【摘要】本文介紹了智能電網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)下智能電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀。從該專業(yè)領(lǐng)域的平臺(tái)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)、信息技術(shù)、應(yīng)用需求等各分支方向進(jìn)行綜述，列舉了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外最新的技術(shù)研究動(dòng)態(tài)，最后總結(jié)了智能調(diào)度控制技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);調(diào)度控制技術(shù);EMS;SCADA

一、引言

隨著電網(wǎng)的規(guī)模的擴(kuò)大以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，匯集到調(diào)度中心的各種信息增長(zhǎng)迅猛，如何有效的進(jìn)行調(diào)度是如今電力調(diào)度中心面臨的一個(gè)主要問(wèn)題，因而導(dǎo)致了智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的產(chǎn)生。該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)平臺(tái)和應(yīng)用功能按照橫向集成、縱向貫通的一體化思路設(shè)計(jì)，充分考慮各級(jí)調(diào)度的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和相互之間的內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)行、一體化維護(hù)和一體化使用，能夠滿足各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)及調(diào)度各專業(yè)的需要，滿足一體化智能電網(wǎng)調(diào)度體系和備用調(diào)度體系的要求。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外大量研究人員、工程師、研究機(jī)構(gòu)和應(yīng)用單位在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的理論和應(yīng)用等諸多方面開(kāi)展了深入研究。文獻(xiàn)[1]通過(guò)對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)與傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)的區(qū)別進(jìn)行了分析，并就智能調(diào)度支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了探討;文獻(xiàn)[2]提出以智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)功能完善的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)防范，實(shí)現(xiàn)在線分析電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的精細(xì)化管理。

文獻(xiàn)[3]提出一種智能電網(wǎng)條件下面向地區(qū)級(jí)調(diào)度支持系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)及應(yīng)用類組成，其中應(yīng)用類包括實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析類、調(diào)度計(jì)劃類和調(diào)度管理類，同時(shí)詳述了實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析類、調(diào)度計(jì)劃類的具體內(nèi)容。文獻(xiàn)[4]在建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的背景下，分析了建設(shè)智能調(diào)度的意義、目的，闡明了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，描述了智能調(diào)度的內(nèi)涵、特征、體系架構(gòu)，剖析了建設(shè)中國(guó)智能調(diào)度所需的關(guān)鍵技術(shù);文獻(xiàn)[5]針對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的局限性提出了基于多Agent的智能調(diào)度決策支持系統(tǒng)，并詳細(xì)闡述了相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)和各Agent的功能;文獻(xiàn)[6]分析比較了目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展較為成熟的六類智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)。

通過(guò)結(jié)合我國(guó)智能電網(wǎng)調(diào)度安全運(yùn)行要求，文獻(xiàn)[7]對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)安全運(yùn)行應(yīng)用方法和電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)安全運(yùn)行應(yīng)用進(jìn)行了探究和闡述;文獻(xiàn)[8]從電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策技術(shù)、電網(wǎng)運(yùn)行方式在線分析技術(shù)、基于FCL的短路電流控制技術(shù)、電力系統(tǒng)元件參數(shù)在線辨識(shí)技術(shù)、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與優(yōu)化技術(shù)以及基于廣域網(wǎng)的輸電線路測(cè)距技術(shù)等七個(gè)方面分析了實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行所面臨的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題;文獻(xiàn)[9]以2010年相關(guān)國(guó)際會(huì)議論文為基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)外關(guān)于智能電網(wǎng)控制中心在電網(wǎng)控制中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、狀態(tài)估計(jì)、N-1-1安全分析、動(dòng)態(tài)安全評(píng)估和智能恢復(fù)控制與策略等方面的研究進(jìn)行了綜述。

文獻(xiàn)[10]對(duì)智能調(diào)度的需求、考慮因素等若干問(wèn)題進(jìn)行了探討，提出一種智能調(diào)度中心層次結(jié)構(gòu);針對(duì)中國(guó)未來(lái)互聯(lián)特大電網(wǎng)的運(yùn)行控制需求，文獻(xiàn)[11]分析了未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，提出“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的全網(wǎng)集散式調(diào)度與控制技術(shù)支持系統(tǒng)的架構(gòu);文獻(xiàn)[12]指出智能電網(wǎng)運(yùn)行的核心在于能夠在電網(wǎng)控制技術(shù)中融入現(xiàn)代化的通信技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的安全管理;文獻(xiàn)[13]表明智能電網(wǎng)控制決策技術(shù)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容和電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，也是維系電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的重要保證;文獻(xiàn)[14]從信息流的角度探討了未來(lái)智能電網(wǎng)控制形態(tài)的演變，認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的出現(xiàn)和大規(guī)模應(yīng)用是新型控制中心的技術(shù)支撐;文獻(xiàn)[15]分析了電力系統(tǒng)中電力流、信息流、資金流的變化規(guī)律和相互之間的制約關(guān)系，并通過(guò)對(duì)信息流的調(diào)控來(lái)改善電力流和資金流;文獻(xiàn)[16]指出在智能電網(wǎng)中調(diào)度環(huán)節(jié)相當(dāng)于電網(wǎng)中的神經(jīng)中樞，以及智能電網(wǎng)中的調(diào)度控制架構(gòu)是最需要智能化的一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是最能體現(xiàn)出電網(wǎng)智能特征的環(huán)節(jié)。

文獻(xiàn)[17]針對(duì)現(xiàn)有操作票管理系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)開(kāi)票、開(kāi)票過(guò)程中缺乏嚴(yán)格的校驗(yàn)及其規(guī)則定制復(fù)雜等不足，基于新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)OPEN-3000 平臺(tái)開(kāi)發(fā)了電網(wǎng)智能操作票管理系統(tǒng);文獻(xiàn)[18]分析了我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)從數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）到能量管理系統(tǒng)（EMS）的發(fā)展歷程;文獻(xiàn)[19]指出電網(wǎng)不僅只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連發(fā)電機(jī)和加載通過(guò)輸電和配電系統(tǒng)，而且與通信和控制的系統(tǒng)緊密相關(guān);文獻(xiàn)[20]針對(duì)下一代高級(jí)靈活和高效的電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制問(wèn)題分析了相應(yīng)亟待解決的重點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題;文獻(xiàn)[21]從模型、算法、接口和策略等多個(gè)方面對(duì)大規(guī)模風(fēng)電接入后智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的適應(yīng)性進(jìn)行深入分析;文獻(xiàn)[22]將多智能體系統(tǒng)（MASS）、能量管理系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，研究基于移動(dòng)Agent的調(diào)度決策支持系統(tǒng)模型建立，提出了基于MAS的智能電網(wǎng)調(diào)度決策支持系統(tǒng)的初步實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并在基于移動(dòng)Agent模型的基礎(chǔ)上對(duì)故障針斷部分做了具體設(shè)計(jì);文獻(xiàn)[23]對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出一種智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的集中運(yùn)維技術(shù)方案。

三、總結(jié)

通過(guò)上述研究智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)研究可以總結(jié)其具備以下特點(diǎn)：

1.數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化。通過(guò)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行信息和生產(chǎn)管理信息的快速、可靠傳輸，為大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)通信保障。

2.運(yùn)行監(jiān)視全景化。從時(shí)間、空間、業(yè)務(wù)等多個(gè)層面、多個(gè)維度，實(shí)現(xiàn)調(diào)度生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的全景監(jiān)視、智能告警，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行分析資源的全面整合、數(shù)據(jù)共享、可視化展示，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況更加全面、快速、準(zhǔn)確、直觀呈現(xiàn)。

3.安全評(píng)估動(dòng)態(tài)化。通過(guò)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)多角度在線安全分析評(píng)估，實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)運(yùn)行的在線安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)、告警、輔助決策和多維多層協(xié)調(diào)的主動(dòng)安全防御。

4.調(diào)度決策精細(xì)化。通過(guò)對(duì)年度方式、月度檢修、實(shí)時(shí)計(jì)劃編制與安全校核等核心業(yè)務(wù)的集中開(kāi)展和規(guī)范化、流程化管理，實(shí)現(xiàn)調(diào)度決策的精益化、智能化和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防預(yù)控。

5.運(yùn)行控制自動(dòng)化。能夠在全網(wǎng)AGC、AVC、切機(jī)、解列、低頻低壓減負(fù)荷等控制策略統(tǒng)一協(xié)調(diào)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電網(wǎng)頻率、電壓、潮流等的自動(dòng)調(diào)整和控制，實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)的一體化分級(jí)協(xié)調(diào)控制。

6.機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)最優(yōu)化。適應(yīng)大型可再生能源尤其是風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)包括常規(guī)電源和新能源的標(biāo)準(zhǔn)化并網(wǎng)、優(yōu)化調(diào)度和靈活快速調(diào)控。

參考文獻(xiàn)

[1]駱韜銳.智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)的探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（20）.

[2]馮松起，等.基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)防范措施研究[J].東北電力技術(shù)，2011（6）.

[3]郝文斌，等.智能電網(wǎng)地區(qū)調(diào)度支持系統(tǒng)框架研究[J].四川電力技術(shù)，2011，34（4）.

[4]嚴(yán)勝，等.智能電網(wǎng)調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)[J].電力建設(shè)，2009， 30（9）.

[5]余臘生，錢(qián)奕蘭.多Agent 智能電網(wǎng)調(diào)度決策支持系統(tǒng)研究[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2011，30（7）.

[6]K.Tomsovic，D.E.Bakken，V.Venkatasubramanian，et al.Designing the next generation of real-time control，communication，and computations for large power systems[J].In Proceedings of the IEEE，2005，93（5）.

[7]J.A.Momoh.Smart grid design for efficient and flexible power networks operation and control[C].Power Systems Conference and Exposition，2009.

作者簡(jiǎn)介：李偉（1979—），男，山東新泰人，碩士研究生，國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司培訓(xùn)中心講師。