智能電網技術在電力調度自動化中的應用

陳東升，張建紅

（國網上海市崇明供電公司，上海 202150）

在城市化進程不斷加快的今天，為了能夠滿足城市發展的切實需求，就必須以電力系統為核心，在保障供電質量的同時提高電網運行安全性，高質量的電網系統將會大幅提高電力調度質量。在智能電網技術的支持下，可以在滿足電力調度需求的同時有效避免供電風險問題的出現。因此，本文有必要對智能電網技術在電力調度自動化中的應用提出看法，以此為智能電網技術在電力調度自動化中真正發揮出應有的價值提供參考。

1 智能電網與電力調度自動化技術分析

以智能電網技術為核心的電力調度自動化，在運行期間需要通過智能技術、自動化技術等多種技術來實現對系統運行狀態的優化。通過利用較為先進的傳感器來動態監測電力系統的運行情況，能夠有效完成對電網系統的集成化、數字化管理。在計算機技術高速發展的時代背景下，還可以通過信息資源共享來進一步提高電網運行安全性與穩定性。社會經濟的發展將會導致各個行業的用電量大幅增加，此時就需要結合實際情況來加強對智能電網技術與電力調度自動化的管理，只有不斷完善電網系統的調度方式，才能真正讓電力調度自動化技術發揮出應有的價值。

在智能電網技術的支持下，電力調度自動化可以實現數據傳輸信息化，通過專用數據端口，可以完成電網生產信息與運行數據的快速管理，并為電網運行時的安全性與穩定性提供更多保障。通過智能電網技術，還可以從時間、空間等多個維度來完成對電力系統的預警與動態監管，通過加強系統可視化監管，能夠最大限度地深入了解電網的運行狀態。與此同時，借助智能電網技術還可以通過深入分析電網的運行情況，以此來完成對安全性的評估與總結，并完成對高壓電網的預警與協調管理。通過整合設備檢修計劃與方法，還能夠通過業務聯合來加強電力調度的規范化管理，以此來讓電力調度自動化發揮出應有的價值。

智能電網技術是電力調度自動化中不可忽視的關鍵性技術，我國智能電網技術的發展起步相對較晚，我國的電網整體發展水平雖然處在轉型階段，但是智能電網技術依然能夠為電力調度提供非常多的幫助。需要注意的是，隨著市場化的不斷發展，更多經濟實體將會進入電力市場中，這將會讓電力調度工作的開展變得更加順利。除此之外，隨著社會經濟的發展，各行各業對于電力能源的需求將會逐漸增加，電網的構建也將變得愈發龐大，只有結合實際需求，以智能電網技術為基礎，主動加強電網自動化調度，才能讓我國電網系統的發展變得更加順利。

2 智能電網技術的運行特征

2.1 安全性強

電網的運行環境往往非常復雜，野外環境下的電網在運行階段非常容易受到各種外界因素所帶來的干擾，電網一旦在運行階段受到嚴重影響，就容易導致安全事故問題的發生。而在智能電網技術的支持下，則可以在電網運行過程中完成對電網供電狀態的監管，結合所反饋的數據信息及時進行故障定位與異常排查，可以將電網運行中的安全風險降至最低，而且通過自動繞過故障點的方式運行，還可以有效提高電網系統的運行穩定性，降低因為電網運行中止所造成的損失[1]。對于電網系統而言，越是復雜的電網運行環境，越能夠在智能電網技術的監管下提高運行質量，因此在智能電網技術的幫助下，電網運行能力將會得到進一步提高。電網在運行期間，如果在供電階段出現運行異常，就可以在智能電網技術的支持下完成對故障信息的判斷與檢測，只要能夠結合實際情況來完成故障處理，就可以在最短時間內徹底排除潛在故障問題，進而讓電網運行質量得到應有的保障。

2.2 兼容性與交互性良好

在智能電網技術的支持下，可以有效提高電力調度自動化系統的運行穩定性，而且因為智能電網技術的特殊性，還可以進一步增強電網兼容性。在電力生產與應用中，兼容性良好意味著能夠最大程度滿足社會用電的基礎性需求，即便用戶對于供電系統的需求不同，同樣可以借助智能電網技術來滿足用戶的實際需要。

智能電網在用戶服務期間，可以通過技術交互的方式來為用戶提供足夠優質的服務體驗，通過加強智能電表的應用，可以幫助用戶及時了解用電情況，此時用戶就可以結合需求來為用戶提供針對性服務。與此同時，在智能電網技術的支持下，還可以完成對電費賬單以及電價信息的自動化存儲，并結合信息網絡來實現對各項數據的高效傳輸，以智能電網技術為核心的電網系統，不僅能夠讓用戶獲得更好的服務體驗，還能讓用戶在選擇服務時變得更加具有選擇性與靈活性。

2.3 信息化

在信息化社會背景下，信息化技術將會在很多行業發揮非常重要的作用。在電網領域，電網信息化可以實現對電力生產的控制。智能電網技術是以信息化技術為基礎，輔助電網工程開展工作的重要一環。在信息技術的支持下，信息采集、整理等工作將會成為智能電網工作開展的基礎。為了讓智能電網技術發揮出應有的價值，就需要結合信息化發展的實際情況，主動統一信息化標準，并在完善電力信息平臺的同時，充分發揮采集數據信息應有的價值。與此同時，還可以借助大數據技術來完成對電網數據信息的深度挖掘，以此來讓智能電網技術在自動化電力調度中實現對資源的合理化分配。

3 智能電網技術下的電力調度自動化系統框架分析

在智能電網技術下，電力調度自動化系統主要分為數據層、通信層、網絡層等，具體如下。

3.1 數據層

在電力調度系統中，數據層的主要功能就是針對系統運行數據進行收集與整理，因此數據層能夠為系統正常運行提供足夠的數據保障。從數據內容的角度出發，數據層不僅需要完成對SCADA系統中數據的采集，還需要將供電故障后的數據信息以及廣域測量系統動態數據信息納入數據系統中。數據層所涉及的數據信息非常全面，只有結合實際需求來加強數據信息的針對性管理，才能為整個電力調度系統的運行帶來足夠的幫助。

3.2 通信層

通信層由通信系統與指揮系統組成，通信層在運行期間能夠完成對數據層與網絡層的連接，通過加強系統內部的連通，可以基于供電系統的運行情況來完成對智能化模塊的高效觸發，通過將復雜任務分解并協調分配至各個智能模塊，可以通過合作運行的方式來解決各種復雜任務[2]。

3.3 網絡層

網絡層作為智能電網調度系統的重要組成部分，在運行階段能夠將數據層提供的各種數據信息視為開展工作的基礎條件，并在供電系統的運行階段實現動態化實時監測。在系統監測期間如果發現異常情況，就需要結合實際需求來開展合理化調節，以此來確保供電系統能夠安全穩定地運行下去。

3.4 接口層

接口層將會加強電力系統與調度員等工作人員的聯系，系統以人性化的方式能夠將網絡層提出的決策方案，以及電網運行中的數據信息全部呈現給調度人員。在面對能夠威脅系統安全性的數據信息時，系統還能夠借助燈光、聲音等方式來向工作人員發出實景信號。因此只要能夠結合接口層電力調度系統的當前運行情況，就可以結合實際需求來進一步完善調度方案。

4 智能電網技術在電力調度自動化中的運用策略

電力調度自動化系統在運行過程中，必須結合實際情況來不斷優化運行方式，通過引入智能電網技術，能夠在智能電網技術的支持下，顯著提高電力系統的調度效率與質量，并避免在電力調度期間出現嚴重安全風險。

4.1 電網預警與防御技術的應用

智能電網技術已經在我國絕大多數地區得到了普及，智能電網技術的出現讓我國各個地區相互之間的電網聯系變得愈發緊密。在電網系統不斷發展的今天，為了讓電網在運行過程中實現價值最大化，就必須重點加強電網系統的運行管理，智能調度中心作為開展智能電網技術的關鍵，能夠為電網系統的運行提供非常大的幫助。例如在電網預警與防御技術中，電網面對各種緊急事件的應急處理非常關鍵，只有結合實際情況來提前作出應急預案，才能在面對各種風險問題時順利解決問題。智能電網技術在應用期間，需要針對電網系統中的潛在風險進行針對性監管，必要時還可以結合實際情況來完成動態化風險評估，一旦在風險管理過程中發現潛在風險問題，就需要第一時間進行應對。對于電網調度系統而言，以智能電網技術為核心的電網預警與防御技術，其核心價值就是保持電壓與電網頻率的穩定性[3]。

4.2 實時動態監測與輔助決策技術的應用

在智能電網技術的支持下，需要在電網運行過程中加強對電網系統的動態監測，智能電網技術作為以信息技術為核心的電網系統，能夠通過動態監測來分析電網在運行階段所需要的動態數據信息。在此期間，還可以將GPS 作為基礎數據時標，并在自動監測期間保持電網系統的運行穩定性。因為智能電網技術可以完成實時監測，因此能夠以動態數據信息為核心來獲取系統機組的關鍵性數據，必要時還可以結合數據信息來完成對機組調頻性能參數的評估。所有采集到的監測數據，都可以在電網系統的運行過程中發揮出非常重要的作用，通過以數據為基礎來實現輔助決策，能夠從系統運行狀態、系統穩定性等多個維度來加強電網調度效率與質量。在智能電網技術的幫助下，不僅調度人員對于智能電網的控制能力將會有所提高，還將在一定程度上增強電網在運行階段的電能輸送能力。

4.3 智能仿真平臺技術的應用

電網系統的整體結構往往具有較高的復雜性，以直流與交流線路混合為主的連接方式將會導致電網運行質量受到影響，電網運行期間的穩定性也將因此而降低。如果采用離線仿真進行計算，就容易因為計算機結果的精度不足而導致電網系統的運行質量受到影響。即便采用在線仿真，同樣有可能因為校核功能、預警功能等性能無法滿足實際需求而影響到系統的正常運行。在智能電網技術的支持下，通過智能在線仿真技術，可以結合仿真計算結果來進一步制定出更加適合電網調度的決策方案，進而讓電網調度在智能化技術的支持下真正發揮出應有的價值。在此期間，還應該積極開展計算機技術調研工作，通過不斷對仿真算法進行探索與分析，能夠從軟件與硬件兩個維度來實現對仿真算法的優化。通過主動建設智能化仿真平臺，還可以在了解技術不足之處的同時，進一步發揮出智能電網技術的作用。除此之外，還可以結合網格計算、云計算等技術來進一步完善建模、預警等工作，以此來讓智能電網技術背景下的電力調度自動化變得更加順利。

4.4 自動電壓控制技術的應用

在電力調度系統中，網絡分析軟件能夠借助網絡拓撲等功能性模塊來實現對運行系統的深度分析。電網調度系統網絡分析軟件可以在運行階段保持規劃態、研究態與實時態三種狀態。其中規劃態可以分析電網調度系統的運行情況，并科學預測電網調度系統在未來一段時間的運行狀態。研究態則能夠針對電網調度系統過去以及當前的運行情況，為系統后續運行提供幫助。實時態能夠分析實時運行數據，以動態化的數據信息來為電力調度系統的運行帶來幫助。對于電網調度系統而言，網絡分析功能可以有效提升系統運行質量[4]。自動電壓控制可以結合電網調度系統的運行狀態來完成對電壓需求的實時分析，并在電壓分析過程中自動完成電壓控制。只要電網調度系統能夠保障電壓在運行期間的穩定性，就可以讓電網調度系統的供電質量得到進一步提高，而且自動化電壓控制還能在一定程度上降低電網在運行階段的損耗。智能電網技術下的電網調度自動化是智能電網發展的必然趨勢，只有結合電網運行需求來主動加強對智能化技術的應用，才能為電網調度提供更多幫助。通過將電網運行管理、資源調度等功能融為一體，可以讓智能電網技術下的電網自動化調度質量變得更好[5]。

5 結論

總而言之，智能電網技術是電力調度自動化系統中不可或缺的重要組成部分，通過對智能電網技術在電力調度自動化中的應用進行分析，可以讓智能電網技術真正實現價值最大化。相信隨著更多人意識到電力調度自動化的價值，智能電網技術與電力調度自動化技術將會更加完善。