現(xiàn)代電力技術(shù)在電力調(diào)度運行中的應(yīng)用分析

孫晨

摘要：電力是人們現(xiàn)代生活、生產(chǎn)不可或缺的重要能源資源之一，隨著時代進步，電力技術(shù)不斷改革發(fā)展，國家電網(wǎng)的建設(shè)逐漸擴大并趨于完善。與此同時，電力調(diào)度運行愈來愈復(fù)雜化，因此對現(xiàn)代電力技術(shù)要求逐步提高。本文圍繞電力調(diào)度運行展開探討，具體分析了現(xiàn)代電力技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力；調(diào)度運行；現(xiàn)代電力技術(shù)；應(yīng)用分析

二十一世紀以來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展、綜合實力的迅速提高，電力事業(yè)也取得了極大的進步，目前，我國電網(wǎng)已基本實現(xiàn)全面覆蓋，是人們正常生產(chǎn)生活電力需求的重要保障。電力調(diào)度運行面臨的問題和挑戰(zhàn)隨之而來，如何實現(xiàn)全國范圍內(nèi)各區(qū)域電網(wǎng)的安全互聯(lián)，在現(xiàn)有設(shè)施和技術(shù)條件的基礎(chǔ)上最大限度滿足電網(wǎng)負荷需求，并確保供電安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定，值得電力技術(shù)研究人員進一步深入探討。順利完成電力調(diào)度運行工作，現(xiàn)代電力技術(shù)水平及其應(yīng)用起著關(guān)鍵作用。

一、電力調(diào)度運行發(fā)展概述

電力調(diào)度運行即對電網(wǎng)輸電、供電、安全穩(wěn)定運行進行有效管理，保證社會各類電力生產(chǎn)工作有序進行。主要任務(wù)是通過電力系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施組織、協(xié)調(diào)、指揮等電網(wǎng)相關(guān)工作。電力調(diào)度工作以各類設(shè)備采集反饋的數(shù)據(jù)信息以及監(jiān)控人員提供的相關(guān)信息為基本依據(jù)，結(jié)合電網(wǎng)實際運行中的電壓、電流、頻率、負荷等各項參數(shù)，并考慮電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)人們生產(chǎn)生活開展情況，判斷電網(wǎng)安全和經(jīng)濟運行狀態(tài)，通過電話或自動系統(tǒng)等途徑下達操作指示，指揮電力工作人員或者自動控制系統(tǒng)對電網(wǎng)輸電供電進行調(diào)整[1]，例如調(diào)整電網(wǎng)負荷分布、調(diào)整發(fā)電機出力、投切電容器等操作，最終達到電力系統(tǒng)運行持續(xù)安全穩(wěn)定的目的。

二十一世紀初期，我國成功實現(xiàn)華北、東北區(qū)域聯(lián)網(wǎng)；次年，成功完成華東、川渝及華中地區(qū)的電力聯(lián)網(wǎng)，是電力發(fā)展歷史上一項重要的突破。電力系統(tǒng)發(fā)展迅猛，為了使電力調(diào)動更方便快捷，電力企業(yè)對調(diào)度自動化要求逐漸提高，電力調(diào)度人員要在電力管理過程中與市場相結(jié)合，追求更高經(jīng)濟效益。因此更多的現(xiàn)代電力技術(shù)被不斷應(yīng)用于電力調(diào)度運行，力求為人們生產(chǎn)生活提共更好的服務(wù)，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益最大化。

二、AEMS技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

1.AEMS的建立

電網(wǎng)覆蓋規(guī)模的不斷擴大意味著電力運行調(diào)度難度的增加，發(fā)展趨于復(fù)雜化，這就造成區(qū)域之間、機網(wǎng)之間協(xié)調(diào)性逐漸削弱，導致電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性受到巨大威脅，電力交易的增加還可能降低電網(wǎng)的安全性。現(xiàn)有的EMS系統(tǒng)尚不能完美的解決以上問題，系統(tǒng)動態(tài)還有待更進一步深入探究，因此在EMS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立更先進、更完善、水平更高的AEMS系統(tǒng)具有極大的重要性和必要性。

2.AEMS的組成

AEMS系統(tǒng)主要有四部分組成，包括同步定時系統(tǒng)、動態(tài)檢測系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)，它的基礎(chǔ)系統(tǒng)為廣域測量系統(tǒng)，即WAMS。AEMS系統(tǒng)可實現(xiàn)發(fā)電機運行中變化狀況的有效檢測，能夠準確測量發(fā)電機內(nèi)部電勢正序分量等情況以及母線之間的電壓值，還可以估計發(fā)電機的動態(tài)狀態(tài)和不正常振蕩現(xiàn)象等。

3.AEMS的應(yīng)用

AEMS系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)各個方面，主要作用為預(yù)測和評估電力系統(tǒng)動態(tài)變化及負荷情況。在全網(wǎng)范圍內(nèi)，AEMS系統(tǒng)能實現(xiàn)全面在線監(jiān)控，工作更高效；EMS系統(tǒng)僅能分析控制某一時刻電力系統(tǒng)中的斷面，相比之下AEMS則能避免這一缺陷，持續(xù)性對電力系統(tǒng)負荷和動態(tài)變化進行科學分析與控制，優(yōu)化電力調(diào)度運行。為適應(yīng)電力市場發(fā)展要求，AEMS系統(tǒng)具有在線核算、定價、增強計算等功能，具有較強的分析能力并且有支持電網(wǎng)決策能力，在一定程度上可減少電力調(diào)度相關(guān)技術(shù)決策面臨的經(jīng)營性問題。除此之外，在緊急情況下AEMS系統(tǒng)還可對整個電力系統(tǒng)加以集中控制、統(tǒng)一調(diào)度。

三、安全穩(wěn)定控制技術(shù)的應(yīng)用

安全問題是現(xiàn)代電力事業(yè)中永恒不變、重中之重的主題，是電力系統(tǒng)調(diào)度運行的基本前提。安全穩(wěn)定控制技術(shù)即為電力調(diào)度中解決這一問題必不可少的一項技術(shù)，也叫系統(tǒng)保護或特殊保護技術(shù)，進行電力調(diào)度運行時，系統(tǒng)故障導致的安全事故難免會發(fā)生，因此安全穩(wěn)定運行是電力調(diào)度的最終目標。實施安全穩(wěn)定控制技術(shù)離不開電力分析控制和運行監(jiān)督的支持配合，WAMS屬于現(xiàn)代化技術(shù)系統(tǒng)之一，能隨時檢測電力系統(tǒng)中的負荷變化，通過無功備用容量與有功備用容量的對比分析完成對運行中復(fù)核的調(diào)整，從而實現(xiàn)電力安全穩(wěn)定運行的控制[2]。

安全穩(wěn)定控制技術(shù)劃分方法較多，以電網(wǎng)的應(yīng)用為標準包含受端電網(wǎng)側(cè)、送端電網(wǎng)側(cè)以及電網(wǎng)解列三類；以市場范圍的需要量包括大區(qū)聯(lián)網(wǎng)控制、局部和區(qū)域電網(wǎng)控制技術(shù)；按照穩(wěn)定性則可分為電壓、頻率和暫態(tài)等，表明隨著全國大電網(wǎng)的形成，我國電力安全穩(wěn)定控制技術(shù)水平不斷提高。

四、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

電力電子技術(shù)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展過程中迅速形成的一種新型技術(shù)，在電力領(lǐng)域的應(yīng)用中具有眾多優(yōu)勢。該技術(shù)主要利用晶閘管、GTO、IGBT等電力電子器件實現(xiàn)對電能的控制和變換，變換電力功率高達數(shù)百MW甚至GW，也可小至幾W或以下。在電力系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，電力電子技術(shù)體現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性以及可調(diào)控的靈活性，用于改善系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性可有效降低電能的消耗，還可實現(xiàn)兩個及以上不同頻率或不同步交流電網(wǎng)的連接。該技術(shù)將電力和電子技術(shù)有機結(jié)合，使用性能明顯增強。

電力研究者在現(xiàn)代電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合通訊技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，建立了柔性交流輸電系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)中的潮流和參數(shù)能夠進行靈活快速的有效調(diào)節(jié)、控制，整個電力系統(tǒng)的可控制程度明顯提高，在一定程度上增強了電力系統(tǒng)風險可控性，避免了一些危險因素，同時該系統(tǒng)還可增大輸電容量，結(jié)合市場考慮可用于控制電力經(jīng)濟成本。柔性交流輸電系統(tǒng)以FACTS控制器為核心，含有遠距離靜態(tài)電力電子裝置，在實踐中還可用于配電系統(tǒng)。

五、結(jié)束語

現(xiàn)代電力技術(shù)發(fā)展迅速，水平不斷提高且多種多樣，已廣泛應(yīng)用于電力調(diào)度運行，深刻影響著我國電力系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展。電力調(diào)度系統(tǒng)隨著國家電網(wǎng)的普及越來越復(fù)雜化，為確保電網(wǎng)運行安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性，對相應(yīng)的現(xiàn)代電力技術(shù)要求也不斷加大。總而言之，現(xiàn)代電力事業(yè)的發(fā)展尚且需要電力調(diào)度管理工作者和電力技術(shù)人員的共同努力和探索。

參考文獻：

[1]梁彥杰，王皓懷，王堅，等.電力市場改革下南方電網(wǎng)調(diào)度運行面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展方向[J].現(xiàn)代電力，2017，34（4）：72-78.

[2]章熙，姬源，黃育松.人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].信息與電腦：理論版，2017（22）：132-133.