電力調度自動化中的智能電網技術研究

孫娟 蔡鵬 內蒙古電力(集團)有限責任公司烏蘭察布電業局

引言：隨著市場化改革的推進、數字經濟的發展、氣候變化的加劇、環境監管要求日趨嚴格與國家能源政策的最新調整,電力網絡與電力市場、用戶之間的協調和交換越來越緊密,電能質量水平要求逐步提高,可再生能源等分布式發電資源數量不斷增加,傳統網絡已經難以支撐如此多的發展要求,為此人們提出了發展智能電網(SmartGrid)的設想,實現在傳統電網基礎上的升級換代。

1.智能電網的發展歷程

在美國電力科學研究院的發展中，將智能電網廣泛定義為一種實際操作中的優化管理方式，使用傳感器設備在發電，輸電和配電的過程中進行收集整合，經過智能電網的分析，實現電力調度的優化設置和管理。智能電網在發展的過程中，結合了自愈性、互動性、兼容性和優化型等多個方面的特征，使得智能電網的發展具有安全性高，品質優良的特點，在我國的電力行業中得到了廣泛的應用，相信在未來的發展中會得到更廣闊的空間。

2.電力調度自動化中應用智能電網技術的優勢

2.1 促使供電服務質量得以保障

將智能電網技術應用在電力調度自動化工作中，能夠有效減少人力資源的浪費，提高工作效率。同時，合理應用智能電網技術，能夠有效控制無功補償變容器，提升電力調度水平。另外，還可以避免調度過程中出現問題或是故障，從而影響調度工作的順利進行。智能電網技術能夠及時分析有關的數據，并進行合理處理，通過這些數據，我們可以得出調度工作開展的一些規律，從而為今后的調度工作提供依據。

2.2 交互

交互,針對電力用戶,電網在運行中與用戶設備和行為進行交互,可以促使電力用戶發揮積極作用,實現電力運行和環境保護等多方面的收益,使需求側管理的功能更加完善,實現與用戶的交互和高效互動。

3.智能電網的關鍵技術

3.1 參數測量技術

廣域監測系統、保護和控制方案,將集成數字保護、先進的通信技術以及計算機代理程序,在這樣一個集成的分布式的保護系統中,保護元件能夠自適應地相互通信,極大地提高可靠性,因為即使部分系統出現了故障,其它帶有計算機代理程序的保護元件仍然能夠保護系統。

3.2 智能調度技術和廣域防護系統

智能調度的最終目標是建立一個基于廣域同步信息的網絡保護和緊急控制一體化的新理論與新技術,協調電力系統元件保護和控制、區域穩定控制系統、緊急控制系統、解列控制系統和恢復控制系統等具有多道安全防線的綜合防御體系。智能調度的核心是在線實時決策指揮,目標是災變防治,預防大面積連鎖故障的發生。

4.智能電網技術在電力調度自動化中的應用模式

4.1 結合互聯網發展，進行電力調度配置

隨著經濟多元化的發展，我國在智能電網的研發中，也結合了互聯網方面的應用，智能電網的下一步發展模式就是推進與互聯網的相互融合，智能電網加將和互聯網企業進行合作，對我國的電力資源進行最大化的利用。在電力傳輸方面，互聯網企業將會結合實際情況給予一定的支持，可以結合互聯網設備對終端的用電量進行實時統計和階段分析，避免由于過多輸電導致的電量浪費。

4.2 在電力調度中進行實施調控

在電力調度中，對電網的運行方式進行調度需要結合智能電網的調控功能，其中包含：對分布式能源的調動，對自動發電進行控制，對用電負荷進行控制，對無功電壓的控制和對二次設備的控制等方面。其管理功能的實現需要通過計算機技術結合電力系統的調度方式，將近年來的資料進行整合，統一管理，盡量避免在電力調度上發生孤島狀況，提高相應的管理效率，在進行調度的時候提供全面的信息參考。

5.智能電網技術在電力調度自動化中的發展前景

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。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。

結語：綜上所述，相對于傳統的電力調度技術，結合智能電網技術對電力調動記性優化，不僅提升了電網的安全性，還可以多方面進行電力節能，實時監控。在智能變電站和智能風險評估中，實現電力調配的實時信息共享功能和規避風險功能。相信在未來的科技發展中，智能電網技術將會得到更多的應用。