智能電網調度運行中的關鍵技術探討

楊琳+馬孝華

摘 要： 在智能電網的調度運行過程中，為了突出智能電網所具有的優勢，需要針對調度運行中控制、網絡、監測等幾個方面的關鍵技術進行考察和實施。本文將對智能電網的調度運行中較為常見的關鍵性技術進行探討，基于電網安全給出相關的操作規范，并在技術層面提供監測防范的相關要求。

關鍵詞： 智能電網調度；控制技術；在線監測

前言：智能電網技術是依托于傳統電網，利用具有雙向性的通信網絡技術，實現電網自動化和智能化，從而使電力傳輸效率更高，安全性得到飛躍性的提升，同時極大程度上節省了傳統電網的人力資源，是現階段配電網絡鎖主要應用的形式之一。對于智能電網在調度運行中的關鍵技術進行探討，既能夠促進智能電網穩定運行，又能夠保證輸電的安全質量，是重要的民生工程。

一、智能電網調度運行中的控制技術

對于智能電網的調度運行來說，調度人員對于電網的運行加以必要的控制操作，是目前電網工作中較為重要的工作內容。在目前的智能電網建設當中，電壓等級較為復雜，建設和規劃都缺乏科學性，因此極大程度上需要人工進行控制工作[1]。

（一）電網運行分析技術

為了保證電網運行的科學合理，智能電網的調度運行技術控制中，首先要對電網運行的具體情況進行分析。目前的電網調度一般采用在線分析方式，通過WAMS系統將電網當中前置單元所具有的相量測量裝置（PMU）進行啟動，使其能夠在電網運行當中利用高速率對電流、電壓等相關信息進行采集，并在采集過程中完成對采集數據的計算，從而使系統獲知相位、功角和功率等的位置信息。調度人員合理運用WAMS系統能夠對電網動態進行實時監視，提升電網運行的穩定性。

（二）預警技術

在調度人員對電網運行進行監視的同時，為了確保電網運行的安全，需要通過相關的預警技術來實現調度人員全方位的電網掌控能力。這就要求電網當中的預警技術需要與WAMS系統相結合，同時具有相應的信息采集能力和數據的計算處理能力，對于電網運行過程中的電壓和功率根據相關指標作出跟蹤判定，一旦發現其中某個項目超過指標，變會生產報警信號，將相關超標信息、超標位置、可能原因發送到調度人員的監視終端，以便調度人員第一時間進行處理。

二、智能電網調度運行中的網絡技術

智能電網相較于傳統電網最具優勢的地方就在于通信網絡作為信號傳輸的使用，使電網的調度運行更加自動化和智能化。

（一）現場總線技術

現場總線技術是智能電網的信息網絡構建的核心技術，它將電網當中的相關控制儀表設備與智能化的自動設備通過互聯網這一媒介進行連接，從而構成一個數字化的信息網絡整體，并能夠充分運用計算機網絡技術對其進行控制和調度。在現場總線技術中，相關工作人員需要對目標電網的各項具體數據進行統計，并了解到在電網運行過程中重要的信息指數，從而完成通信網絡中通信信號的導出，在后期接入到變電站時，還能對變電站當中出現的問題和故障進行第一時間的處理，統一調度任務。

（二）廣域網測距技術

智能電網當中，以行波原理為基礎，利用廣域網的技術構建能夠實現對輸電網絡中輸電線路的測距工作。就目前來說，較為先進的廣域網測距會選用小波變切技術來對電網中輸電線路進行分析，由于輸電線路中出現故障時，行波型號會成為暫態，而這時的行波信號能夠為小波變切技術感知，從而通過對行波信號位置的測定來了解到故障點所在的位置和距離。廣域網的測距技術在現實當中主要應用于對電網當中的故障進行檢測，并進行快速定位。同時這種測距技術在應用過程中具有極為強勁的抗干擾能力，現實中各種不確定因素的影響對其影響都不會過大，從而做到高精度，應用前景十分廣泛。

三、智能電網調度運行中的監測技術

在智能電網的調度運行中，調度人員通過監測技術對電網情況加以了解并進行維護是必不可少的環節。而相關的關鍵技術有以下幾個方面。

（一）在線參數辨識

電力系統中對于電力情況的計算分析是否具有準確性將直接關系著電網安全，而影響計算分析的重要因素就是電力系統中的元件參數。智能電網中調度運行人員所注重的元件有發電機、輸電線、原動機、勵磁系統等，為了實現對以上元件的相關參數進行辨識，調度人員仍然需要用到WAMS系統，借由PUM對元件參數進行辨識，并生成在線技術的數據庫，作為對比數據使用[2]。

（二）短路電流控制

隨著電力需求的逐漸加大，對于電網的挑戰隨之加深，在電網調度過程中，電網結構、設備性能、系統運行方式其中任意一項出現問題都可能造成整個電網運行出現短路。因此為了保障運行穩定性，調度人員會利用FCL故障電流限制器來對短路電流加以控制，FCL中的串聯電氣回路，能夠在電流故障出現峰值時增加自身的抗阻，對故障電流進行快速斷開的操作，消除短路影響。

（三）動態監測

智能電網中的動態監測技術是科技發展下的新興技術之一，其中包括電網實時動態監測系統和同步相量測量裝置兩個部分。其中電網實時動態監測系統是整個動態監測中的管理部分，用于對同步相量測量裝置進行管理，并對其工作情況進行分析，為了實現管理能力，電網實時動態檢測系統需要對動態數據進行搜集、存儲和管理，在對同步相量測量裝置進行指令操作。同步相量測量裝置則要對動態數據當中的輸出、測量和記錄進行相量同步，從而能夠對系統特征進行有效的分析，并對系統當中出現的故障特征進行描述和預估，從而為故障檢測和故障解決的調度人員決策提供必要的幫助。此外，隨著發展，動態監測還能夠和電力系統中穩定計算模型相結合，共同成為電網運行安全的輔助系統。

結論：綜上所述，智能電網雖然通過網絡構建實現了智能化和自動化，但是我國電力需求環境巨大，電網建設尚處于起步階段，使得電網在調度運行過程中仍然需要大量的技術人員進行操作。為了保障電力傳輸的安全跟質量，調度工作當中的關鍵技術內容在控制、網絡和監測三個方面，調度人員需要在這三個關鍵方面認真負責，提升電網運行的安全性。■

參考文獻

[1]鄭芙蓉. 智能電網調度運行面臨的關鍵技術分析[J]. 通訊世界，2017，（09）：173-174.

[2]高云鵬. 智能電網調度運行面臨的關鍵技術研究[J]. 科技資訊，2017，（06）：46-47.