“大运行”背景下智能电网调度关键技术分析和应用

【摘 要】随着我国经济的飞速发展以及社会主义现代化建设的不断推进，社会对电能的需求越来越大，电网调度所承担的电能输送量也越来越多，这就导致了一系列问题逐渐暴露。因此，为了解决电网的大规模存储和计算量，以及调度频繁等问题，发展智能电网是一种必然选择，本文主要是对智能电网调度关键技术进行分析。

【关键词】智能电网；电网调度；技术更多还原

1 智能电网调度功能需求

智能电网的调度需要保证发电与配电之间的平衡，进而能够保障电网运行的稳定性，同样智能电网调度系统应该能够对发电系统、电气设备的运行、配电站等进行实时监控，同时应该具有避免电压受到外界的影响。现代化调度系统中包含了远程控制、远程监控、智能化决策等功能，因而在配电网中能够够对电网设备调度倒闸工作进行指挥，保障调度倒闸操作指令的正确性。智能配电网络调度系统中应该结合GIS 地理信息平台，促使区域内配电网络能够直观的反应出来，当某一部分出现问题后，能够通过GPS 信息跟踪功能较快的确定故障位置，以保障电网运行系统的安全性以及稳定性。

此外，智能电网调度支持系统应该提供在线分析、在线计算、智能通信等相关的专业化、信息化的功能，从而能够保证在电网中出现故障以后，系统能够快速的确定出故障位置，并进行相应的运算，如今某些地区架设的智能电网中也包含着云计算的功能，并且为了实现信息的分享，也建设了相应的云数据库平台。同时，通过智能电网调度支持系统的远程控制技术，可以负责对配电网络中继电保护以及安全自动装置进行整定计算。总之，智能电网调度支持系统应该满足电网通信自动化、控制智能化、操作简便化、经济集约化的要求。

2 智能调度系统关键技术的实现

2.1 信息和支撑关键技术

基础自动化是建设智能调度的重要基础，完整、准确、一致、及时、可靠的基础信息为智能调度的监视、分析、控制、预警和辅助决策提供坚强的数据基础，建立适应各级调度信息协同共享信息支撑环境可为智能电网提供灵活开放的信息化结构和高效可靠的提供技术支撑。

2.2 大电网运行监控、安全预警和智能决策关键技术

基于静态、动态和继电保护安自装置信息，实现对大电网实时运行的敏锐监视和智能告警。借助于全球定位系统的相量单元能够实现对电力系统广域网进行动态监控，广域网动态测量技术能够保证调度系统在短时间内完成对电网瞬时状态的采集并且能够采用直观的图像予以展示，该监控系统借助于同步相量技术，能够实现智能通信、故障告警等功能。如该系统能够在一定时间段（时间不超过40ms）内，向上一级调度管理系统发送一次电网动态数据同一时间断面的数据都会存在GPS 时标，从而能够实现对电网动态数据的监测采集、电网故障状态分析等功能。

基于电网动态安全预警系统的开发和优化，加强调度在线安全预警能力，指导电网运行操作和紧急事故处置，提高电网安全运行和风险预控的能力。并通过对极端外部条件下电网运行风险评估及综合防御进行探索性研究，提升电网抵御严重灾害事件的能力。

2.3 电网安全经济优化运行关键技术

在智能电网中，电力调度系统需要对电网中母线的负荷进行准确的预测，从而能够确定出电网运行的能源支持方式，如一些较为偏远、能源结构分布不均地域可以选择风力发电、太阳能发电，智能电网构建的核心就在于采用新能源同时采用现代化技术实现对配电网络运行的管理以及故障的诊断。在某些“亏电”区域内，投入智能电网的应用，是实现能源优化以及电网整合发展的重要途径。智能电网的建设能够适应国家能源政策和特大电网发展需求，适应节能环保、成本控制、电力市场、网损优化等不同要求，满足国、网、省三级调度计划和安全校核的统一协调需要，实现节能、经济、环保、安全、优化的调度计划和控制，提高能源利用效率，有效控制电网运行成本，实现大范围资源优化配置。

2.4 电网优化运行关键技术

智能调度系统能够基于EMS/SCADA实现对电网的动态监测以及决策支持，并且能够针对近年来电网运行中常见的问题进行运算预警，实现电网的优化运行。例如当前某些地区所使用的智能调度系统能够依据PMU平台所传递的电网动态数据信息，进行在线低频振荡的运算分析。通过动态跟踪以及监控功能也能够实现对电压相对相角、频率和功率动态曲线的跟踪，并且能够对动态曲线的频谱进行实时计算分析，当某一位置的频率范围小于要求值时，智能调度系统需对调度运行人员发出相应的告警信息，并且通过同步相量技术，对告警位置进行标注，并将告警状态进行高速采集，这样就能够保证电网维修人员能够快速确定电网运行不稳定的原因，从而实现电网的优化运行。

此外，一些电网调度系统也能够实现对电网中得电流以及电压进行限制，以降低网损，同时能够实现电网的稳定运行。例如，基于的短路电流控制技术，随着电网的互联以及电网结构的坚强，短路电流控制已经成为电网规划部门和电力调度运行部门需要重点关注和解决的问题。传统的故障电流限制技术，主要从电网结构系统运行方式和设备性能等三方面考虑，这些方法在限制故障点短路电流的同时，也将不可避免地影响电网正常运行方式的运行特性，还会增加投资，甚至降低电力系统的稳定性，故障电流限制器（FCL）控制短路电流是最近提出的一种新方法在系统正常运行时，故障电流限制器呈现零阻抗或低阻抗，在系统发生故障时，故障电流限制器阻抗迅速增大，因而对电网正常运行方式的运行特性几乎没有影响。目前故障电流限制器控制短路电流目前已在华东电网获得了应用。

3 应用分析

（1）实时监控和智能预警的应用。实时监控和智能预警是实现电网实时调度的技术支撑，主要目的是实现电网运行的安全分析和全景化监控、实时监控科学预警和智能分析，对系统整体运行的数据进行动态化评估。从空间、时间和业务等多个角度和层面，完成对电网运行的全景监控、智能预警和故障分析诊断等。并且可以在线对电网运行的情况评估分析，对于出现问题的部分警告并及时预警；还可以在线分析电网运行的整体经济性和安全性等。

（2）调度计划的应用。这一项主要是针对调度计划编辑业务，为此实现多目标、多时段、多约束调度计划进行的自动化编制和分析目标。可以有效提供多种智能决策的使用工具和调整方式，可以灵活适用于不同模式的不同要求，对日计划、月计划和年度计划进行有机的衔接和优化；实现多时段、多目标和多约束调度计划的自动编辑能力和三级计划的统一协调。最终实现电网运行的经济性和安全性的统一。

（3）安全校对核实的应用。安全校对核实是对电网调度计划和运行安全校对的核心技术支撑，主要是针对电网运行的稳定性评估、安全校对评估工作，提出科学合理的调整建议。利用动态稳定、静态稳定和暂态稳定等多种稳定方式，以此适应不同样的运行环境，对发电计划和检修计划等进行全面、灵活的校对核实工作，针对稳定问题和安全问题提出合理化的建议。

（4）调度管理的应用。调度管理的有效应用主要是完成电网调度流程化、规范化和一体化管理的核心技术保障。主要是通过这项技术完成对电网调度数据信息的统一管理和维护，主要是生产业务方面的流程化管理和规范化管理；并网电厂和调度的综合性管理；调度机构的内部管理和电网运行、计划、安全等设备信息的分析和多视角信息等。

4 总结

综上所述，本文仅对智能调度系统一些关键的技术应用进行了简要的分析。未来智能电网调度中心的研究将面向服务架构（SOA）的设计理念引入到整体设计中，全面遵循IEC61970 标准，实现了稳态和动态安全监控系统的一体化设计，以及数据整合和数据共享。