智能電網技術在35千伏電網電力調度自動化中的應用

摘要：智能電網技術在傳統的電網技術基礎上融入了信息技術、通信技術、先進控制技術、人工智能技術等，極大地增強了電力系統的自動化與智能化水平。近年來，我國新能源行業發展速度很快，與此同時新能源具有的波動性與間歇性特征給電力調度工作帶來了非常大的挑戰。鑒于此，該文對智能電網技術在35千伏電網電力調度自動化中的應用展開分析和探討，旨在給相關從業人員提供一些參考。

關鍵詞：電力調度工作；智能電網技術；調度自動化；調度設計

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.10.054

中圖分類號：TM 734 文獻標志碼：B 文章編碼：1672-7274（2024）10-0-03

Application of Smart Grid Technology in Power Dispatching Automation of 35 kV Grid

Abstract： Smart grid technology integrates information technology， communication technology， advanced control technology， artificial intelligence technology， etc. on the basis of traditional grid technology， greatly enhancing the automation and intelligence level of the power system. In recent years， China's new energy industry has developed rapidly， but at the same time， the volatility and intermittency of new energy have brought great challenges to power dispatching work. In view of this， this article analyzes and discusses the application of smart grid technology in the automation of 35 kV power grid dispatching， aiming to provide some reference for relevant practitioners.

Keywords： power dispatching work; smart grid technology; scheduling automation; scheduling design

0 引言

隨著信息技術的迅猛發展和電力行業的深度轉型，傳統的電力調度方式已經無法滿適應日益增長的能源需求和新能源接入的復雜性。因此，智能電網技術在電力調度自動化中的應用逐漸成為解決方案之一。智能電網通過引入信息、通信和控制等先進技術，實現了電力系統的智能化和自動化。它不僅能夠實時監測電力系統的運行狀態和負荷需求，還可以通過智能化的決策和調度算法，優化電力資源的配置，提高電力系統運行的靈活性、可靠性和安全性[1]。

1 電力調度自動化中智能電網技術應用

的重要性

智能電網技術在電力調度自動化體系中扮演著舉足輕重的角色，它如同電力系統的智慧大腦，引領著能源管理的革新。首先，該技術構建了一個全面覆蓋的監測網絡，利用高精度傳感器、先進測量儀表及智能監控系統，深入電力設備的每一個角落，從變電站到錯綜復雜的配電網，實時采集并傳輸電流、電壓、功率等核心運行數據并將其傳輸至中央控制中心[2]。

這一過程不僅確保了數據的即時性與準確性，更為調度人員提供了詳盡、可靠的電力系統運行狀態畫像，為科學決策奠定了堅實基礎。通過對系統各節點負荷需求的精準預測、發電機組運行狀態的細致監控以及輸電線路負荷能力的動態評估，實現電力資源的優化配置與靈活調度。這不僅能有效應對突發負荷變化，還能促進清潔能源的優先利用，減少碳排放。

2 電力調度自動化中的智能電網技術特點

2.1 安全性

安全是電網運行的生命線，智能電網技術通過實時監測與智能診斷，為電力供應筑起了一道堅不可摧的防線。面對日益增長的用電需求與潛在的供電風險，智能電網能迅速捕捉異常信號，精準定位故障源頭，并利用其內置的自動恢復機制，靈活繞開故障區域，確保供電連續性，最大限度地減少停電損失。

2.2 兼容性

智能電網具有開放包容的特性。它不僅能夠無縫對接清潔能源，如太陽能、風能等可再生能源發電，實現綠色電力的并網供應，拓寬了電力供應的多元化渠道，還促進了不同種類電能的協同互補，提升了電力系統的整體效能與靈活性[3]。這種兼容性不僅滿足了社會對清潔能源的迫切需求，也更好地適應了不同用戶群體的多樣化用電場景，推動了電力行業的可持續發展。

2.3 交互性

交互性指的是用電單位可以通過使用智能電網技術創設信息交流平臺，直接與供電單位進行溝通、交流，從而為用戶提供更高質量的服務。在交互過程中，供電單位可以直接通過調度中心平臺，掌握用戶實際的用電狀況，可以直接在平臺上對電力系統的相關設備進行控制[4]。例如，通過在用戶家中安裝智能電表，電力企業可以根據用戶的需求，隨時對用戶的用電量進行測量，并且出具相應的電費賬單，設計相應的繳費、用戶問題處理平臺，及時處理用戶用電問題，給用戶提供方便、快捷的用電體驗。

2.4 經濟性

傳統的供電系統只是單純地滿足人們對于用電的需求，對于供電的經濟性重視程度不足，這種情況會導致電能會出現耗費的現象。在智能電網技術加持之下，電力企業可以對傳統的電能供應方式以及電能交易方式進行改革創新，將數據作為分析和應用的重要資源，以尋求用更少的能源達到更好的供電效果。供電企業在實際運行中，與現代科技相融合，根據自身的實際狀況調整企業的運行體系。這樣一來，可以在很大程度上縮減生產成本以及設備運行中所需的管理費用，從而創造出更大的經濟效益。

3 智能電網技術在35千伏電網電力調

度自動化中的應用

3.1 整合電力調度資源

（1）通過智能電網技術在電力系統的各個關鍵節點安裝傳感器和監測設備，實時采集電力系統的運行數據，如負荷數據、發電數據、輸電線路數據等。將采集到的數據通過通信網絡傳輸到調度中心或智能電網管理系統，為后續的數據分析和處理提供基礎。通過對采集到的實時數據進行分析和處理，應用數據挖掘、機器學習等算法，可以得到電力系統的狀態評估、負荷需求預測、新能源發電量預測等信息[5]。

（2）應用智能電網技術深度挖掘歷史數據，提煉運行規律與趨勢，為制定電力調度策略奠定堅實的數據基礎。依托先進的數據分析與預測模型，該技術能自動化制定并執行電力調度優化方案，涵蓋發電規劃、負荷平衡、線路調配等多個維度，確保調度決策既高效又精準。

（3）智能電網還具備卓越的應急響應能力，能迅速識別系統異常，自動觸發預警機制，并依據預設的應急調度預案，快速恢復供電，有效減小突發事件對電網運行的影響。這些特性共同構筑了智能電網在保障電力供應安全與穩定方面的堅實防線。

（4）應用智能電網技術可以對電力調度結果進行評估和反饋，通過數據分析和性能指標的計算，評估調度決策的效果，并不斷改進和優化智能電網技術。

3.2 優化和協調上下級調度

（1）通過智能電網技術可以建立統一的數據平臺或信息交換系統，實現上下級調度之間的數據共享和信息交流。

（2）應用智能電網技術可以實現跨區域的調度協調。通過建立跨區域調度聯動機制，各區域的調度中心可以共享負荷預測、發電計劃等信息，進行聯合調度和優化。這樣可以充分利用區域之間的差異性，優化調度資源的配置，提高整個電力系統的效率和穩定性。

（3）應用智能電網技術可以實現多級調度的協調。通過建立上下級調度之間的通信機制，實現調度決策的傳遞和協同。上級調度可以將整體調度目標和約束條件傳遞給下級調度，并提供相應的調度指令和優化策略。

（4）通過智能電網技術建立合理的數學模型和優化算法，結合各種約束條件和目標函數，實現對電力系統的綜合調度優化。

（5）通過應用智能電網技術，可以基于實時數據和不確定性預測，動態調整調度策略，提高調度的靈活性和適應性。

（6）通過應用智能電網技術可以協同電力市場的設計來促進上下級調度的優化和協調。

3.3 展開電網調度系統設計

（1）電網調度系統需要采集并處理各種實時數據，如發電機組運行狀態、負荷需求、輸電線路狀態等。這些數據可以通過傳感器、監測設備和SCADA系統等進行采集，并經過數據預處理和質量驗證等環節進行處理與校準。

（2）電網調度系統作為電力系統的中樞，其核心價值在于為調度員提供全面而精準的決策支持。該系統不僅可實時監測電網的運行狀態，確保對任何細微變化的敏銳洞察，還可通過優化調度計劃，確保電力資源的合理分配與高效利用。面對緊急事件，系統能夠迅速響應，為調度員提供即時、有效的應對策略，保障電網安全穩定運行。為了實現這一目標，電網調度系統集成了最前沿的決策工具與算法，為調度員提供精準、可靠的信息與建議，助力其做出更加科學、合理的決策。

（3）電網調度系統需要具備良好的安全防護能力，包括網絡安全、數據安全和物理安全等方面的保護措施。同時，智能電網技術還具備故障自動檢測與恢復能力，能夠快速準確地識別和響應電力系統中的故障事件，并采取相應的措施進行恢復和調整。

3.4 提升電網可觀測性

（1）在電力系統中增加更多的傳感器和測量設備，如PMU（相位測量單元）、傳感器監測裝置等，以實時獲取電力系統的狀態信息。這些設備可以監測電壓、電流、功率等參數，并將數據傳輸到監控中心，提供更全面、準確的電網狀態信息。利用高級計量技術，如廣域測量系統（WAMS）和廣域保護系統（Wide Area Protection System，WAPS），收集多個節點上的測量數據，并對數據進行集中處理和分析。這樣可以實現對電力系統全局狀況的觀測，及時發現和診斷潛在的異常情況。

（2）利用現代通信技術和云計算平臺，建立電力系統內部和外部的數據通信網絡，實現各個設備之間的數據共享和互聯。通過將數據存儲于云端，可以方便地進行大數據分析和處理，提供更準確、實時的電網狀態信息，支持實時調度和管理決策。

（3）構建電力系統的數學模型，如潮流計算與狀態估計模型，結合實時測量數據比對分析，精準估算未測節點狀態與參數，顯著提升電網可觀測性。同時，融合人工智能與大數據分析技術，深度挖掘歷史與實時數據，揭示電力系統內在規律與潛在隱患。

（4）利用機器學習算法，構建高效預測模型，提前預警系統故障，為預防與應急處理提供科學依據。此舉不僅增強了電力系統的智能運維水平，還促進了電網的安全穩定與高效運行，為可持續發展奠定堅實基礎。

4 結束語

智能電網技術在35千伏電網電力調度自動化中的應用，為電力系統帶來了更高的可觀測性。通過增加傳感器和測量設備、引入高級計量技術、建立電力系統模型、應用數據通信與云計算以及人工智能和大數據分析技術，實現了對電力系統全局狀態的實時監測和分析。這些技術的應用將有助于提高電網的穩定性、可靠性和安全性，為電力調度和管理決策提供了更準確、迅速的支持。

參考文獻

[1] 王飛，顧思．電力調度自動化中的智能電網技術運用[J]．電子技術，2024，53（3）：198-199．

[2] 李芳．可視化技術在電力調度自動化主站系統中應用的優化策略[J]．光源與照明，2024（1）：219-221．

[3] 陳雨，趙慧，周偉昌，等．探究電力調度自動化中的智能電網技術[J]．電工材料，2023（6）：84-86．

[4] 程利娟，董迪．可視化技術在電力調度自動化領域的運用[J]．自動化應用，2023，64（23）：188-190，193．

[5] 汪楠．電力調度自動化中智能電網技術的應用[J]．產業創新研究，2023（22）：105-107．