其主要的功能主要包括對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和訪問的功能，數(shù)據(jù)交換機(jī)制以及人機(jī)環(huán)境等功能。我國(guó)現(xiàn)在的調(diào)度系統(tǒng)中，一般都是采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)對(duì)電網(wǎng)的模型以及一些歷史的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的，但是隨著現(xiàn)在PMU逐漸代替SCADA 和PMU 的功能的逐漸完善，現(xiàn)在所使用的ORACLE 這種數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)已經(jīng)不能滿足實(shí)時(shí)進(jìn)行讀取的要求了。

現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫(kù)比較成熟的兩種有:PI 數(shù)據(jù)庫(kù)以及eDNA這兩種。這兩種數(shù)據(jù)庫(kù)都能夠按照時(shí)間的序列存儲(chǔ)以及進(jìn)行壓縮，對(duì)于海量的PMU 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)來(lái)說有很好的長(zhǎng)期進(jìn)行存儲(chǔ)的能力，并且對(duì)于數(shù)據(jù)來(lái)說也能夠很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)，所以這樣就會(huì)對(duì)于以后的事故分析有著非常重要的作用。但是，對(duì)于這些大量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和訪問就會(huì)有很大的難度，那些傳統(tǒng)的關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)很難滿足查詢的速度以及性能方面的要求，而PI 數(shù)據(jù)和eDNA 則會(huì)很好的滿足要求，而且這兩種數(shù)據(jù)庫(kù)也具備即便在很大的電網(wǎng)擾動(dòng)的情況下也能夠保存電網(wǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，就會(huì)很大程度上降低了對(duì)于存儲(chǔ)空間的要求，盡管這兩種數(shù)據(jù)庫(kù)都提供了歷史數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，但是實(shí)際上卻是純文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)方式，而ORACLE 對(duì)電網(wǎng)的模型進(jìn)行描述等等方面的技術(shù)相對(duì)以上兩種數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說是非常的成熟的，所以，應(yīng)該結(jié)合這幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)來(lái)采取比較好的數(shù)據(jù)庫(kù)的方案，采用ORACLE 和PI 結(jié)合或者ORACLE 和eDNA 結(jié)合的數(shù)據(jù)庫(kù)方式。

3.3 功能一體化，對(duì)于新的應(yīng)用功能應(yīng)當(dāng)逐漸實(shí)現(xiàn)智能化的水平，現(xiàn)在我國(guó)的很多電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控的預(yù)警以及輔助決策的系統(tǒng)主要的功能就是能夠給調(diào)度的運(yùn)行人員很好的提供電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的信息等，要想實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目的，可以采用電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)和輔助決策系統(tǒng)的功能，把系統(tǒng)的功能進(jìn)行推廣并且用到電網(wǎng)的運(yùn)行功能上面，對(duì)國(guó)調(diào)中心所提出的調(diào)度計(jì)劃能夠很好的應(yīng)用并且進(jìn)行安全校核的功能，將功能更好的應(yīng)用到動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)當(dāng)中去，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)預(yù)警和輔助決策系統(tǒng)一體化的功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)有的調(diào)度系統(tǒng)面臨著許多問題，包括非自動(dòng)、信息的雜亂、控制過程不安全、集中式控制方法缺乏、事故決策困難等。為適應(yīng)大電網(wǎng)、以及智能電網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)行管理要求，實(shí)現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)的科學(xué)決策、電網(wǎng)運(yùn)行的高效管理、電網(wǎng)異常及事故的快速響應(yīng)，智能電網(wǎng)的建設(shè)是非常重要的，必須對(duì)智能調(diào)度加以分析研究，全面提升調(diào)度系統(tǒng)駕馭大電網(wǎng)和進(jìn)行資源優(yōu)化配置的能力、縱深風(fēng)險(xiǎn)防御能力、科學(xué)決策管理能力、靈活高效調(diào)控能力和公平友好市場(chǎng)調(diào)配能力的技術(shù)基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用是要在實(shí)踐的過程中不斷的進(jìn)行探索，不斷的根據(jù)新技術(shù)的應(yīng)用逐漸的去發(fā)展。

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