智能電網(wǎng)調(diào)度運行面臨的關鍵技術(shù)研究

許濤+張洲

[摘 要]智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)是電網(wǎng)實現(xiàn)智能化的最關鍵與基礎的內(nèi)容，對于電力企業(yè)來說，智能電網(wǎng)系統(tǒng)工作的建立與使用還是一項新事物，需要不斷的完善，在實踐中不斷摸索與總結(jié)經(jīng)驗，適時對智能電網(wǎng)系統(tǒng)情況進行分析，提出改時建議，并加強對智能電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)的研究，對于智能電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展有重要意義。本文對智能電網(wǎng)調(diào)度運行面臨的關鍵技術(shù)進行了探討。

[關鍵詞]智能電網(wǎng) 調(diào)度運行 關鍵技術(shù)

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）15-0333-01

智能電網(wǎng)調(diào)度利用先進的科學技術(shù)，從電網(wǎng)預測、計劃、建模、控制、分析、決策、展現(xiàn)等多個方面，確保了電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、靈活、高效、經(jīng)濟運行。智能電網(wǎng)調(diào)度還是一個比較新的概念，還需要不斷的改進和完善，需要在實踐中進行修正，要想做好智能電網(wǎng)建設工作，就必須將一次電網(wǎng)的堅強與二次電網(wǎng)調(diào)度的智能相結(jié)合。

一、智能調(diào)度技術(shù)的主要目標

1、開放并且可擴展

智能電網(wǎng)調(diào)度運行系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)應該是開放性的，要能夠滿足系統(tǒng)各個方面的要求，比如系統(tǒng)的升級和維護等。要能夠支持第三方插件，具備自由擴展的功能，有應用和軟件需要升級可以迅速地完成。

2、先進實用

智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和應用等方面的設計都要借鑒一些國內(nèi)外的先進技術(shù)成果，采用實用的體系架構(gòu)，進行安全的分區(qū)，采用標準統(tǒng)一的可視化界面國際比較前沿的技術(shù)，使系統(tǒng)在國際上處于相對比較領先的位置。

3、安全可靠

智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)在技術(shù)方面要將系統(tǒng)安全方面的要求充分地考慮到，要遵循電力二次系統(tǒng)安全防護的相關原則，在邊界的安全防護基礎上，采用國產(chǎn)的安全操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，通過證書技術(shù)的應用加強信息安全，在權(quán)限的管理方面設置認證控制。

4、便于管理和維護

智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)應該對應用進行靈活的配置和管理，從而實現(xiàn)靈活的裁剪。要支持工程實施環(huán)境的參數(shù)化使用和可配置性，對于客戶調(diào)整和平臺功能都能夠方便使用，注重用戶的感受，對于日常的運行、升級和維護等都應該方便快捷。

二、智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關鍵技術(shù)

1、電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)與輔助決策技術(shù)

電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)為電力系統(tǒng)的控制以及電網(wǎng)運行提供了新的方法和途徑，利用該技術(shù)能夠?qū)Πl(fā)電機功角進行直接測量，為調(diào)度總站提供電網(wǎng)的動態(tài)數(shù)據(jù)，并且利用GPS 為動態(tài)數(shù)據(jù)設定時標，自動監(jiān)測電網(wǎng)的運行情況，保證電網(wǎng)安全可靠運行。由于是實時監(jiān)測，克服了傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)無法采集動態(tài)數(shù)據(jù)的缺陷，而且還能準確獲取發(fā)電機組當?shù)仡l率，根據(jù)這一結(jié)果評估機組的調(diào)頻性能，提高了調(diào)度總站對機組調(diào)頻性能的有效控制和考核，加強了調(diào)度總站對電力系統(tǒng)的控制。在實時動態(tài)監(jiān)測基礎上，國內(nèi)已經(jīng)建成了監(jiān)測預警和輔助決策系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的功能主要有以下幾點：在線狀態(tài)估計、靜態(tài)安全分析、實時動態(tài)監(jiān)測、熱穩(wěn)定和功角穩(wěn)定計算、靜態(tài)和暫態(tài)的電壓穩(wěn)定計算、控制輔助決策等。借助該系統(tǒng)不僅可以增強調(diào)度人員對智能輸電網(wǎng)的駕馭能力，也在很大程度上提高了電網(wǎng)的輸送能力。

2、電網(wǎng)運行方式和電力系統(tǒng)元件在線分析技術(shù)

在調(diào)度工作中，電網(wǎng)運行方式的合理選擇和有效安排，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行起到了基礎性作用，對運行方式的選擇和安排是建立在負荷預測基礎上的，進而制定發(fā)電計劃和設備檢修計劃。在以往檢修方式下，調(diào)度人員要花費大量的時間對離線數(shù)據(jù)進行計算，計算工作量非常龐大，這種離線穩(wěn)定計算已經(jīng)難以滿足電網(wǎng)實際運行的需要，而利用在線分析技術(shù)，則可以最大限度地提高工作效率，減少調(diào)度人員的工作量，甚至無需再進行離線計算。實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)和輔助決策技術(shù)一樣，在線分析技術(shù)的工作要點就是要將離線提升至在線，在實際運行中，在線穩(wěn)定計算能夠完全實現(xiàn)離線計算無法完成的多重故障產(chǎn)生的計算。為了提高計算分析的精確性，有必要建立電力系統(tǒng)元件的仿真模型，根據(jù)元件的參數(shù)反映系統(tǒng)的運行狀況。原有模型的建立普遍采用經(jīng)典理論參數(shù)，然而運行狀態(tài)的變化會導致系統(tǒng)元件參數(shù)的變化，經(jīng)典參數(shù)對動態(tài)數(shù)據(jù)難以實現(xiàn)有效的辨識，這時就需要借助動態(tài)監(jiān)測技術(shù)和輔助決策技術(shù)，對在線參數(shù)進行測量和辨識。

3、 短路電流控制與輸電線路測距技術(shù)

隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化以及互聯(lián)的加強，短路電流控制越來越受到調(diào)度部門的重視，現(xiàn)階段采用的故障電流限制技術(shù)是從系統(tǒng)運行方式、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及設備性能等方面去解決短路電流控制問題，這種方法雖然起到了應有的作用，但是卻有著降低電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的負面效果，以此來調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，費用也非常高，這勢必會增加投資，也難以達到電網(wǎng)高效經(jīng)濟運行的目標?；诠收想娏飨拗破鞯亩搪冯娏骺刂萍夹g(shù)是目前控制短路電流采用的一種新的方法，該技術(shù)在應用過程中幾乎不會對電網(wǎng)的運行產(chǎn)生影響。目前，長距離、超高壓輸電線路也越來越多，對線路故障點進行準確定位和快速排查也顯得越來越重要，以往通過分析故障錄波的方式來找出故障點，這種方式存在一定的缺陷，如測距精度無法得到有效保障，國家規(guī)定的測量標準是3%，但是在高阻接地狀況下，錄波器的該項指標是很難實現(xiàn)的?；趶V域網(wǎng)的輸電線路測距技術(shù)不但能夠?qū)€路故障進行快速定位，而且還能克服原理上的缺陷，根據(jù)行波原理，利用小波變換技術(shù)對線路發(fā)生故障時產(chǎn)生的行波信號進行分析，從而準確定位故障點距離。

4、一體化智能應用支撐關鍵技術(shù)

首先一體化模型管理技術(shù)在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)中的應用主要是為智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)提供相應的數(shù)據(jù)模型，幫助智能電網(wǎng)更好的分析電網(wǎng)調(diào)度過程中的相關數(shù)據(jù)，更好的查看智能電網(wǎng)中的相應需要；其次可視化展示技術(shù)在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)中的應用主要是通過對智能可視化支撐平臺的構(gòu)建來完成對智能電網(wǎng)調(diào)度過程中調(diào)度內(nèi)容、調(diào)度目標、調(diào)度范圍乃至調(diào)度技術(shù)的全方位可視化工作，更加有效的完成智能電網(wǎng)調(diào)度過程中相應的智能監(jiān)測、智能預警以及智能決策和分析工作；最后，大容量信息處理技術(shù)則是針對只能智能電網(wǎng)調(diào)度過程中超多容量的信息數(shù)據(jù)進行提取分析的技術(shù)內(nèi)容，其能夠有效的保證智能電網(wǎng)調(diào)度過程中相應數(shù)據(jù)信息采集以及分析過程中的完整性、及時性以及準確性，對不同空間、不同規(guī)格、不同內(nèi)容的大容量信息實現(xiàn)更加全面細致的處理工作。

5、在線預警以及安全防御技術(shù)

在線預警以及安全防御技術(shù)是智能電網(wǎng)組件以及運行過程中具備的重要技術(shù)類型，其能夠為智能電網(wǎng)的運行狀態(tài)提供自動感知、自動診斷、自動預防以及自動愈合等多項電網(wǎng)運行功能，有效的提高了智能電網(wǎng)運行過程中的智能監(jiān)控能力和在線預警能力，對于提高智能電網(wǎng)運行過程中的安全性以及可靠性發(fā)揮了非常重要的作用，同時，這種智能電網(wǎng)的在線預警以及安全防御技術(shù)還能夠有效的應用在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)內(nèi)容中，有效的提升智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)應用過程中面對特大性或者緊急性電網(wǎng)安全事故情況下的安全穩(wěn)定能力，減少智能電網(wǎng)在惡劣情況下的運行安全風險，有效的提升了智能電網(wǎng)的運行抵抗能力以及運行穩(wěn)定能力。

綜上所述，智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關鍵技術(shù)對電網(wǎng)至關重要，對其開發(fā)與利用必須要合理，只有這樣才能確保電網(wǎng)運行更加安全，才能促進社會的發(fā)展。掌握并運用智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關鍵技術(shù)，能為社會帶來巨大的效益，因此要加大對其資金和人員投入力度。

參考文獻

[1] 趙自輝，王云飛. 淺析智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 能源與節(jié)能. 2014（09）

[2] 魏潔，柳強. 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關鍵技術(shù)探討[J]. 電子技術(shù)與軟件工程. 2013（20）

[3] 龐曉艷，李建，梁漢泉，李春艷. 智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)構(gòu)架及調(diào)度自動化現(xiàn)狀研究[J]. 四川電力技術(shù). 2013（04）

[4] 周聯(lián)友. 淺析智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2013（01）