大電網調度智能化的若干關鍵技術問題分析

楊璞

摘 要：隨著電能需求量的日益增加，電網規(guī)模化發(fā)展，就需要提高電網調度能力，以提高電網運行質量。目前的電網運行多采用智能化技術，為了提高調度能力，實現(xiàn)調度智能化是非常必要的，以使供電負荷與電能分布相協(xié)調，提高電能輸送的安全可靠性。本論文以某地區(qū)電網為例，針對大電網調度智能化的若干關鍵技術問題進行研究。

【關鍵詞】大電網 調度 智能化 經濟運行水平

某地區(qū)的用電使用量提高，為了確保供電質量，采用了大電網布局。但是，智能電網對電網運行環(huán)境具有很高的要求，需要調度能夠對電網資源進行優(yōu)化配置，以提高對電網的控制能力。調度智能化不僅能夠確保大電網的運行安全，而且還使得供電質量提高，同時還能夠完成節(jié)能減排指標。

1 某地區(qū)電網的智能發(fā)展情況

某地區(qū)為確保電網運行高效、安全、環(huán)保，該地區(qū)的電網調度控制中心與某重點工業(yè)大學合作研究大電網調度智能化科研項目，課題項目組中還聘請和美國知名專家，同時還與法以及美國的電網工作針對相關問題進行了交流。“十二五”期間，大電網調度智能化科研成果被用于電網運行實踐中，形成了55.20兆瓦的供電規(guī)模。雖然大規(guī)模的送電通道被打開了，但是電網運行結構更為復雜，對調度智能化技術提出了各種新的要求。這就意味著，大電網調度要實現(xiàn)智能化，并使電網運行結構更為簡潔，還需要經歷一個逐步深化的過程。只有在智能化技術上不斷突破，還能夠達到調度運行指標。

該地區(qū)的電網公司根據(jù)本地區(qū)的電網運行特點針對智能電網的未來發(fā)展狀況進行了研究，提出區(qū)域范圍內電網集中化管理的要求。調度部門作為電網運行的指揮中心，就需要針對調度智能化技術進行研究，以使調度工作能夠更得上電網發(fā)展的速度。

2 大電網調度智能化的主要內容

2.1 智能電網

智能電網是采用自動化技術對電網實施監(jiān)督控制，并與電能使用者互動。由于智能電網是建立在集成通信網絡和高速通信網絡的基礎上的，因此，運行更為安全可靠。

與傳統(tǒng)的電網相比，智能電網通過自動化技術能夠對電能用戶所消耗的電量以及電價都會及時了解，而且還會向電能使用者提供不同價位電能的使用方式。自動化技術的應用，可以實現(xiàn)電網資源配置，避免資源浪費，而且與其他設備之間的兼容性很強。當電網運行中出現(xiàn)突發(fā)事故，電網可以在故障發(fā)生后，在短時間內自動恢復。

2.2 大電網調度智能化

大電網調度智能化是建立在智能電網的基礎上的，通過對電網運行情況合理調動，以保證負荷與能源分部的均勻，信息互動順暢，同時還確保降低了二氧化碳等溫室氣體的排放率。某地區(qū)電網公司以建設骨干輸電網為主要建設內容，電網調度智能化建設以三道防線建設和調度智能化建設為主。道防線建設的優(yōu)化，就是進一步強化電網運行技術，包括頻率、繼電保護、穩(wěn)控裝置等等，都要根據(jù)具體的電網運行情況設置，并提高電網事故技術問題的處理能力，以確保三道防線具有較高的安全可靠性。調度智能化還確保電網分析能力，靜態(tài)分析、動態(tài)分析和暫態(tài)分析相結合，實現(xiàn)了在線狀態(tài)下的實時分析；技術處理能力的提升，實現(xiàn)了故障預警與處于在線狀態(tài)下做出決策有效結合，使調度工作根據(jù)工作需要不斷優(yōu)化，使調度智能化得以實現(xiàn)。

3 大電網調度智能化所存在的技術問題

3.1 智能電網問題

由于該地區(qū)地處南方，但是經濟發(fā)展相對落后。雖然智能電網已經建起來，并投入運行，但是，受到各種因素的影響而使得智能電網運行效率不高。

智能電網對運行穩(wěn)定性具有較高的要求。該地區(qū)正處于經濟發(fā)展階段，電力使用平穩(wěn)且葆主持穩(wěn)定增長的態(tài)勢。但是，從電網運行情況來看，由于電網運行規(guī)模比較大，對運行穩(wěn)定也只能維持在預防程度，一旦電網運行中存在操作錯誤，就會導致風險產生。對電網的有效控制還需要進一步加強，因此，要對相關問題深入探索。

3.2 調度智能化問題

3.2.1 調度智能化的技術水平不夠

大電網調度智能化是建立在智能電網基礎上，為與智能電網運行環(huán)境相協(xié)調，且能夠滿足電網對各項資源的配置要求，就需要調度智能化，以將調度的協(xié)調力、技術處理能力、分析能力和決策能力充分地發(fā)揮出來。從目前該地區(qū)電網的調度智能化情況來看，要保證調度智能化的有效性，就要確保電網基礎數(shù)據(jù)的準確性。但是，在具體操作中就會存在不足，這就需要針對現(xiàn)有的電網系統(tǒng)以技術改造。

3.2.2 調度智能化的分析計算水平有限

（1）電網運行狀態(tài)估計能力不足。電網運行中，要能夠及時發(fā)現(xiàn)運行故障，就要采用計算水平的方式。所謂的“分析計算”，就是指對運行故障采用量化分析的方法，通過計算得出結果。根據(jù)所獲得的計算結果確定原因，據(jù)此而提出技術處理措施。從該地區(qū)的電網運行情況來看，存在著調度中心對電網運行狀態(tài)估計能力不足的問題，導致分析計算存在誤差，需要實施技術改善措施，并對所存在的問題著力解決。

（2）三道防線控制存在誤差。要確保電網正常運行，三道防線這個保護屏障是必不可少的。如果采用傳統(tǒng)的三道防線，即三道防線經過離線整定，使得控制工作中很容易出現(xiàn)誤差。

（3）制支撐平臺安裝的預警裝置沒有發(fā)揮實質性作用。要有效控制支撐平臺，就需要具有高度敏感性的預警裝置，發(fā)揮其實時報警功能。但是該地區(qū)電網的控制支撐平臺所安裝的預警裝置沒有發(fā)揮實質性的作用，主要體現(xiàn)在報警功能缺乏實用性、系統(tǒng)業(yè)務缺乏導向性、缺乏仿真能力等等。

4 大電網調度智能化技術

4.1 建立分布式數(shù)據(jù)中心

電網運行中，數(shù)據(jù)是基礎。只有能夠保證數(shù)據(jù)質量，才能夠維護電網的安全可靠運行。現(xiàn)行的電網運行中所產生的數(shù)據(jù)信息主要包括一次設備信息、二次設備信息、調度信息等等，還包括環(huán)境信息等等。要能夠采集到準確的數(shù)據(jù)，就要將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立起來，而且獨立工作。當系統(tǒng)運行的時候，前置采集系統(tǒng)就會產生不一致的余數(shù)，難以實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的融合。比如，RTU與PMU在在電網運行環(huán)境下就很難融合。在數(shù)據(jù)交換方式上，也會由于橫向數(shù)據(jù)與縱向數(shù)據(jù)交換缺乏規(guī)范性，導致數(shù)據(jù)交換缺乏可靠性。將分布式數(shù)據(jù)中心建立起來，首先要開展調研活動，針對電網運行中所存在的業(yè)務流和數(shù)據(jù)流進行分析。分布式數(shù)據(jù)中心采用關鍵技術分布式部署的方式，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換技術的突破。根據(jù)數(shù)據(jù)收集、建立數(shù)學模型以論證，直到完成服務。比要的時候，可以聯(lián)合多級調度將分布式數(shù)據(jù)中心建立起來。

4.2 建立智能在線仿真平臺

某地區(qū)電網的設計結構復雜，為直流線路與交流線路混合連接的方式，電網運行方式也多樣化，使得電網存在著運行穩(wěn)定性問題。采用離線方針結果，由于離線仿真計算不夠準確，使得結果不具備參考性，即便是在線仿真，也會存在校核功能不足，或者預警功能缺乏實用性。采用先進的智能在線仿真技術手段，就是執(zhí)行在線仿真計算，根據(jù)計算結果制定出輔助性決策，使電網調度工作從經驗轉向智能化。具體實施中，就是做好計算機技術和信息通信技術的調研工作，積極探索先進的仿真算法，軟件和硬件都要升級，優(yōu)化計算方法，建設智能化仿真平臺，對線仿真技術的發(fā)展情況進行研究，分析其使用不足，研究具有使用價值的高性能計算技術，諸如云計算、網格計算等等，研究相應的技術手段，如在線模型、實時預警、編制實時計劃以及校驗等等，對實時和超實時仿真進行研究，以在實踐領域中應用。

5 結語

綜上所述，隨著電網規(guī)模的擴大，智能電網為了電網規(guī)劃中的重點。基于中國電網運行中會存在供電負荷不符合能源分布的問題，就需要將電網的綜合管理控制系統(tǒng)構建起來，以提高電網資源配置。針對某地區(qū)電網的智能發(fā)展情況進行研究，探討大電網調度工作中所存在的技術性問題，并提出智能化技術，以確保大電網安全可靠地運行。

參考文獻

[1]周華鋒，李鵬，胡榮，梁壽愚.南方電網調度智能化關鍵技術研究[J].南方電網技術，2011，5（01）：14-17.

[2]鐘海亮.淺談智能電網實現(xiàn)的若干關鍵技術問題思考[J].科技創(chuàng)新導報，2011（34）：55-55.

[3]石超偉.智能電網實現(xiàn)的若干關鍵技術問題思考[J].學術論壇，2014（17）：193-193.

[4]金益益.芻議智能電網實現(xiàn)的若干關鍵技術[J].電源技術應用，2012（09）：37-38.

[5]楊亞軍.智能電網實現(xiàn)的若干關鍵技術問題思考[J].電子世界，2012，37（24）：50-51.

作者單位

國網綿陽供電公司 四川省綿陽市 621000