電力調(diào)度自動化中智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展解析

彭哲續(xù)

國網(wǎng)江西省電力公司吉安供電分公司，江西吉安 343009

0 引言

社會生產(chǎn)力水平的不斷提高，帶動了社會的飛速發(fā)展，也使得電力的作用日益凸顯。智能電網(wǎng)作為一項重大的科技創(chuàng)新，在現(xiàn)代化電網(wǎng)改造和建設(shè)中起著關(guān)鍵性的作用，雖然由于發(fā)展時間較短，尚未形成一個相對明確的概念，但是在各國公認的未來電網(wǎng)的發(fā)展方向上，其自愈性、兼容性、交互性、安全性、經(jīng)濟性等特點，仍然決定智能電網(wǎng)必然會成為現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)的主要方向，也因此受到了廣泛的關(guān)注。

1 電力調(diào)度自動化與智能電網(wǎng)

電力調(diào)度自動化，主要是指利用計算機、遠動、通信等技術(shù)，實現(xiàn)對于電力系統(tǒng)的自動化調(diào)度，使得電力調(diào)度人員可以在調(diào)度室內(nèi)，實現(xiàn)對于電力系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和維護。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力調(diào)度自動化，不僅能夠保證電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行，還可以切實滿足電力用戶的實際用電需求，提供更好的供電服務(wù)，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

智能電網(wǎng)，是以集成、高速的雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以先進的傳感和測量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制方法、決策支持系統(tǒng)技術(shù)等為手段，以可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好為目標的現(xiàn)代化電網(wǎng)系統(tǒng)，不僅涵蓋了電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)和所有的電壓等級，而且可以實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，其意義和作用都是非常重要的。

2 智能電網(wǎng)的特點

智能電網(wǎng)的特點主要包括以下幾點：

2.1 自愈性

智能電網(wǎng)具備實時在線安全評估和分析能力，憑借其強大的預(yù)警和預(yù)防控制能力以及自動故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)能力，可以對故障進行自動檢測和分析，實現(xiàn)對于故障元件的自動隔離，對局部網(wǎng)絡(luò)異常的自動恢復(fù)，從而有效保證了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

2.2 兼容性

支持可再生能源的有序、合理接入，適應(yīng)分布式電源和微電網(wǎng)的接入，實現(xiàn)各種各種發(fā)電方式的即插即用，同時也可以容納不同類型的電源和儲能裝置，滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務(wù)。

2.3 交互性

交互性主要是針對電力用戶而言。電網(wǎng)在運行過程中，可以與用戶設(shè)備和行為進行交互，從而促使用戶發(fā)揮自身的能動作用，實現(xiàn)電力運行與環(huán)境保護等多方面的收益，完善需求側(cè)管理功能，進而實現(xiàn)與用戶的交互和高效互動。例如，智能電能表的應(yīng)用，不僅可以對每天不同時段的電力使用和電費進行計量，還可以對電力公司下達的高峰電力價格信號和電費費率進行儲存，并及時向用戶發(fā)送通知，甚至可以編制相應(yīng)的用電時間表，自動控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。

2.4 安全性

在電網(wǎng)發(fā)生大擾動和故障時，仍能保持對用戶的供電能力，而不發(fā)生大面積停電事故；在自然災(zāi)害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運行；具有確保電力信息安全的能力。

2.5 經(jīng)濟性

支持電力市場運營和電力交易的有效開展，可以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高能源的利用效率，減少電能損耗，降低電力企業(yè)的投資成本和運行維護成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3 智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的發(fā)展

在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，社會對于電力的需求不斷增加，電網(wǎng)的規(guī)模也在迅速擴大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的電力調(diào)度技術(shù)逐漸無法適應(yīng)電網(wǎng)的實際需求。智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，極大地提升了電網(wǎng)的智能化運行和管理能力，提升了電力調(diào)度自動化的水平，實現(xiàn)了電力能源優(yōu)化配置，在保證電力調(diào)度可靠性的同時，極大地提高了電力調(diào)度的效率。因此，智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的作用是非常重要的。

智能調(diào)度是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，各種先進技術(shù)的應(yīng)用，使得電力調(diào)度自動化中智能電網(wǎng)技術(shù)得到了極大的發(fā)展，其發(fā)展前景主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）智能廣域機器人

智能廣域機器人（Smart Wide Area Robot），是一種基于電力混成控制論而提出的，具有多指標自趨優(yōu)化運行能力的電網(wǎng)，是電網(wǎng)智能的最高形式。根據(jù)電力混成控制論的說法，就是將一切無法滿足要求或者不能令人滿意的狀態(tài)都分類定義為事件，然后通過相應(yīng)的控制，使得系統(tǒng)可以回歸到無事件運行的狀態(tài)，從而使得系統(tǒng)的各項指標（電能質(zhì)量、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性）都可以達到足夠滿意的效果。電力混成控制論使得將整個電力大系統(tǒng)控制得如同一臺智能機器人成為了可能。智能廣域機器人可以有效減少工作人員的工作量，實現(xiàn)系統(tǒng)運行指標、控制命令、事件等的可視化，同時可以減弱二次保護以及自動化系統(tǒng)對于一次電網(wǎng)的影響，確保一次電網(wǎng)各種控制目標的實現(xiàn)，因此，智能廣域機器人是未來智能調(diào)度發(fā)展的主流方向。

2）智能變電站

實現(xiàn)廠站自動化系統(tǒng)的智能化，不僅是電力行業(yè)發(fā)展的客觀趨勢，更是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的必然環(huán)節(jié)。由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備構(gòu)成的智能變電站，立足IEC61850通信規(guī)范，可以實現(xiàn)信息的共享和互操作，在智能調(diào)度中發(fā)揮著極其重要的作用。

3）智能化風(fēng)險評估

在電網(wǎng)運行中，受各種因素的影響，存在著相應(yīng)的運行風(fēng)險，會在一定程度上影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。因此，采取合理有效的手段，對電網(wǎng)的運行風(fēng)險進行識別、判定和定量評估，對于預(yù)防風(fēng)險，強化電網(wǎng)的安全性能有著直觀重要的意義。智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以在電力調(diào)度自動化中，利用設(shè)備故障概率模型以及相應(yīng)的估計方法等，對電網(wǎng)運行中的工程風(fēng)險和金融風(fēng)險等進行評估，從而有效實現(xiàn)風(fēng)險的規(guī)避和預(yù)防，確保調(diào)度自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

4 結(jié)論

總而言之，從當前的發(fā)展形勢看，智能電網(wǎng)是電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢，必將引發(fā)新一輪電力工業(yè)的改革。智能電網(wǎng)下的調(diào)度自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)用電層面的雙向互動，有效提高電力調(diào)度的可靠性和安全性，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，具有良好的發(fā)展前景，應(yīng)該引起相關(guān)人員的重視。

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