迪慶電網智能調度決策的數據融合方法研究

徐彬 張立剛 郭美忠 朱林 唐小濤

摘? ?要：提升迪慶電網調度中心智能調度業務能力是電網建設的重要一環，需要一套能指導其發展階段的體系，即調度中心智能調度業務階段性能力。文中將調度中心的業務歸結為感知、預測、評估和決策4個方面，這4個方面構成了調度中心的業務鏈。

關鍵詞：智能調度;調度中心;階段性能力

0引言

在迪慶電網運營諸環節中，調度環節通過信息的獲取、傳輸、處理和反饋等，實現對一次電力系統運行的監視、分析和控制，保障電能流通的安全、經濟和優質，調度環節由迪慶電網調度中心完成，因此提高調度中心智能調度的業務水平是電網建設的重要和關鍵一環。

目前，國內外在此領域已開展了一些卓有成效的研究和實踐。在國際上，有PJM先進控制中心[1]、高級配電自動化系統[2]、電力戰略防御系統（SPID）[3]等;在國內，有國家電網的智能調度技術支持系統[4]、華東電網高級調度中心項目群[5]、華北電網安全防御及全過程發電控制系統[6]等。

上述研究均在一定程度上反映了智能調度的思想和內涵，但出發點和落腳點不盡相同，且沒有針對智能調度的整體描述，沒有全面詳盡的智能調度建設路線圖。本文將在上述研究的基礎上，為調度中心提供可分享的智能調度戰略框架和發展藍圖。

1調度中心的業務分析

調度中心是電網運行的調度指揮機構，是負責電網電力調度、運行方式、水調、繼電保護、電力通信、電網調度自動化管理的職能部門。隨著電網發展和電網管理水平的不斷提高，電力系統運行調度涉及的業務范圍不斷擴大、業務量不斷增加，業務之間的關聯也越來越緊密。

調度中心的業務可以劃分為感知、評估、預測、決策4個層面，這4個層面構成了調度中心的業務鏈：通過感知可獲取電網當前的運行狀態，了解電網正在發生什么;并在感知的基礎上對電網運行狀態進行評估，獲知某一時間段內電網運行的總體態勢，是否發生了安全穩定事故，是否存在隱患和風險，同時對于各種運行狀況，分析其出現的原因，為后續調度控制提供依據;由于電網的調度控制總是針對未來的（已發生的事情不能被改變），因此還需要在評估和分析的基礎上，預測電網將要發生什么;最后可通過決策，生成相應的控制指令并執行，使得電網運行回歸到滿意狀態，即希望發生的狀態。

此外，還需對業務鏈的整體運作能力進行仔細考察。在傳統的調度系統中，業務鏈中的業務流程相對固定。由于需要與用戶或其他調度中心進行實時互動，調度中心的業務鏈將不再是固定的，需要建設具有動態、高度適應性、及時響應特性的柔性業務鏈。這也正是智能調度系統與傳統調度系統的最大區別之處。

2智能調度業務階段性能力

智能調度業務能力需要對感知、預測、評估、決策4項業務進行階段性的能力。同時，還需要整個業務鏈的通力協作，實現業務鏈的敏捷反應。

2.1實時感知

實時感知是指依托于先進的傳感、通信、信息技術，通過量測、采集、傳送、監視等環節，實現對表征電網運行狀態的關鍵數據的實時監測，進而全面了解電網的實時運行狀態，是后續分析和控制的基礎。

實時感知包括快速、全面和準確3項特性：快速是指感知的頻度能夠捕捉電網的動態特性，滿足實時分析和閉環控制的要求;全面是指感知的范圍能夠涵蓋全網所有的關鍵信息;準確是指感知的內容具有高可信度。

2.2預測未來

預測未來是指通過分析電網運行內外部環境的變化提前感知電網未來的運行狀態，作為決策的基礎，其預測結果將直接影響決策的適用性。目前廣泛應用于調度部門的預測包括負荷預測、水電/火電發電功率預測、天氣水文預測等。

預測結果是對未來不確定性的描述，引入情景分析的方法實現對未來的不確定性預測。情景是對未來以某一概率發生的確定性態勢的描述[7]，情景分析根據當前組織或系統所處的具體環境，辨識影響環境的確定性以及不確定性等因素，抽象出未來環境可能面對的多種情景，從而將具有高度不確定性的未來環境規劃為有限多個典型的情景，大大降低了不確定性。

2.3運行評估

運行評估是調度中心調控、管理的基礎，通過評估發現隱患或者需要改進的地方，進行調控和管理，從而實現電網的趨優運營。評估不僅需要對運行狀態進行評估，即分析發生了什么，還需要對可能導致該狀態的原因進行評估，即分析為什么發生。評估依托于指標，指標的選取和指標標準的制定將直接影響評估的優劣。

決策依賴于對電網運行狀態的準確把握，對電網運行狀態進行準確、及時、全面的評估是進行有效決策的前提。在實時監測信息和離線信息的基礎上對電網的實時狀態、歷史狀態進行綜合評價，包括狀態指標的實時計算、歷史統計與考核、能力指標的計算分析，從而進行隱患識別與風險評估。

2.4智能決策

決策是為實現電網安全、優質、高效運行，針對所有的可控手段，動態制定調控方案的過程。決策是實現電網安全經濟運行最直接和最重要的手段，也是調度中心的核心業務。智能決策應面向所有可控手段，按時間尺度的不同，調度中心需要做出多項決策，如圖1所示。在不同的時間尺度上協同優化，以滿足不同利益相關者的需求，實現電力大系統的趨優化運營。

不同時間尺度上的決策層層遞進，形成決策鏈，下級決策在上級決策的基礎上進行，上級決策在制定的過程中要充分考慮下級決策的可操作空間，因此不同時間尺度的決策同樣需要協同。

在電網的新形勢下，調度中心的決策歸結為如何在不確定性情形下科學、合理地安排電能的生產、輸送和使用。因此，智能決策需要更廣泛地處理需求和外部環境的不確定性。

2.5敏捷反應

敏捷反應的關鍵在于建立一套具有動態、高度適應性和及時響應特性的柔性業務鏈。傳統系統需要事先確定應用軟件的工作順序（控制流程），即在某個應用開始工作后，確定應該驅動哪個應用軟件或在什么時刻驅動等。將這種按照時間關系不斷推進的處理稱為同步處理，該處理方式導致流程效率大為降低，達不到敏捷反應的要求。

采用數據驅動的方式，數據到齊后自行開始處理，無需其他子系統的指令，一方面各應用軟件的處理完全是異步進行的，實現了應用組件的即時啟動，另一方面應用軟件之間沒有直接的驅動關系，通過數據保持了松散的結合，流程鏈完全按照實時運行中數據產生的順序動態制定，從而實現了流程的動態調整，成為柔性流程鏈。

3結語

建設智能調度系統意義重大，是解決未來日益復雜的電網調度與控制問題的最有力的手段。智能調度系統的研究與建設任務艱巨而具有挑戰性，是一個系統的工程，絕不可能一蹴而就，智能調度業務階段性能力是對這一過程的剖析和細化，更將各個方面的發展聯系了起來，將較為分散的研究系統化，對智能調度系統的建設與發展具有科學評估與指明方向的雙重意義。

參考文獻：

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