未來(lái)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)調(diào)度與控制模式展望

蔡 幟，戴 賽，趙 昆

（中國(guó)電力科學(xué)研究院，北京 100192）

專(zhuān)論

未來(lái)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)調(diào)度與控制模式展望

蔡 幟，戴 賽，趙 昆

（中國(guó)電力科學(xué)研究院，北京 100192）

電網(wǎng)調(diào)度和控制模式的演變是一個(gè)長(zhǎng)期的歷史過(guò)程，受到許多技術(shù)因素的驅(qū)動(dòng)。分布式發(fā)電、清潔能源、儲(chǔ)能和新材料技術(shù)的突破和廣泛應(yīng)用，對(duì)未來(lái)電網(wǎng)的調(diào)控模式提出了新的要求。從目前的電網(wǎng)科技發(fā)展可預(yù)測(cè)出，在儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、需求側(cè)響應(yīng)等技術(shù)支持下，未來(lái)含高比例清潔能源的電網(wǎng)將形成“集中協(xié)調(diào)、局部自治”的廣域協(xié)同運(yùn)行體系架構(gòu)，其通過(guò)調(diào)動(dòng)發(fā)電側(cè)和需求側(cè)共同參與，形成輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的互動(dòng)調(diào)控。

未來(lái)電網(wǎng)；調(diào)度模式；控制模式；清潔能源

當(dāng)前，新一輪能源變革正在全球范圍推進(jìn)，我國(guó)能源布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐明顯加快，能源開(kāi)發(fā)呈現(xiàn)集約化、規(guī)模化、清潔化的特征，要求電網(wǎng)加快發(fā)展，適應(yīng)能源在全國(guó)范圍優(yōu)化、高效配置的需要。面對(duì)全球的環(huán)保和資源壓力，節(jié)能減排、提高效率已經(jīng)成為未來(lái)電網(wǎng)所必須滿足的要求，這意味著要減少化石能源所產(chǎn)生的電能在總電能中的比重，大大增加各種清潔可再生能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮艿鹊陌l(fā)電比重。

目前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了廠網(wǎng)分開(kāi)，但并沒(méi)有隨之全面實(shí)行電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，而是延續(xù)計(jì)劃電量調(diào)度模式，以平衡發(fā)電企業(yè)之間的利益關(guān)系，各電廠或機(jī)組的計(jì)劃電量按照同一省級(jí)電網(wǎng)內(nèi)的平均發(fā)電小時(shí)數(shù)確定。我國(guó)在調(diào)控模式方面的研究雖然取得了不少進(jìn)展，但尚不能滿足高比例清潔能源接入下的未來(lái)電網(wǎng)需求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面［1－7］。

a.由于清潔可再生能源發(fā)電具有不確定性和不可控性等缺點(diǎn)，特別是有很強(qiáng)的季節(jié)性，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及電能質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。新能源發(fā)電波動(dòng)性的特點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度控制的影響是很明顯的，也是電力系統(tǒng)需要首先解決的問(wèn)題。

b.我國(guó)能源分布不均衡，導(dǎo)致能源資源必須在大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)度，而現(xiàn)實(shí)中煤電運(yùn)輸矛盾反復(fù)出現(xiàn)，“缺電”與“窩電”并存局面短期難以有效緩解，跨區(qū)跨省能源優(yōu)化配置問(wèn)題日益突出。特高壓電網(wǎng)的出現(xiàn)，加強(qiáng)了區(qū)域電網(wǎng)之間的聯(lián)系，使得大范圍跨省跨區(qū)資源優(yōu)化配置成為可能，為緩解電煤運(yùn)矛盾提供了基礎(chǔ)，為節(jié)能減排戰(zhàn)略提供了思路，但是在這一新的全網(wǎng)互聯(lián)的態(tài)勢(shì)下，如何進(jìn)行廣域資源協(xié)調(diào)優(yōu)化配置是急需解決的問(wèn)題，迫切需要尋求新的調(diào)控模式。

c.未來(lái)電力系統(tǒng)的目標(biāo)會(huì)更多樣化，相對(duì)于現(xiàn)有調(diào)控模式的單一目標(biāo)來(lái)說(shuō)，需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一地考慮多種目標(biāo)，以適應(yīng)未來(lái)全國(guó)大聯(lián)網(wǎng)下智能調(diào)度的需求，能兼容并支持不同調(diào)度模式下的各種目標(biāo)成本形式和約束內(nèi)容，將電網(wǎng)調(diào)度的目標(biāo)從主要考慮安全性的單一目標(biāo)向安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)性并重的整體解決方案發(fā)展。

1 未來(lái)電網(wǎng)調(diào)控模式的適應(yīng)性要求

衡量一種電力調(diào)控模式是否科學(xué)，其核心是分析該模式是否能夠適應(yīng)高比例清潔能源下電力工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，具體分析時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考察。

a.大范圍資源優(yōu)化配置能力

在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展一體化增強(qiáng)的今天，電力工業(yè)和其他相關(guān)工業(yè)聯(lián)系日益緊密，特別是與煤炭等能源資源業(yè)更是密不可分，在能源資源枯竭、自然環(huán)境惡化的擔(dān)憂背景下，如何充分利用有效能源資源，產(chǎn)生最大效益成為大家所追求的目標(biāo)。因此，先進(jìn)的調(diào)控模式，應(yīng)該能夠從更大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，在多類(lèi)型能源（包括常規(guī)火電、風(fēng)電、光伏、抽水蓄能、儲(chǔ)能和需求側(cè)負(fù)荷等）同時(shí)接入電網(wǎng)時(shí)，由于各種電源的發(fā)電運(yùn)行特性不同，互補(bǔ)統(tǒng)籌考慮電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)保等因素，滿足包含間歇能源隨機(jī)因素的各類(lèi)復(fù)雜約束要求，提高能源利用效率，相對(duì)于傳統(tǒng)的水火協(xié)調(diào)和風(fēng)火協(xié)調(diào)，多元能源具有更大的協(xié)調(diào)優(yōu)化互補(bǔ)潛力。實(shí)施多種電源互補(bǔ)調(diào)度，可以發(fā)揮各類(lèi)電源特長(zhǎng)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，不僅可以促進(jìn)風(fēng)電、光電更好地并網(wǎng)消納，擴(kuò)展新能源發(fā)展空間，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，而且可以提高供電質(zhì)量，更好地保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

同時(shí)，大范圍資源優(yōu)化配置能提高電力系統(tǒng)的間歇能源消納水平，清潔能源的不確定性、隨機(jī)性和反調(diào)峰性對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響日益明顯。通過(guò)間歇電源不確定性對(duì)電網(wǎng)的影響分析，建立適應(yīng)不確定電源和常規(guī)電源的多電源發(fā)電優(yōu)化調(diào)控模式，從調(diào)度運(yùn)行層面提高電網(wǎng)間歇能源消納水平。

b.安全性

電力系統(tǒng)安全性是電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的一種特性，是指電力系統(tǒng)在遭受擾動(dòng)后能夠以合乎要求的參數(shù)持續(xù)向用戶提供電力供應(yīng)的能力。未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行一體化程度大大提高，從500 kV就近“手拉手”的互聯(lián)電網(wǎng)，發(fā)展為以特高壓主網(wǎng)架連接的統(tǒng)一電網(wǎng)，交流電氣聯(lián)系緊密、直流交換容量巨大，各級(jí)電網(wǎng)相互影響、相互作用進(jìn)一步增強(qiáng)，多級(jí)或同級(jí)調(diào)度中心之間的安全約束沖突增加，需要通過(guò)電網(wǎng)調(diào)度控制模式和協(xié)同策略的不同完善，提升在全網(wǎng)層面統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)安全的能力，才能進(jìn)一步適應(yīng)未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

未來(lái)電網(wǎng)的安全性體現(xiàn)在不會(huì)因?yàn)槟Ｐ蛥?shù)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化而需要重新設(shè)計(jì)控制規(guī)律或者導(dǎo)致控制失效，對(duì)于新能源、靈活負(fù)荷的接納控制也應(yīng)具有自適應(yīng)性，不會(huì)因?yàn)榘l(fā)電能源類(lèi)型、用電設(shè)備種類(lèi)的變化而導(dǎo)致電網(wǎng)控制失效。未來(lái)電網(wǎng)自身應(yīng)具備事件發(fā)現(xiàn)與評(píng)估、事件分析與決策、事件處理等一系列達(dá)到人工智能高度的機(jī)制，對(duì)各類(lèi)諸如故障的事件具有自動(dòng)識(shí)別、恢復(fù)和自愈功能。

c.經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

電力系統(tǒng)的公司性質(zhì)和社會(huì)公共事業(yè)性質(zhì)，決定了電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)應(yīng)該滿足經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。未來(lái)電網(wǎng)的調(diào)控模式在提高經(jīng)濟(jì)效益方面包括：減小網(wǎng)損、提高設(shè)備利用率、實(shí)現(xiàn)多種電源接入下的全網(wǎng)資源優(yōu)化配置等；在提高社會(huì)效益方面，包括提高電壓合格率、減小電壓波動(dòng)率、提高頻率合格率、提高供電可靠率、減小年平均停電時(shí)間、減小排放和損耗，另外要提高用戶滿意度，進(jìn)行反饋評(píng)價(jià)等。

同時(shí)，未來(lái)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、傳輸和分配是隨時(shí)間不停變化的，受不同發(fā)電能源供給、電網(wǎng)運(yùn)行方式、電力負(fù)荷和天氣情況變化等因素的影響很大，單純?cè)谝粋€(gè)時(shí)刻或短期進(jìn)行優(yōu)化是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須在更長(zhǎng)的時(shí)間維度上，瞻前顧后，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間縱深上的一體化優(yōu)化，并能夠隨外界情況的變化及時(shí)進(jìn)行協(xié)調(diào)滾動(dòng)優(yōu)化。

2 未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度與控制模式概念設(shè)計(jì)

未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度與控制模式概念設(shè)計(jì)框圖如圖1所示，基于廣域協(xié)同運(yùn)行控制體系架構(gòu)、自主調(diào)度理論和魯棒調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，以調(diào)度控制技術(shù)支持體系為平臺(tái)，通過(guò)互動(dòng)控制模式、資源優(yōu)化方法和系統(tǒng)演進(jìn)策略，形成未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度與控制模式。未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度模式包括集中和分布下多層級(jí)協(xié)調(diào)調(diào)度、多時(shí)序多能源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度和儲(chǔ)能、微電網(wǎng)和需求側(cè)響應(yīng)參與調(diào)度等內(nèi)容；未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行控制模式包括分層分區(qū)自主協(xié)調(diào)控制、具有自愈能力的自組織控制系統(tǒng)和態(tài)勢(shì)感知風(fēng)險(xiǎn)防控等內(nèi)容。

2.1 未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度模式

未來(lái)電網(wǎng)的調(diào)度模式將是一種集中與分布式能源同時(shí)參與，主動(dòng)響應(yīng)與固定需求并存，集中調(diào)度與隱性調(diào)度聯(lián)合協(xié)調(diào)，覆蓋發(fā)電／輸電／配電／全產(chǎn)業(yè)鏈的完整、開(kāi)放、公平競(jìng)爭(zhēng)的生態(tài)系統(tǒng)。

圖1 未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度與控制模式概念設(shè)計(jì)框圖

電源方面，集中式大規(guī)模電源與分布式新能源自主靈活參與市場(chǎng)。

負(fù)荷側(cè)，固定負(fù)荷與需求響應(yīng)能夠按照意愿參與不同市場(chǎng)層級(jí)的不同資源類(lèi)型的市場(chǎng)，尋求自身利益。

調(diào)度環(huán)節(jié)，調(diào)度中心集中調(diào)度，儲(chǔ)能／需求響應(yīng)等主體利用市場(chǎng)信號(hào)，隱性參與聯(lián)合調(diào)度。

具體來(lái)說(shuō)，未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度模式的主要特點(diǎn)如下。

a.集中和分布下多層級(jí)協(xié)調(diào)調(diào)度。未來(lái)大電網(wǎng)中流動(dòng)的信息量巨大，如果都由同一個(gè)調(diào)度中心進(jìn)行處理分析，無(wú)法滿足快速響應(yīng)的需求。因此未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度將采取分層、分級(jí)的形式。在未來(lái)的調(diào)度系統(tǒng)中，下級(jí)調(diào)度中心更強(qiáng)調(diào)精益化調(diào)度水平，建立發(fā)電調(diào)度評(píng)估指標(biāo)體系，把盡可能多的問(wèn)題在局部處理好，這樣，下級(jí)調(diào)度中心就不再完全作為上級(jí)電網(wǎng)的一部分，而是作為一個(gè)自治系統(tǒng)自動(dòng)完成自我平衡。然而這并非要擯棄集中調(diào)度的形式，而是將其引向更高層次的協(xié)調(diào)和引導(dǎo)方向，上級(jí)電網(wǎng)能根據(jù)各區(qū)電網(wǎng)相互影響、相互作用的具體情況，在更加廣闊、更加宏觀的電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)和分工協(xié)作，從更高層次上制定全局運(yùn)行調(diào)度計(jì)劃，提升調(diào)度駕馭大電網(wǎng)能力。

b.多時(shí)序多能源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度。大規(guī)模清潔電源接入，給電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出新的挑戰(zhàn)。在多類(lèi)型能源（包括常規(guī)火電、風(fēng)電、光伏、抽水蓄能、儲(chǔ)能、微網(wǎng)和需求側(cè)響應(yīng)等）同時(shí)接入電網(wǎng)時(shí)，由于各種電源的發(fā)電運(yùn)行特性不同，相對(duì)于傳統(tǒng)的水火協(xié)調(diào)和風(fēng)火協(xié)調(diào)，多元能源具有更大的協(xié)調(diào)優(yōu)化互補(bǔ)潛力。實(shí)施多種電源互補(bǔ)調(diào)度，發(fā)揮各類(lèi)電源特長(zhǎng)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可以從調(diào)度運(yùn)行層面提高電網(wǎng)間歇能源消納水平，同時(shí)可以提高供電質(zhì)量，更好地保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

不同發(fā)電能源供給是隨時(shí)間不停變化的，受電網(wǎng)運(yùn)行方式、電力負(fù)荷和天氣情況變化等因素的影響很大，單純?cè)谝粋€(gè)時(shí)刻或短期實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須在更長(zhǎng)的時(shí)間維度上，瞻前顧后，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間縱深上的一體化優(yōu)化，并能夠隨外界情況的變化及時(shí)進(jìn)行各周期持續(xù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，在廣域時(shí)間范圍內(nèi)提升發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的安全性、經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性和公平性。

c.儲(chǔ)能、微電網(wǎng)和需求側(cè)響應(yīng)參與調(diào)度。儲(chǔ)能裝置是指可以儲(chǔ)存電能的設(shè)備，可作為電源或負(fù)荷出現(xiàn)在電網(wǎng)中，并具有功率快速可調(diào)及可充放電的特點(diǎn)。儲(chǔ)能系統(tǒng)具有在聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷削峰填谷、調(diào)節(jié)頻率、增加系統(tǒng)備用容量和提高系統(tǒng)對(duì)清潔能源的消納能力等作用，隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)生產(chǎn)制造成本的降低，在未來(lái)電網(wǎng)中必將有廣泛應(yīng)用。

微電網(wǎng)是由分布式發(fā)電及其相關(guān)負(fù)載組成的微型電網(wǎng)［8－9］，改變了以往單向輻射狀供電的能量流動(dòng)方式，充分發(fā)揮了分布式電源的優(yōu)勢(shì)，可達(dá)到就地平衡功率、降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的作用。通過(guò)微電網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)能量在空間層面的靈活流動(dòng)，一般情況下調(diào)度信息的產(chǎn)生和下達(dá)將由大量的分布式自動(dòng)調(diào)度裝置完成，人工調(diào)度只需要關(guān)注這些微電網(wǎng)的外部特性，在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的層面上對(duì)其進(jìn)行調(diào)度和調(diào)節(jié)。

需求側(cè)響應(yīng)是根據(jù)電網(wǎng)的狀況，以平衡發(fā)電側(cè)為目標(biāo)，利用需求響應(yīng)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)度［10－11］，將電網(wǎng)的信息流動(dòng)延伸到電網(wǎng)末梢，使原本無(wú)法控制的需求側(cè)設(shè)備也能夠向電網(wǎng)提供信息并接受電網(wǎng)的調(diào)度，在系統(tǒng)需要或電力緊張時(shí)減少負(fù)荷需求，改變了固有的習(xí)慣用電模式，可以對(duì)負(fù)荷曲線“削峰填谷”，提高電網(wǎng)整體的運(yùn)行效率，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行控制模式

未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行控制將實(shí)現(xiàn)交直流混聯(lián)電網(wǎng)的多層級(jí)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)有功無(wú)功一體化協(xié)調(diào)控制；能夠有效利用電價(jià)激勵(lì)手段、降壓節(jié)能、削峰填谷等因素，調(diào)動(dòng)發(fā)電側(cè)、需求側(cè)共同參與電網(wǎng)的運(yùn)行控制，形成輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的互動(dòng)控制。未來(lái)電網(wǎng)控制系統(tǒng)是智能化控制系統(tǒng)［12－14］，即能夠感知實(shí)時(shí)電網(wǎng)態(tài)勢(shì)，利用已有的知識(shí)對(duì)信息進(jìn)行分析、計(jì)算、比較、判斷；具有學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力，通過(guò)與環(huán)境的相互作用，不斷學(xué)習(xí)積累知識(shí)，適應(yīng)環(huán)境變化；具有行為決策能力，能對(duì)外界的刺激做出反應(yīng)，形成決策并傳達(dá)相應(yīng)的信息。

具體來(lái)說(shuō)，未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行控制模式的主要特點(diǎn)有如下。

a.態(tài)勢(shì)感知風(fēng)險(xiǎn)防控。未來(lái)大規(guī)模復(fù)雜電網(wǎng)的智能化調(diào)控需要保證電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)獲取的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，現(xiàn)階段的PMU以及廣域量測(cè)體系在未來(lái)將得到進(jìn)一步的發(fā)展，全系統(tǒng)的廣域量測(cè)體系有可能全面建立。但是對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)的分析計(jì)算仍然需要花費(fèi)一定時(shí)間，因此，未來(lái)的復(fù)雜大電網(wǎng)將具備態(tài)勢(shì)感知和風(fēng)險(xiǎn)防控能力，能在獲取當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的條件下，更多、更有效地利用實(shí)時(shí)廣域信息，以電網(wǎng)基礎(chǔ)模型和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，整合電網(wǎng)運(yùn)行特性和人為兩大因素，進(jìn)一步預(yù)測(cè)未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)以及存在問(wèn)題，為電網(wǎng)準(zhǔn)確調(diào)控提供更多參考，也為分析計(jì)算環(huán)節(jié)爭(zhēng)取寶貴時(shí)間資源，保證運(yùn)行調(diào)控人員對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)的全面掌握。

b.分層分區(qū)自主協(xié)調(diào)控制。應(yīng)用先進(jìn)的控制理論、自主計(jì)算、分布智能、優(yōu)化理論，通過(guò)自治優(yōu)化和控制、自治配置等相關(guān)技術(shù)，未來(lái)電網(wǎng)具備更為靈活的、魯棒的控制機(jī)制，形成覆蓋大電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微網(wǎng)的電網(wǎng)分層控制體系架構(gòu)，在分層內(nèi)部分布式自主控制、分層之間集中協(xié)調(diào)控制，建立多級(jí)互動(dòng)能量管理系統(tǒng)，可進(jìn)行面向高比例清潔能源接入下電網(wǎng)形態(tài)的輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)互動(dòng)控制及資源優(yōu)化配置，支持廣域環(huán)境下的資源高效集約管理，提升了電網(wǎng)的自主協(xié)調(diào)調(diào)控能力。

c.具有自愈能力的自組織控制系統(tǒng)。清潔能源的隨機(jī)性和波動(dòng)性使其輸出有功功率不易控制，所吸收的無(wú)功功率也處在變化中。部分清潔能源如風(fēng)電多處于供電電網(wǎng)末端，需要消耗感性無(wú)功功率，因此電壓質(zhì)量較差、線路有功損耗較大。自組織的控制系統(tǒng)能夠與變化的環(huán)境相互作用，通過(guò)自行演化而形成新的結(jié)構(gòu)和功能。在未來(lái)電網(wǎng)中，自組織控制系統(tǒng)構(gòu)成層狀結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)設(shè)備級(jí)控制和系統(tǒng)級(jí)控制，在一定程度上自動(dòng)消除清潔能源帶來(lái)的功率波動(dòng)和排除故障，保證穩(wěn)定的功率輸出。通過(guò)自組織的控制體系進(jìn)行無(wú)功調(diào)度及電壓控制，可以有效地提高清潔能源發(fā)電和電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量、有功無(wú)功平衡以及電壓穩(wěn)定水平。

3 結(jié)論

雖然未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)律和演變模式難以完全準(zhǔn)確地把握，但在未來(lái)發(fā)展需求、環(huán)境約束和技術(shù)成熟度預(yù)測(cè)下，可以對(duì)電網(wǎng)發(fā)展中預(yù)期的主要場(chǎng)景和基本調(diào)控模式進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。未來(lái)電網(wǎng)在可預(yù)見(jiàn)的高比例清潔能源接入下，以態(tài)勢(shì)感知、自組織控制、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)和需求側(cè)響應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)為支撐，充分發(fā)揮各類(lèi)電源特長(zhǎng)，進(jìn)行多時(shí)序多能源協(xié)調(diào)優(yōu)化，輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微網(wǎng)聯(lián)合形成先進(jìn)的“集中協(xié)調(diào)、局部自治”多層級(jí)協(xié)調(diào)調(diào)度和控制模式，充分消納清潔能源，在安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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Prospects on Future China Power Grid Dispatching and Control Mode

CAI Zhi，DAI Sai，ZHAO Kun
（China Electric Power Research Institute，Beijing 100192，China）

The evolution of power grid dispatching and control mode is a long historical process which is driven by many technological factors.The development and application of these factors such as distributed generation，clean energy，energy storage and new materi?als set forth more requirements in the future.From the technologies and their development，it can be predicted that the future power grid is formed a“centralized coordination，local autonomy”mode with energy storage，micro?grids，demand response and other key technological support，forming a transmission network，distribution network，micro?grids interactive dispatching and control system.

Future power grid；Dispatching mode；Control mode；Clean energy

TM73；TM76

A

1004－7913（2016）08－0001－04

蔡 幟（1985—），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)優(yōu)化調(diào)度。

2016－05－18）