淺談智能電網調度控制技術研究現狀

【摘要】本文介紹了智能電網技術推動下智能電網調度控制技術的發展和研究現狀。從該專業領域的平臺技術、應用技術、信息技術、應用需求等各分支方向進行綜述，列舉了當前國內外最新的技術研究動態，最后總結了智能調度控制技術的特點和發展趨勢。

【關鍵詞】智能電網;調度控制技術;EMS;SCADA

一、引言

隨著電網的規模的擴大以及電網結構的日趨復雜，匯集到調度中心的各種信息增長迅猛，如何有效的進行調度是如今電力調度中心面臨的一個主要問題，因而導致了智能電網調度控制系統的產生。該系統的體系結構、基礎平臺和應用功能按照橫向集成、縱向貫通的一體化思路設計，充分考慮各級調度的業務特點和相互之間的內在聯系，實現一體化運行、一體化維護和一體化使用，能夠滿足各級調度機構及調度各專業的需要，滿足一體化智能電網調度體系和備用調度體系的要求。

二、國內外研究現狀綜述

近年來，國內外大量研究人員、工程師、研究機構和應用單位在智能電網調度控制系統的理論和應用等諸多方面開展了深入研究。文獻[1]通過對智能電網調度支持系統與傳統調度系統的區別進行了分析，并就智能調度支持系統的結構體系進行了探討;文獻[2]提出以智能電網調度技術支持系統為基礎，通過功能完善的智能電網調度技術支持系統進行電網風險防范，實現在線分析電網運行狀態，從而來實現電網調度的精細化管理。

文獻[3]提出一種智能電網條件下面向地區級調度支持系統總體設計方案，該系統由網絡基礎平臺及應用類組成，其中應用類包括實時監控與分析類、調度計劃類和調度管理類，同時詳述了實時監控與分析類、調度計劃類的具體內容。文獻[4]在建設統一堅強智能電網的背景下，分析了建設智能調度的意義、目的，闡明了國內外研究現狀，描述了智能調度的內涵、特征、體系架構，剖析了建設中國智能調度所需的關鍵技術;文獻[5]針對電網調度的局限性提出了基于多Agent的智能調度決策支持系統，并詳細闡述了相應的體系結構和各Agent的功能;文獻[6]分析比較了目前國內外發展較為成熟的六類智能電網調度技術支持系統。

通過結合我國智能電網調度安全運行要求，文獻[7]對智能電網調度技術支持系統安全運行應用方法和電網調度技術支持系統安全運行應用進行了探究和闡述;文獻[8]從電網實時動態監測技術、電網動態監測預警與輔助決策技術、電網運行方式在線分析技術、基于FCL的短路電流控制技術、電力系統元件參數在線辨識技術、電網經濟運行與優化技術以及基于廣域網的輸電線路測距技術等七個方面分析了實現智能電網調度運行所面臨的關鍵技術問題;文獻[9]以2010年相關國際會議論文為基礎，對國外關于智能電網控制中心在電網控制中心結構設計、狀態估計、N-1-1安全分析、動態安全評估和智能恢復控制與策略等方面的研究進行了綜述。

文獻[10]對智能調度的需求、考慮因素等若干問題進行了探討，提出一種智能調度中心層次結構;針對中國未來互聯特大電網的運行控制需求，文獻[11]分析了未來電網調度技術支持系統的業務需求，提出“物理分布、邏輯統一”的全網集散式調度與控制技術支持系統的架構;文獻[12]指出智能電網運行的核心在于能夠在電網控制技術中融入現代化的通信技術，進而實現對智能電網的安全管理;文獻[13]表明智能電網控制決策技術是智能電網的關鍵內容和電力系統的神經中樞，也是維系電力系統安全、經濟和優質運行的重要保證;文獻[14]從信息流的角度探討了未來智能電網控制形態的演變，認為物聯網和云計算的出現和大規模應用是新型控制中心的技術支撐;文獻[15]分析了電力系統中電力流、信息流、資金流的變化規律和相互之間的制約關系，并通過對信息流的調控來改善電力流和資金流;文獻[16]指出在智能電網中調度環節相當于電網中的神經中樞，以及智能電網中的調度控制架構是最需要智能化的一個環節，同時也是最能體現出電網智能特征的環節。

文獻[17]針對現有操作票管理系統不能實現在線實時開票、開票過程中缺乏嚴格的校驗及其規則定制復雜等不足，基于新一代調度自動化系統OPEN-3000 平臺開發了電網智能操作票管理系統;文獻[18]分析了我國電網調度自動化技術從數據采集和監控（SCADA）到能量管理系統（EMS）的發展歷程;文獻[19]指出電網不僅只有一個網絡互連發電機和加載通過輸電和配電系統，而且與通信和控制的系統緊密相關;文獻[20]針對下一代高級靈活和高效的電力系統運行與控制問題分析了相應亟待解決的重點科學問題;文獻[21]從模型、算法、接口和策略等多個方面對大規模風電接入后智能電網調度技術支持系統的適應性進行深入分析;文獻[22]將多智能體系統（MASS）、能量管理系統和決策支持系統技術相結合，研究基于移動Agent的調度決策支持系統模型建立，提出了基于MAS的智能電網調度決策支持系統的初步實現過程，并在基于移動Agent模型的基礎上對故障針斷部分做了具體設計;文獻[23]對調度自動化系統運行維護現狀進行了分析，提出一種智能電網調度技術支持系統的集中運維技術方案。

三、總結

通過上述研究智能電網調度控制系統研究可以總結其具備以下特點：

1.數據傳輸網絡化。通過電力調度數據網絡，實現電網運行信息和生產管理信息的快速、可靠傳輸，為大電網的安全穩定運行提供可靠的數據通信保障。

2.運行監視全景化。從時間、空間、業務等多個層面、多個維度，實現調度生產各環節的全景監視、智能告警，實現電網運行分析資源的全面整合、數據共享、可視化展示，對電網的運行狀況更加全面、快速、準確、直觀呈現。

3.安全評估動態化。通過穩態、動態、暫態多角度在線安全分析評估，實現大電網運行的在線安全自動監測、告警、輔助決策和多維多層協調的主動安全防御。

4.調度決策精細化。通過對年度方式、月度檢修、實時計劃編制與安全校核等核心業務的集中開展和規范化、流程化管理，實現調度決策的精益化、智能化和運行風險的預防預控。

5.運行控制自動化。能夠在全網AGC、AVC、切機、解列、低頻低壓減負荷等控制策略統一協調優化的基礎上，進行電網頻率、電壓、潮流等的自動調整和控制，實現大電網的一體化分級協調控制。

6.機網協調最優化。適應大型可再生能源尤其是風電和太陽能發電的快速發展，實現包括常規電源和新能源的標準化并網、優化調度和靈活快速調控。

參考文獻

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作者簡介：李偉（1979—），男，山東新泰人，碩士研究生，國網浙江省電力公司培訓中心講師。