智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與技術(shù)展望

韓超

【摘要】：自改革開放以來，我國經(jīng)濟就處于持續(xù)上升的趨勢，各行各業(yè)都在蓬勃發(fā)展，與此同時，工業(yè)以及日常用電量也在急速增加，這就使電力局承受著巨大的壓力，供電過程中的種種問題也逐漸凸顯出來。如增加了電網(wǎng)設(shè)備的耗損量，從而引起了電力故障或是其它生產(chǎn)故障，導(dǎo)致電力局的正常供電，影響了人們的日常生活以及各大工廠的正常用電，給國家造成了不可估量的經(jīng)濟損失。為了使電網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)備能安全有效的運行，相關(guān)部門必須執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度工作。就我國目前的經(jīng)濟水平而言，已能應(yīng)用智能電網(wǎng)調(diào)度自動化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能對電網(wǎng)采取實時監(jiān)控、調(diào)控操作等的技能，來確保電網(wǎng)安全平穩(wěn)的運行。

【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng)；調(diào)度控制；現(xiàn)狀；與技術(shù)展望

1、智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及功能

1.1實時信息采集功能

智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)能實現(xiàn)實時采集信息的功能，其是通過廣泛的測量技術(shù)。利用PMU全面測量系統(tǒng)對電網(wǎng)上各個節(jié)點的電壓。相位、功率等多種數(shù)量值進行實時采集。

1.2分析與評估功能

在電網(wǎng)運行的過程中，調(diào)度員要了解電網(wǎng)在各個階段的運行狀況，這項工作繁瑣而且難以操作，運用智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)能使調(diào)度員對電網(wǎng)的運行情況一目了然，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)是采取可視化技術(shù)，為調(diào)度員提供實時有效的電網(wǎng)數(shù)據(jù)。此外，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)能對電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性、大電網(wǎng)的運行潛力、電網(wǎng)運行方式安排等做出及時正確的分析，對電網(wǎng)相關(guān)運行設(shè)備也能進行實時監(jiān)控，及時的出現(xiàn)故障的機械設(shè)備進行報警。

1.3調(diào)控以及管理功能

智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)控功能的實質(zhì)是控制電網(wǎng)的運行方式，其中包含對用電負荷的控制、自動發(fā)電控制以及新設(shè)備啟動控制等，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)控功能縮短調(diào)度人員的工作時間以及故障處理的時間，有效地節(jié)約了經(jīng)濟資源，而且其監(jiān)控范圍較廣，能夠滿足大電網(wǎng)的監(jiān)控需求，大電網(wǎng)的工作區(qū)域較為復(fù)雜，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)控作用能集中實時的監(jiān)控電網(wǎng)的運行情況，使電網(wǎng)工作區(qū)域的工作人員雇傭減少，相應(yīng)的節(jié)省成本。管理功能是通過大數(shù)據(jù)背景下的計算機以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對相應(yīng)的電網(wǎng)運行進行管理，從而避免錯誤信息的產(chǎn)生，為各種決策做出強有力的參考。

2、智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)展望

2.1安全免疫技術(shù)以及可信的計算技術(shù)

電力二次系統(tǒng)的安全防護體系主要是由5個基本方面所組成的，分別為安全管理以及物理安全、基因安全、本體安全以及結(jié)構(gòu)安全，這5個基本方面一共可以劃分為11個層次。結(jié)構(gòu)安全一共可以劃分為縱向認證、橫向隔離、網(wǎng)絡(luò)專用以及安全分區(qū)4個層次；基因安全在可信計算的基礎(chǔ)上所進行的版本管理以及安全免疫；本體安全一共可以劃分為芯片沒有惡意的指令、機器沒有惡意芯片、軟件沒有惡意漏洞以及沒有惡意軟件4個層次；物理安全指的是對所涉及的比較核心的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)進行備份；安全管理是指對所有的核心業(yè)務(wù)進行的管理。

2.2電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)

上世紀(jì)九十年代初期，向量測量單元被成功研制出來，它是基于全球定位系統(tǒng)而研發(fā)的，為電網(wǎng)的動態(tài)監(jiān)測提供了技術(shù)支持。而廣域網(wǎng)動態(tài)測量技術(shù)（簡稱WAMS）則是基于向量測量單元而研發(fā)出的測量技術(shù)，它能夠從電力系統(tǒng)當(dāng)中獲取大量的同時段實時動態(tài)及穩(wěn)態(tài)信息，為電力系統(tǒng)的正常運行與系統(tǒng)控制提供技術(shù)支持。該系統(tǒng)利用了向量測量單位的三大特點：進行發(fā)電機功角的直接測量；每隔40ms或不足40ms時間向調(diào)度主站進行電網(wǎng)動態(tài)數(shù)據(jù)的一次傳送；通過全球定位系統(tǒng)技術(shù)將數(shù)據(jù)標(biāo)上時標(biāo)，保證獲取的數(shù)據(jù)屬于同一時間斷面上的。從而實現(xiàn)電網(wǎng)動態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測、記錄、擾動分析以及低頻振蕩告警等，提高了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。這種技術(shù)彌補了SCADA/EMS系統(tǒng)中采集動態(tài)數(shù)據(jù)方面的不足，大大提高了電力系統(tǒng)的預(yù)警、事故分析、調(diào)度、參數(shù)辨識等能力，對于復(fù)雜的電力系統(tǒng)方面的難題提供新的手段。對于電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中出現(xiàn)的輔助服務(wù)通過WAMS也能夠?qū)崿F(xiàn)，彌補SCADA/EMS的不足，具體可以體現(xiàn)在電廠的一次調(diào)頻考核等方面。

2.3電網(wǎng)模型以及變電站模型之間的互動映射技術(shù)

這兩個模型之間的轉(zhuǎn)換一直都是很多相關(guān)的專家試圖研究突破的地方，都是電網(wǎng)中的一次設(shè)備是這兩者之間的關(guān)系，因此我們可以不進行轉(zhuǎn)換而直接映射，但是對于如何實現(xiàn)這兩者之間的互動和映射，這個問題還需要我們更加深入地研究和分析。

2.4實時服務(wù)協(xié)議

SOA中主要的訪問方式是以文本的形式進行的，這種訪問方式不僅效率比較低，而且也不支持實時服務(wù)。實時通用服務(wù)協(xié)議就是針對這些問題而研發(fā)的，主要使用的是二進制的編碼技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)自定義，不僅能夠兼容其他類型的實時通信協(xié)議，而且還具有較高的可靠性、比較強的實時性、機制比較簡單、容易實現(xiàn)的優(yōu)點。

3、電網(wǎng)智能調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)向著數(shù)字化方向發(fā)展

智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的本質(zhì)是完全實現(xiàn)數(shù)字化管理，其數(shù)字化管理主要是數(shù)據(jù)信息的量化以及交換處理，智能電網(wǎng)的控制系統(tǒng)是把所收集來的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)在傳輸給集中控制中心，對系統(tǒng)內(nèi)各項信息的運行進行高度整合，實現(xiàn)資源共享，使調(diào)度人員能更好的了解電網(wǎng)運行狀況以及各項機械實時運行的數(shù)字指標(biāo)，這不僅為智能電網(wǎng)的長遠發(fā)展奠定了夯實的基礎(chǔ)，同時也能更好的實現(xiàn)電鍍數(shù)據(jù)智能化的目的。

3.2智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)向著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展

當(dāng)今研發(fā)的所有科學(xué)成就都有一個標(biāo)準(zhǔn)的運行模式以及標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量保障，而智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)也正朝著標(biāo)準(zhǔn)化的模式挺進，所謂標(biāo)準(zhǔn)化只是一個程度，首先要遵循智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模式，且在我國電網(wǎng)調(diào)度中心的控制以及組織領(lǐng)導(dǎo)下，真正的實現(xiàn)運行標(biāo)準(zhǔn)化以及操作標(biāo)準(zhǔn)化。有關(guān)部門應(yīng)對智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)給予高度重視并和研究人員一起深入的對其進行研究與創(chuàng)新，在未來的電網(wǎng)發(fā)展道路上，智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化一定會隨著經(jīng)濟的發(fā)展而不斷地完善。

結(jié)語

隨著智能電網(wǎng)日益發(fā)展，正引發(fā)新一波的電力調(diào)度控制系統(tǒng)的革新。面對新技術(shù)，新知識，我們不能固步自封，要迎難而上，加大力度研究智能調(diào)度控制系統(tǒng)，為我國建設(shè)發(fā)展提供有力的能源支持。

【參考文獻】：

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