智能電網和調度監控技術的應用發展探討

劉斐　喬春茂　王孝雄

摘 要：新時期背景下，智能電網的發展戰略被提出，而原有電力結構、設備與調度監控技術也呈現出快速發展的態勢，為此，當前調度監控平臺很難達到智能電網建設需求。由此可見，調度監控技術發展已經成為當前電網建設工作的重點。

關鍵詞：智能電網；調度監控技術；應用；發展

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0161-01

文章針對智能電網發展的背景，針對基于智能電網背景的調度一體化模式展開了深入地研究，分析并探討了智能電網調度平臺相關問題，希望進一步促進調度監控技術的可持續發展。

1 有關智能電網發展的研究

1.1 發展狀況研究

當前，國家加大了對于智能電網建設的投入力度，而智能電網建設技術也隨之不斷發展。在這種情況下，電網結構、電力設備與調度監控模式也有所變化。針對所制定的發展策略，可以將傳統電網向智能電網過渡過程劃分成三個部分：

第一，基礎且關鍵技術研究。國網選擇部分區域，創建了試點項目，并針對基礎技術展開了實驗與研究；

第二，全面推進特高壓電網與城鄉配電網的建設，進而形成智能電網結構，具備了雙向互動服務的功能；

第三，實現全面發展。當前，國內電網技術已經達到世界先進水平，并且實現智能電網系統的建設[1]。

1.2 智能電網結構

智能電網的組成包括四個部分：高級配電運行、高級測量體系、高級輸電運行以及高級資產管理。其中，針對智能電網建設具體情況，各部分同樣包含了若干系統。在智能化設備的作用下，能夠確保采集、測量并保護信息系統的自動運行，因而具有明顯的可靠性與穩定性。

另外，主動配電網能夠確保配電網的信息實現有效集成并且使得管理工作呈現一體化趨勢。在各部門間創建信息共享平臺，同樣可以使得信息共享并且訪問也更加自由，在配電網高級分析以及智能應用方面奠定了堅實的數據基礎。

2 基于智能電網的調度監控

2.1 調控一體化模式解構

所謂的調控一體化模式，具體指的就是將智能電網的發展背景作為重要基礎，是一種調度監控的方式。而基于調控一體化模式，有機結合了調度系統以及監控系統，并且形成調控中心。這樣一來，調度工作人員就可以向集控中心下達相應的指令，而集控工作人員就可以監視并遙控變電站的設備，隨后安排運行維護工作人員對設備展開維修以及故障的處理。

對調控一體化模式的應用，有效地減少了電力系統故障處理的時間，而且電網調度在經濟性以及可靠性方面不斷強化。由此可見，這與智能電網背景的調度監控技術發展需求相適應。

2.2 狀態評估分析

在智能電網調控體系當中，智能調度系統的作用不容小覷，而且智能調度技術與智能電網運行以及發展存在緊密地聯系，因而在輸配電系統安全與經濟方面都發揮著關鍵性的作用。

調度系統狀態評估主要是針對電網系統不同類型數據信息，以及電網運行狀態和可能出現的問題等展開深入地分析以及預測，而這也正是高級控制的重要基礎。為此，狀態評估對于電網智能調度而言很重要，是重要的基礎。通過狀態估計，可以使智能電網系統對實際運行的情況予以及時地掌握，進而為電網的運行更好地制定出長遠的規劃[2]。

2.3 以等效模型為基礎的電網動態過程狀態估計分析

在線動態分析也是智能電網調度監控技術中的主要內容，當電網出現擾動的時候，電網動態過程的狀態估計具有明顯的復雜性。目前，在電網系統動態估計當中，EKF算法比較常見。而且在應用方面，這種算法的預測精準度能夠達到系統穩定運行的相關要求，為此可以創建電網等效模型，進而開展動態性的分析。

從本質上來講，電網等效模型就是將虛擬發電機的內節點安裝于電路當中，進而在電網發生擾動之前展開靜態狀態的估計。當電網出現擾動的情況下，即可構建節點負荷與發電機模型，獲取電網擾動狀態之下的等效模型。

3 設計智能電網調度監控平臺的相關研究

3.1 平臺設計的需求

為了進一步落實電網系統智能化調度監控，最重要的就是要創建基礎調度監控平臺，以保證為電力調度工作人員提供不同類型的調控信息服務。其中，以智能電網為基礎的調度監控平臺需求有以下幾個方面：

（1）首先，構建開發環境，確保平臺和其他硬件之間數據實現交換；（2）其次，集成環境的創建，有效地形成橫向、縱向與不同類型基礎信息的共享體系；（3）再次，應用運行環境的形成，對平臺安全與穩定性提供有力保障；（4）最后，應用維護環境的形成，進一步落實調度監控功能。

3.2 智能電網調度監控平臺設計

充分考慮了系統功能的需求以后，可以將模塊化設計當做重要基礎。其中，在設計智能電網調度監控平臺方面，可以細化成三個模塊：實時監控和分析；調度計劃；調度管理。在各模塊當中同樣含有諸多功能設計。對于實時監控和分析模塊而言，其主要的功能就是管理系統，并對數據進行采集和交換。而調度計劃模塊則是將模塊的管理以及運行預測，甚至是檢修計劃等當做平臺的功能，及時收集電網系統的相關信息[3]。最后，調度管理模塊主要的內容就是生產運行以及綜合分析評估等等。

3.3 對調度監控平臺的測試

所設計的智能電網調度監控平臺可以顯示出不同狀態下的畫面，同時能夠對設計進行切換。另外，不同類型應用可以通過同一電網圖形來顯示信息。電網的調度工作人員在實際操作的過程中，評價如下：系統功能相對完善，且能夠達到智能電網調控可靠性以及穩定性的相關要求，同時可以時刻監視調度監控平臺。除此之外，調度監控平臺可以實時查詢并修改用戶的數據信息，尤其是在處理分析信息數據方面優勢更加突出。最后，系統在操作方面便捷，具有明顯的拓展性，且發展前景十分理想。

4 結語

綜上所述，隨著智能電網建設力度的提高，一定程度上推動了調度監控技術的全面發展。以基本功能角度分析，智能電網在電能輸配方面始終沒有發生改變，但是，智能化的實現卻升級了變電站、輸配電網等多種設備，同時，調度監控系統也呈現出智能發展的特點。基于此，調控一體化管理模式被廣泛應用在智能電網當中，同時，等效模型電網動態狀態估計等相關技術也取得了理想的發展成績，為智能電網調控系統發展奠定了基礎。

參考文獻

[1]余義華.智能電網中調度監控平臺設計與實現研究[J].大科技，2015（19）：73-73，74.

[2]李方圓，黃小蕾.基于智能電網調度系統的調度監控平臺設計分析[J].科技尚品，2016（10）：93.

[3]蔡子恒.智能電網調度控制系統綜合智能告警研究及應用[J].科技傳播，2015，7（24）：34，37.endprint