基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的電網(wǎng)穩(wěn)定運行措施探討

忻鵬程

隨著電網(wǎng)快速發(fā)展，促使電網(wǎng)覆蓋面積逐漸增大，這使得電網(wǎng)穩(wěn)定運行難度也有所增加。由于電網(wǎng)是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，其內(nèi)部包括大量元件，并且不同元件分布區(qū)域較大。電網(wǎng)運行過程中會受到不同因素影響，主要體現(xiàn)在會受到用電側(cè)和發(fā)電側(cè)電壓變化的影響，這就對電網(wǎng)控制提出更高要求。其中電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的建設(shè)和運行能有效加大對電網(wǎng)的實時性控制，是保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵。

一、我國電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)及調(diào)度支持系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)經(jīng)歷了萌芽期、試點、起步、發(fā)展和成熟期等多個階段。遠距離動作在電網(wǎng)中的應(yīng)用，使得電力調(diào)度不再只依靠電話指揮進行調(diào)度，能將電網(wǎng)運行信息傳遞至調(diào)度室，調(diào)度員能快速掌握和優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)運行狀況，減少了調(diào)度失誤。在試點工作方面，東北、華北電網(wǎng)調(diào)度主要依靠電子計算機完成，圍繞著系統(tǒng)有功功率進行電網(wǎng)自動調(diào)整。這些試點工作為之后電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)的良好建設(shè)提供了有效借鑒。隨著計算機技術(shù)廣泛應(yīng)用，我國電網(wǎng)調(diào)度自動化工作開始全面啟動，逐步增加了電網(wǎng)監(jiān)視工作，打開電網(wǎng)調(diào)度發(fā)展新局面。當前遠動技術(shù)已經(jīng)普及在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)中，從最初的遙測裝置發(fā)展成微機運動系統(tǒng)，從事電網(wǎng)調(diào)度的人員素質(zhì)也不斷提高。目前，我國在借鑒國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，研發(fā)出滿足我國電網(wǎng)運行需求的調(diào)動支持系統(tǒng)，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)整體居世界領(lǐng)先水平。

二、智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)的基本要求

結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度特點和功能需求，對智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)提出安全、穩(wěn)定、可靠、實時等基本要求，只有符合上述要求，才能保證調(diào)度系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，能為電網(wǎng)穩(wěn)定運行提供保障，在電網(wǎng)調(diào)度計劃有效落實的情況下提高電力資源利用率。為確保智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)具備上述功能，采取安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向加密的措施，在保證支持系統(tǒng)間信息高效共享的同時，確保不同支持系統(tǒng)運行環(huán)境相對安全。并且調(diào)度系統(tǒng)中不同子功能模塊要做到獨立運行，促使各個功能模塊能正常運行，發(fā)揮子系統(tǒng)智能告警和信息傳輸?shù)裙δ堋?/p>

除此之外，還應(yīng)完善系統(tǒng)安全保護措施。要想保障電網(wǎng)系統(tǒng)可靠運行，需要充分利用安全防護措施，為系統(tǒng)運行可靠性提供有力保障。實際實施保護措施時，應(yīng)從完善調(diào)度系統(tǒng)安全保護網(wǎng)絡(luò)角度出發(fā)，在這個目標引導(dǎo)下全面進行網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)控，及時應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)危害因素。另外，為了確保智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)有效運行，還要求智能調(diào)度系統(tǒng)在建設(shè)時合理利用先進技術(shù)，以便建立功能完善的電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)，確保電網(wǎng)安全平穩(wěn)運行。

三、智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)的功能

智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)指的是適應(yīng)電網(wǎng)安全、高效優(yōu)質(zhì)、靈活協(xié)調(diào)、經(jīng)濟環(huán)保運行及調(diào)度各項管理需求的平臺，構(gòu)成部分主要包括基礎(chǔ)平臺、調(diào)度計劃、實時監(jiān)控、調(diào)度管理和安全校核等。其中基礎(chǔ)平臺能為其余功能的實現(xiàn)提供支持，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息存儲及管理、公共服務(wù)和系統(tǒng)安全維護等功能。而實時監(jiān)控系統(tǒng)旨在對系統(tǒng)運行情況進行實時監(jiān)控，及時收集電網(wǎng)系統(tǒng)動態(tài)、穩(wěn)態(tài)等運行狀態(tài)信息，并對這些信息進行分析和評估，從而根據(jù)信息反映出的系統(tǒng)故障問題做出預(yù)警。調(diào)度計劃主要功能在于從電力市場需求和發(fā)電調(diào)度等方面著手，制定可行性較高的調(diào)度計劃，從而在電力調(diào)度順利進行下保障電力資源有效利用。而安全校核可應(yīng)用在電網(wǎng)運行方式的安全分析中，以便及時發(fā)現(xiàn)其中存在的不足并解決。

四、智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)各功能對調(diào)度業(yè)務(wù)開展的影響

從數(shù)據(jù)采集層來看，電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)共同構(gòu)成了數(shù)據(jù)采集層，將圖像監(jiān)視及系統(tǒng)故障信息等集中在人機界面上，進而為電網(wǎng)調(diào)度工作的開展提供準確數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)信息參考作用下保證電網(wǎng)調(diào)度合理化。將有關(guān)信息展示到人機界面上，可簡化調(diào)度信息瀏覽操作。在智能分析層方面，可在智能化調(diào)度系統(tǒng)下，使得不同系統(tǒng)產(chǎn)生的信息集中在同一數(shù)據(jù)庫中，還可結(jié)合專業(yè)管理和負荷保護等知識，促使調(diào)度工作人員能根據(jù)信息計算結(jié)果，做出正確的調(diào)度決策，從而保證電網(wǎng)調(diào)度有效開展。另外，從網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)來看，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的子功能系統(tǒng)主要起到進行數(shù)據(jù)信息傳輸，以及進行電網(wǎng)管理等作用，主要利用通信技術(shù)和計算機技術(shù)，可在子功能系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)全面采集和分析的基礎(chǔ)上，為電網(wǎng)調(diào)度計劃充分落實提供保障。最后，在人機交互層方面，隨著智能化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的運行，使得系統(tǒng)人機交互層功能有所提高，有利于調(diào)度操作有效執(zhí)行。自動化的調(diào)度系統(tǒng)下，能通過人機交互接口，將系統(tǒng)運行信息、調(diào)度決策方案信息一同傳遞給調(diào)度人員，之后調(diào)度人員需要對不同調(diào)度方案進行分析并選擇出最佳方案。從這一角度來看，人機交互層能保證調(diào)度系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，確保電網(wǎng)調(diào)度操作的規(guī)范化。

五、下一代智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展方向

智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)將逐漸朝著廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控等方面發(fā)展，從而提高調(diào)度系統(tǒng)功能，發(fā)揮其在電網(wǎng)穩(wěn)定運行上的作用。未來智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)將是一個智能化系統(tǒng)，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)及負荷數(shù)據(jù)結(jié)合起來，測量系統(tǒng)中主要包括智能電表、用戶是外網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)等。并且調(diào)度系統(tǒng)中將逐漸引進地理信息系統(tǒng)、智能巡視系統(tǒng)和智能輸電運行系統(tǒng)等，可促進電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)功能的不斷完善，促使電力調(diào)度規(guī)劃的有效實施。另外，智能調(diào)度系統(tǒng)朝著廣大互聯(lián)方向發(fā)展，使得系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)互相傳輸，突出調(diào)度系統(tǒng)互動性能，保證電網(wǎng)調(diào)度在信息順利傳輸下全面開展。并且未來調(diào)度自動化系統(tǒng)更多是一種功能可組、布局靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能提高電網(wǎng)調(diào)度靈活性，使得電網(wǎng)信息層次清晰，有利于提高電網(wǎng)調(diào)度質(zhì)量和效率。在進行智能化電網(wǎng)調(diào)度時，系統(tǒng)可將輸電、發(fā)電和配電等信息集中在信息平臺上，進而達到電力供需平衡。整體來看，未來智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)能做到對用戶電能需求的實時掌握，根據(jù)實際需求進行電能資源分配，從而提高電力資源利用率。

六、智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)電網(wǎng)風(fēng)險防范措施

針對智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)電網(wǎng)風(fēng)險防范，本文主要提出以下風(fēng)險防范措施：一是電網(wǎng)實時監(jiān)控及智能告警，這一功能是在對電網(wǎng)運行信息和設(shè)備狀態(tài)信息有明確掌握的基礎(chǔ)上，做到對電網(wǎng)運行狀況和運行問題的全方位監(jiān)視，并在綜合性分析下得到在線故障分析結(jié)果。電網(wǎng)監(jiān)控和智能告警功能，能做到對電網(wǎng)運行狀況、運行穩(wěn)態(tài)、電力設(shè)備監(jiān)測等信息的收集和整合。其中智能告警功能可根據(jù)電網(wǎng)運行故障實現(xiàn)在線報警，自動判斷電網(wǎng)運行故障并提供事故畫面。智能調(diào)度系統(tǒng)運行中，能綜合開關(guān)動作、繼電保護、故障錄波信息和雷電定位等信息，進行在線故障診斷，在降低電網(wǎng)運行風(fēng)險上有重要意義。二是電網(wǎng)自動控制，是指根據(jù)電網(wǎng)運行信息、調(diào)度計劃信息等來調(diào)整設(shè)備，做到電網(wǎng)閉環(huán)調(diào)控，能加大對電網(wǎng)風(fēng)險的控制。自動發(fā)電控制模塊能起到維持系統(tǒng)頻率、堅實備用容量、加大負荷頻率控制和維持電網(wǎng)信息交換頻率等作用。在自動電壓控制模塊運行下，可加大對電網(wǎng)母線電壓、電網(wǎng)無功潮流的控制，為電網(wǎng)安全運行提供有力保障。

七、結(jié)語

綜上所述，從電網(wǎng)運行實際情況來看，電網(wǎng)調(diào)度自動化是實現(xiàn)電網(wǎng)可靠運行的有效保障，需要充分利用電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)的監(jiān)視、管控、管理、防范功能，做到對電網(wǎng)運行的實時監(jiān)控，從而降低系統(tǒng)運行風(fēng)險，達到預(yù)期的生產(chǎn)目標。