智能電網調度運行面臨的關鍵技術

王 靜

智能電網調度運行面臨的關鍵技術

王 靜

項目 陜西省科學研究計劃項目（2014- kjxx- 03）

王 靜 牛 瑞

陜西地方電力（集團）有限公司

王靜（1986-）女，碩士生，研究方向為電力系統及其自動化。

1 引言

在智能電網越來越普及的今天，智能電網調度作為輸電網絡中的核心部分，承擔著維持電力正常運輸和平穩運行的重要任務。為了保證智能電網調度的順利進行，必須采取一系列的智能調度技術支持相應的系統目標，進而有效提升輸電網絡的配置能力和防御能力。本文主要介紹了智能電網的調度功能、調度技術的支持目標以及其中的關鍵技術。

智能電網的出現是電力工業中的一場變革，帶領著電力工業在各個領域方面進行了改革，所以電力調度通信中心作為電網運行的直接生產單位，其智能化的運行就顯得尤為重要。也只有實現智能化才能夠安全、穩定、有效地運轉，才能夠滿足智能電網的要求。

2 智能電網調度概述

智能電網的基本概念

現階段，世界各國都從各自的出發點對智能電網進行了定義，但是國內外還沒有對智能電網明確概念，世界的發展所面臨的主要問題就是降低損耗、節約能源，用可再生的綠色能源將化石能源和煤炭能源取代，創造一個新的能源使用體系，采用一系列的先進技術將電網體系的能源開發出來，使之成為用之不竭的源泉?？偟膩碇v，智能電網就是通過先進的控制技術和通信技術，利用新型的能源，將電網運行的經濟性、可靠性和穩定性提高上來。

智能電網調度的基本功能

智能電網調度系統能夠保證發電和用電的平衡度，使電力系統能夠安全穩定地運行，智能電網調度的基本功能如下：實時監測各種設備的運行情況，并且保證電網的頻率和電壓在額定的范圍之內，對出現的問題及時采取措施，避免事故的發生。對電網的運行方式進行安全檢測，保證電網的電力和電量平衡。對電網調度中的決策提供依據，為其他的職能部門提供技術方面的支持，為電網的安全穩定運行提供支持。對電網的數據采集、傳輸提供技術保障，在最大程度上保證系統能夠安全穩定地運行。

3 智能調度技術的主要目標

開放并且可擴展

智能電網調度運行系統的體系結構應該是開放性的，要能夠滿足系統各個方面的要求，比如系統的升級和維護等。要能夠支持第三方插件，具備自由擴展的功能，有應用和軟件需要升級可以迅速地完成。

先進實用

智能電網調度系統在結構和應用等方面的設計都要借鑒一些國內外的先進技術成果，采用實用的體系架構，進行安全的分區，采用標準統一的可視化界面國際比較前沿的技術，使系統在國際上處于相對比較領先的位置。

安全可靠

智能電網調度系統在技術方面要將系統安全方面的要求充分地考慮到，要遵循電力二次系統安全防護的相關原則，在邊界的安全防護基礎上，采用國產的安全操作系統和數據庫，通過證書技術的應用加強信息安全，在權限的管理方面設置認證控制。

便于管理和維護

智能電網調度系統應該對應用進行靈活的配置和管理，從而實現靈活的裁剪。要支持工程實施環境的參數化使用和可配置性，對于客戶調整和平臺功能都能夠方便使用，注重用戶的感受，對于日常的運行、升級和維護等都應該方便快捷。

4 智能電網調度關鍵技術

實時動態負荷采集技術

應用這一技術能夠同時獲取電力系統的實時動態信息和穩定信息，并且信息量很大，這是電力系統在運行和控制方面的新途徑?？梢詫崿F告訴同步測量和數據的記錄，并且可以對電網進行實時動態負荷采集，填補了SCADA/EMS系統在采集電網動態數據方面的空缺，成為了一種行之有效的手段，對電力系統的穩定運行做出了很大的貢獻。

預警決策技術

在對智能電網實行了動態負荷采集技術的基礎上能夠實現在線計算，這可以為調度運行方面的人員提供電網實時的運行信息，并且為運行人員提供預決策的依據，這樣能夠有效地提高調度運行人員對電網的控制，在一定程度上提高了調度運行人員對電網運行的駕馭能力，這一點是進行電網動態監測預警和決策的基礎，目前，國內已經有一些網省公司建成了電網動態監測預警決策系統。

電網動態監測預警決策系統的功能有很多，除去低頻振蕩分析和實時動態監測之外，還有一些比較高端的計算和應用的功能都可以實現，其計算的主要方法也相對一致。動態監測預警決策系統和一些EMS/SCADA的在線系統還是有一定的區別的，主要有以下幾方面的區別。

電網動態監測預警決策系統在計算方面和EMS/ SCADA的在線系統中穩定計算是有所不同的，電網動態監測預警決策系統的估計精度要稍高一些，利用的是PMU進行數據的傳輸，有效改善了SCADA在數據傳輸方面不準確的缺點，并利用PMU測量的相角實現和SCADA的數據的混合狀態估計，這樣也能夠在一定的程度上提高狀態估計的精準度。

現在電網都已經相互聯結，并且在系統的規模上也相應擴大，所以經常會出現電網的低頻振蕩。電網動態預警決策系統能夠根據PMU上傳的數據進行計算，并對低頻振蕩進行在線分析。電網動態監測預警決策系統能夠對電網的相應參數進行連續的跟蹤，并且在線對動態曲線的頻譜進行計算和分析，在出現危險信息的時候及時向調度運行人員發出警告，并且將異常的區域在電網的區域圖上標注出來，與此同時將數據平臺上的實時數據觸發出來。

PMU能夠通過三大功能對同一時間斷面上的數據進行獲取，并且能夠有效地解決低頻振蕩事故發生時的數據記錄問題，所以國家加大了對實時動態監測系統建設的力度，實現了電網的實時動態監測預警決策，并構建了強大的系統體系，在很大程度上將電網調度運行人員對電網的駕馭能力提高上來。

在線分析預測技術

在電網調度運行的工作過程中，電網運行的方式是否能夠合理安排是電網能夠安全穩定地運行的基本條件。電網是在負荷預測的基礎之上安排運行的方式的，對于電網輸變電的設備的一系列計劃進行合理安排能夠使電網安全穩定地運行。人們在對這方面進行考慮的時候通常都是考慮n-1故障下的安全穩定性，也就是說電網在受到單一擾動的情況下，能夠對開關和重合閘等動作進行保護，進而保證電力系統和電網的正常運行，不會發生連鎖跳閘的現象。

5 結語

綜上所述，對智能電網的調度運行相關的關鍵技術進行了討論，智能電網的調度運行相關技術還需要進一步的研究，并且要隨著科學技術的不斷發展在實踐中進行探索，努力開發出新的技術并加以運用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.076