智能電網技術在電力調度自動化中的發展研究

馬紅飛

摘要：伴隨著數字技術和信息技術的發展，智能電網發展起來，開始成為提高電力系統可靠性、安全性的重要措施，而調度自動化則是智能電網實現的智能系統，實現電網的高度集成和數據共享。文章在介紹智能電網的基礎上，探究了智能電網技術在電力調度自動化中的應用現狀，并分析其未來的發展趨勢。

關鍵詞：智能電網；調度自動化；智能系統

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0033-02

1 智能電網概述

智能電網又被稱為“電網2.0”，是建立在集成、高速雙向通信網絡基礎上的自動控制技術、設備技術、傳感技術、測量技術等相互結合的應用，實現電網的可靠、經濟、安全、穩定、環保運行。近年來，各國結合自身工業發展水平和電網發展進行了全面的智能電網研究，而各種先進控制技術、信息技術、傳感技術等在電網中的應用使智能電網成為當前電網發展的主要方向，發展智能電網已得到全世界各國的認可。雖然說各國學者對智能電網的認識不一，但總體上來說都認為其是先進傳感技術、信息技術、決策技術、控制技術等的結合體，是現代新型電網。智能電網中運用先進傳感技術、決策分析技術、自動控制技術等實現電網的自愈。通信網絡技術在智能電網中的應用又使得電網與用戶的雙向互動成為可能，智能電網技術越來越成熟。而日益頻繁的自然災害和社會干擾使得電網必須提高自愈和防御能力。而日益緊張的能源要求電網必須減少能耗，運用先進技術對用電設備進行智能化自動控制，最大限度地減少能耗，提高經濟效益。

2 智能電網技術在電力調度自動化中的應用現狀

電力調度的目的是為了保證電網的正常、安全、穩定運行，是一種電網的管理手段，在電網運行中起基礎性作用。伴隨著社會經濟的快速發展，電網規模擴大，電力調度任務越來越多，傳統的人工調度方法的弊端也開始顯露出來，運用工業自動控制技術、通信技術、網絡技術等實現電力調度自動化迫在眉睫。而智能技術具有自愈功能、抵御功能、集成管理功能等，在電力調度自動化中的應用有助于全面掌握電網的現狀以及未來運行態勢，促進電網的安全、穩定運行。通過對關鍵性用電設備的智能監控有效降低電網的運行成本，減少損耗，實現電力調度自動化的經濟性。智能電網技術能實現用戶與電網的雙向互動，使得電力調度更加靈活。

當前，各國智能電網技術尚處于高速發展中，智能電網建設還有很長的一段路要走，其在電力調度自動化中的應用首先是數字化電網，將數字技術應用到電網的數據中心、信息綜合處理中心、決策分析系統中，運用信息通信技術和電力控制技術實現對整個電網數據流的高效處理。從系統結構上來說，數字化電網分成展現層、應用層、數據層、傳輸層和設備層，展現層就是實現電網與人的交互和可視化；應用層包括電力設計、電力調度、電網維護、電網運行、生產管理等內容；數據層就是電網的數據中心，包括規劃數據、GIS數據、實時數據、模型數據、處理數據等；傳輸層就是通信系統；設備層就是電網的物理層，包括各類通信設備、監控設備、智能終端設備、保護裝置等。

智能電網技術在電力調度自動化中的應用要實現智能調度，而當前的智能調度業務需求主要有實時監測、調度計劃和調度管理。利用智能電網技術實現對電力調度的實時監控，監控電網的運行狀況，監控氣象情況等，通過這些監控信息正確分析電網的運行狀況，進而做出一個客觀公正的評價，并對電力故障做出報警。根據智能調度中心的業務需求可以將其結構分成系統級支撐平臺和業務平臺。其中，系統級支撐平臺包括數據流、硬件層、數據引擎這單個部分，數據流是整個系統得以正常運轉的基礎，沒有數據就沒有辦法對電網的運行做出客觀公正的評價，調度計劃和調度管理的需求也就無法實現。業務平臺主要提供數據分析、數據調整、調度計劃、調度管理、數據辨別、故障分析等功能，與系統級支撐平臺相互配合，實現數據的相互調用，從而有效提高系統的集成性，提高電力調度的自動化水平。

3 智能電網技術在電力調度自動化中的發展前景

智能電網技術在電力調度自動化中的應用的最終目的是要打造一個龐大的智能電網體系，將GIS地理信息系統、智能輸配電系統、智能機器人巡視系統等子系統融合一體。以先進信息通信技術構建通信網，消除系統之間、人與人之間、人與系統之間的信息壁壘，以通順的信息流通提高電力調度自動化水平。下面就智能機器人和智能運行風險評估簡要介紹智能電網技術在電力調度自動化中的應用發展前景：

第一，智能機器人。智能機器人就是說運用智能電網技術將龐大的電力系統打造成一個龐大的自動控制智能機器人，這是電力調度自動化發展的最高形式，運用電力混成控制理論，將所有的狀態都定義為事件，然后再通過控制使系統回歸到無事件的狀態，使系統的電能質量指標、穩定性指標、經濟性指標等處于最佳狀態。如圖1所示為運用電力混成控制理論形成的電力系統組織架構，也就是我們所說的智能機器人的初步結構。它將系統分成決策層、中間層和受控層。

在這個智能機器人的組織架構中，各個組成部分分工明確，將復雜的電力調度目標集成到簡單的結構中，實現電力調度目標的最優化，這樣可以有效減少工作人員的工作量，提高電力調度自動化水平。

第二，智能運行風險評估。未來的電力調度自動化要求電網具有更高的安全性、可靠性、經濟性和環保性，而電網的運行總是會受到自然環境、社會環境、人為等因素的干擾和影響，存在著一定的運行風險，運用智能電網技術實現對運行風險的高效評估，預防風險，增強電網的自我防御能力，提高運行的安全性。運用設備故障概率模型、設備功能模型、模糊算法、全生命周期理論等進行電網運行的風險評估，提高電力調度的自動化水平。

4 結語

智能電網技術在電力行業掀起了改革的狂風浪潮，其在電力調度自動化中的應用有助于實現電網與用戶的雙向互動，提高電網的自愈和防御能力，減少工作量，提高系統的自動化控制功能，是未來電力調度自動化的主要發展方向，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

[1] 馬韜韜，郭創新，曹一家，等.電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢[J].電力系統自動化，2010，34（9）：7-11.

[2] 劉潤宇.適應智能電網發展對調度自動化的探討[A].重慶市電機工程學會2010年學術會議論文集[C].2012：1274-1278.

[3] 吳銳.智能電網技術在電力調度自動化中的發展研究[J].電源技術應用，2012，（11）.

摘要：伴隨著數字技術和信息技術的發展，智能電網發展起來，開始成為提高電力系統可靠性、安全性的重要措施，而調度自動化則是智能電網實現的智能系統，實現電網的高度集成和數據共享。文章在介紹智能電網的基礎上，探究了智能電網技術在電力調度自動化中的應用現狀，并分析其未來的發展趨勢。

關鍵詞：智能電網；調度自動化；智能系統

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0033-02

1 智能電網概述

智能電網又被稱為“電網2.0”，是建立在集成、高速雙向通信網絡基礎上的自動控制技術、設備技術、傳感技術、測量技術等相互結合的應用，實現電網的可靠、經濟、安全、穩定、環保運行。近年來，各國結合自身工業發展水平和電網發展進行了全面的智能電網研究，而各種先進控制技術、信息技術、傳感技術等在電網中的應用使智能電網成為當前電網發展的主要方向，發展智能電網已得到全世界各國的認可。雖然說各國學者對智能電網的認識不一，但總體上來說都認為其是先進傳感技術、信息技術、決策技術、控制技術等的結合體，是現代新型電網。智能電網中運用先進傳感技術、決策分析技術、自動控制技術等實現電網的自愈。通信網絡技術在智能電網中的應用又使得電網與用戶的雙向互動成為可能，智能電網技術越來越成熟。而日益頻繁的自然災害和社會干擾使得電網必須提高自愈和防御能力。而日益緊張的能源要求電網必須減少能耗，運用先進技術對用電設備進行智能化自動控制，最大限度地減少能耗，提高經濟效益。

2 智能電網技術在電力調度自動化中的應用現狀

電力調度的目的是為了保證電網的正常、安全、穩定運行，是一種電網的管理手段，在電網運行中起基礎性作用。伴隨著社會經濟的快速發展，電網規模擴大，電力調度任務越來越多，傳統的人工調度方法的弊端也開始顯露出來，運用工業自動控制技術、通信技術、網絡技術等實現電力調度自動化迫在眉睫。而智能技術具有自愈功能、抵御功能、集成管理功能等，在電力調度自動化中的應用有助于全面掌握電網的現狀以及未來運行態勢，促進電網的安全、穩定運行。通過對關鍵性用電設備的智能監控有效降低電網的運行成本，減少損耗，實現電力調度自動化的經濟性。智能電網技術能實現用戶與電網的雙向互動，使得電力調度更加靈活。

當前，各國智能電網技術尚處于高速發展中，智能電網建設還有很長的一段路要走，其在電力調度自動化中的應用首先是數字化電網，將數字技術應用到電網的數據中心、信息綜合處理中心、決策分析系統中，運用信息通信技術和電力控制技術實現對整個電網數據流的高效處理。從系統結構上來說，數字化電網分成展現層、應用層、數據層、傳輸層和設備層，展現層就是實現電網與人的交互和可視化；應用層包括電力設計、電力調度、電網維護、電網運行、生產管理等內容；數據層就是電網的數據中心，包括規劃數據、GIS數據、實時數據、模型數據、處理數據等；傳輸層就是通信系統；設備層就是電網的物理層，包括各類通信設備、監控設備、智能終端設備、保護裝置等。

智能電網技術在電力調度自動化中的應用要實現智能調度，而當前的智能調度業務需求主要有實時監測、調度計劃和調度管理。利用智能電網技術實現對電力調度的實時監控，監控電網的運行狀況，監控氣象情況等，通過這些監控信息正確分析電網的運行狀況，進而做出一個客觀公正的評價，并對電力故障做出報警。根據智能調度中心的業務需求可以將其結構分成系統級支撐平臺和業務平臺。其中，系統級支撐平臺包括數據流、硬件層、數據引擎這單個部分，數據流是整個系統得以正常運轉的基礎，沒有數據就沒有辦法對電網的運行做出客觀公正的評價，調度計劃和調度管理的需求也就無法實現。業務平臺主要提供數據分析、數據調整、調度計劃、調度管理、數據辨別、故障分析等功能，與系統級支撐平臺相互配合，實現數據的相互調用，從而有效提高系統的集成性，提高電力調度的自動化水平。

3 智能電網技術在電力調度自動化中的發展前景

智能電網技術在電力調度自動化中的應用的最終目的是要打造一個龐大的智能電網體系，將GIS地理信息系統、智能輸配電系統、智能機器人巡視系統等子系統融合一體。以先進信息通信技術構建通信網，消除系統之間、人與人之間、人與系統之間的信息壁壘，以通順的信息流通提高電力調度自動化水平。下面就智能機器人和智能運行風險評估簡要介紹智能電網技術在電力調度自動化中的應用發展前景：

第一，智能機器人。智能機器人就是說運用智能電網技術將龐大的電力系統打造成一個龐大的自動控制智能機器人，這是電力調度自動化發展的最高形式，運用電力混成控制理論，將所有的狀態都定義為事件，然后再通過控制使系統回歸到無事件的狀態，使系統的電能質量指標、穩定性指標、經濟性指標等處于最佳狀態。如圖1所示為運用電力混成控制理論形成的電力系統組織架構，也就是我們所說的智能機器人的初步結構。它將系統分成決策層、中間層和受控層。

在這個智能機器人的組織架構中，各個組成部分分工明確，將復雜的電力調度目標集成到簡單的結構中，實現電力調度目標的最優化，這樣可以有效減少工作人員的工作量，提高電力調度自動化水平。

第二，智能運行風險評估。未來的電力調度自動化要求電網具有更高的安全性、可靠性、經濟性和環保性，而電網的運行總是會受到自然環境、社會環境、人為等因素的干擾和影響，存在著一定的運行風險，運用智能電網技術實現對運行風險的高效評估，預防風險，增強電網的自我防御能力，提高運行的安全性。運用設備故障概率模型、設備功能模型、模糊算法、全生命周期理論等進行電網運行的風險評估，提高電力調度的自動化水平。

4 結語

智能電網技術在電力行業掀起了改革的狂風浪潮，其在電力調度自動化中的應用有助于實現電網與用戶的雙向互動，提高電網的自愈和防御能力，減少工作量，提高系統的自動化控制功能，是未來電力調度自動化的主要發展方向，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

[1] 馬韜韜，郭創新，曹一家，等.電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢[J].電力系統自動化，2010，34（9）：7-11.

[2] 劉潤宇.適應智能電網發展對調度自動化的探討[A].重慶市電機工程學會2010年學術會議論文集[C].2012：1274-1278.

[3] 吳銳.智能電網技術在電力調度自動化中的發展研究[J].電源技術應用，2012，（11）.

摘要：伴隨著數字技術和信息技術的發展，智能電網發展起來，開始成為提高電力系統可靠性、安全性的重要措施，而調度自動化則是智能電網實現的智能系統，實現電網的高度集成和數據共享。文章在介紹智能電網的基礎上，探究了智能電網技術在電力調度自動化中的應用現狀，并分析其未來的發展趨勢。

關鍵詞：智能電網；調度自動化；智能系統

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0033-02

1 智能電網概述

智能電網又被稱為“電網2.0”，是建立在集成、高速雙向通信網絡基礎上的自動控制技術、設備技術、傳感技術、測量技術等相互結合的應用，實現電網的可靠、經濟、安全、穩定、環保運行。近年來，各國結合自身工業發展水平和電網發展進行了全面的智能電網研究，而各種先進控制技術、信息技術、傳感技術等在電網中的應用使智能電網成為當前電網發展的主要方向，發展智能電網已得到全世界各國的認可。雖然說各國學者對智能電網的認識不一，但總體上來說都認為其是先進傳感技術、信息技術、決策技術、控制技術等的結合體，是現代新型電網。智能電網中運用先進傳感技術、決策分析技術、自動控制技術等實現電網的自愈。通信網絡技術在智能電網中的應用又使得電網與用戶的雙向互動成為可能，智能電網技術越來越成熟。而日益頻繁的自然災害和社會干擾使得電網必須提高自愈和防御能力。而日益緊張的能源要求電網必須減少能耗，運用先進技術對用電設備進行智能化自動控制，最大限度地減少能耗，提高經濟效益。

2 智能電網技術在電力調度自動化中的應用現狀

電力調度的目的是為了保證電網的正常、安全、穩定運行，是一種電網的管理手段，在電網運行中起基礎性作用。伴隨著社會經濟的快速發展，電網規模擴大，電力調度任務越來越多，傳統的人工調度方法的弊端也開始顯露出來，運用工業自動控制技術、通信技術、網絡技術等實現電力調度自動化迫在眉睫。而智能技術具有自愈功能、抵御功能、集成管理功能等，在電力調度自動化中的應用有助于全面掌握電網的現狀以及未來運行態勢，促進電網的安全、穩定運行。通過對關鍵性用電設備的智能監控有效降低電網的運行成本，減少損耗，實現電力調度自動化的經濟性。智能電網技術能實現用戶與電網的雙向互動，使得電力調度更加靈活。

當前，各國智能電網技術尚處于高速發展中，智能電網建設還有很長的一段路要走，其在電力調度自動化中的應用首先是數字化電網，將數字技術應用到電網的數據中心、信息綜合處理中心、決策分析系統中，運用信息通信技術和電力控制技術實現對整個電網數據流的高效處理。從系統結構上來說，數字化電網分成展現層、應用層、數據層、傳輸層和設備層，展現層就是實現電網與人的交互和可視化；應用層包括電力設計、電力調度、電網維護、電網運行、生產管理等內容；數據層就是電網的數據中心，包括規劃數據、GIS數據、實時數據、模型數據、處理數據等；傳輸層就是通信系統；設備層就是電網的物理層，包括各類通信設備、監控設備、智能終端設備、保護裝置等。

智能電網技術在電力調度自動化中的應用要實現智能調度，而當前的智能調度業務需求主要有實時監測、調度計劃和調度管理。利用智能電網技術實現對電力調度的實時監控，監控電網的運行狀況，監控氣象情況等，通過這些監控信息正確分析電網的運行狀況，進而做出一個客觀公正的評價，并對電力故障做出報警。根據智能調度中心的業務需求可以將其結構分成系統級支撐平臺和業務平臺。其中，系統級支撐平臺包括數據流、硬件層、數據引擎這單個部分，數據流是整個系統得以正常運轉的基礎，沒有數據就沒有辦法對電網的運行做出客觀公正的評價，調度計劃和調度管理的需求也就無法實現。業務平臺主要提供數據分析、數據調整、調度計劃、調度管理、數據辨別、故障分析等功能，與系統級支撐平臺相互配合，實現數據的相互調用，從而有效提高系統的集成性，提高電力調度的自動化水平。

3 智能電網技術在電力調度自動化中的發展前景

智能電網技術在電力調度自動化中的應用的最終目的是要打造一個龐大的智能電網體系，將GIS地理信息系統、智能輸配電系統、智能機器人巡視系統等子系統融合一體。以先進信息通信技術構建通信網，消除系統之間、人與人之間、人與系統之間的信息壁壘，以通順的信息流通提高電力調度自動化水平。下面就智能機器人和智能運行風險評估簡要介紹智能電網技術在電力調度自動化中的應用發展前景：

第一，智能機器人。智能機器人就是說運用智能電網技術將龐大的電力系統打造成一個龐大的自動控制智能機器人，這是電力調度自動化發展的最高形式，運用電力混成控制理論，將所有的狀態都定義為事件，然后再通過控制使系統回歸到無事件的狀態，使系統的電能質量指標、穩定性指標、經濟性指標等處于最佳狀態。如圖1所示為運用電力混成控制理論形成的電力系統組織架構，也就是我們所說的智能機器人的初步結構。它將系統分成決策層、中間層和受控層。

在這個智能機器人的組織架構中，各個組成部分分工明確，將復雜的電力調度目標集成到簡單的結構中，實現電力調度目標的最優化，這樣可以有效減少工作人員的工作量，提高電力調度自動化水平。

第二，智能運行風險評估。未來的電力調度自動化要求電網具有更高的安全性、可靠性、經濟性和環保性，而電網的運行總是會受到自然環境、社會環境、人為等因素的干擾和影響，存在著一定的運行風險，運用智能電網技術實現對運行風險的高效評估，預防風險，增強電網的自我防御能力，提高運行的安全性。運用設備故障概率模型、設備功能模型、模糊算法、全生命周期理論等進行電網運行的風險評估，提高電力調度的自動化水平。

4 結語

智能電網技術在電力行業掀起了改革的狂風浪潮，其在電力調度自動化中的應用有助于實現電網與用戶的雙向互動，提高電網的自愈和防御能力，減少工作量，提高系統的自動化控制功能，是未來電力調度自動化的主要發展方向，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

[1] 馬韜韜，郭創新，曹一家，等.電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢[J].電力系統自動化，2010，34（9）：7-11.

[2] 劉潤宇.適應智能電網發展對調度自動化的探討[A].重慶市電機工程學會2010年學術會議論文集[C].2012：1274-1278.

[3] 吳銳.智能電網技術在電力調度自動化中的發展研究[J].電源技術應用，2012，（11）.