智能電網(wǎng)調(diào)度運行關(guān)鍵技術(shù)分析

阮波

摘 要：電力系統(tǒng)的核心組成之一就是智能電網(wǎng)調(diào)度，其能夠保證電力系統(tǒng)的正常運行，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定安全。當(dāng)前，智能電網(wǎng)調(diào)度運行存在著一些問題，象標(biāo)準(zhǔn)化推廣效率低、缺乏實用性靈活性等?；谶@種情況，該文將探討智能電網(wǎng)調(diào)度運行面臨的關(guān)鍵技術(shù)，象電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警及輔助技術(shù)、電網(wǎng)調(diào)度短路電流控制技術(shù)、電網(wǎng)實施動態(tài)監(jiān)測技術(shù)以及電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)等，對保證電網(wǎng)的正常運行有重要的意義。

關(guān)鍵詞：關(guān)鍵技術(shù)；調(diào)度；智能電網(wǎng)

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，對人們正常的生產(chǎn)生活有重要的作用。作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，智能電網(wǎng)調(diào)度工作的順利開展，可以為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行提供有力保障。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的調(diào)度方式已經(jīng)無法滿足實際的需求，需要研究智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而推動智能電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

1 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)電網(wǎng)運行的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。智能電網(wǎng)具有自愈性、兼容性以及調(diào)度高效優(yōu)質(zhì)性等特點。智能電網(wǎng)如果在運行過程中受到某些因素的影響，工作人員不需要進(jìn)行過多干預(yù)，只需要隔離存在問題的元件，防止影響到整體的運行。當(dāng)智能電網(wǎng)存在問題時，其可以進(jìn)行自我診斷檢測分析，并盡快恢復(fù)正常運行。智能電網(wǎng)在生產(chǎn)過程中可以接入一些清潔能源，象太陽能、風(fēng)能等，同時還可以與微電網(wǎng)、分布式電網(wǎng)等并網(wǎng)運行。智能電網(wǎng)中使用了一些網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，可以實現(xiàn)自動化的調(diào)度和控制，能夠充分發(fā)揮電力設(shè)備的性能，保證電網(wǎng)運行的高效、優(yōu)質(zhì)，進(jìn)而保證人們正常的生產(chǎn)生活。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度目前存在的問題

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化推廣效率低

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)一直在進(jìn)行改進(jìn)，并且擁有很多不同的應(yīng)用版本以及數(shù)據(jù)。但是由于標(biāo)準(zhǔn)化管理比較落后，會導(dǎo)致模型數(shù)據(jù)不夠統(tǒng)一，這樣就無法滿足全面調(diào)度的需求。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)調(diào)度也比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的經(jīng)驗式調(diào)度方式已經(jīng)無法滿足實際需求。受到各種信息化技術(shù)的影響，智能電網(wǎng)對實時仿真的需求比較高，但是由于標(biāo)準(zhǔn)化推廣程度較低，導(dǎo)致其需求無法得到滿足。

2.2 缺乏實用性與靈活性

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中開始使用先進(jìn)的信息技術(shù)，這樣就導(dǎo)致以前的系統(tǒng)功能落后。象一些系統(tǒng)中的傳統(tǒng)功能已經(jīng)被先進(jìn)的應(yīng)用所取代，缺乏實際應(yīng)用的迫切性。由于傳統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)落后，其在維護(hù)過程中往往需要耗費大量的人力、物力，才能夠保證系統(tǒng)的正常運行。當(dāng)前的智能電網(wǎng)還無法實現(xiàn)一體化的架構(gòu)設(shè)計，無法全面覆蓋多專業(yè)以及多級協(xié)調(diào)，這樣就無法滿足智能電網(wǎng)調(diào)度的縱向貫通、橫向協(xié)調(diào)需求。受到各種因素的影響，調(diào)度機構(gòu)建設(shè)過程中使用的技術(shù)往往是獨立進(jìn)行的，聯(lián)系不夠密切，缺乏協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性，并且設(shè)計缺乏標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化。這樣導(dǎo)致不同系統(tǒng)之間無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，并且受改動影響比較大，進(jìn)而導(dǎo)致智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)缺乏靈活性。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警以及輔助技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警以及輔助技術(shù)的使用，可以實時監(jiān)測電網(wǎng)的狀態(tài)，保證相關(guān)人員了解電網(wǎng)運行的具體狀態(tài)以及準(zhǔn)確信息，使電網(wǎng)調(diào)度運行情況可以被全方位地了解。調(diào)度人員可以根據(jù)這些信息開展決策判斷，進(jìn)而保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行。智能電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警監(jiān)測和輔助技術(shù)還能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，通過相關(guān)的軟件可以跟蹤判定電網(wǎng)的頻率、功率以及電壓等情況。智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)能夠根據(jù)分析出的數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)警判斷，并且制定科學(xué)合理的預(yù)警措施，降低電網(wǎng)事故發(fā)生的概率，保證智能電網(wǎng)可以穩(wěn)定安全的運行，為人們生產(chǎn)生活提供電力保障。

3.2 電網(wǎng)調(diào)度短路電流控制技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生產(chǎn)生活對電網(wǎng)調(diào)度情況以及電網(wǎng)運行策劃提出了更高的要求，對智能電網(wǎng)正常運行有著重要影響的一個技術(shù)為智能電網(wǎng)調(diào)度短路電流控制技術(shù)。在傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中，控制短路技術(shù)包括系統(tǒng)運行方式、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)設(shè)備性能等方面，并且在應(yīng)用過程中還需要考慮相關(guān)因素的影響，避免降低電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。目前，比較先進(jìn)的智能電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)是利用故障電流限制器來控制短路電流。故障電流限制器是可以有效限制故障電流及其第一峰值，并且串聯(lián)于電氣回路中的阻抗變換元件，具有限流功能的快速開斷設(shè)備。當(dāng)智能電網(wǎng)正常運行時，故障電流限制器的狀態(tài)表現(xiàn)為低阻抗，或者零阻抗。但是當(dāng)智能電網(wǎng)存在故障時，故障電流限制器的阻抗會快速增加，并且不會影響和限制智能電網(wǎng)正常運行的相關(guān)特征。

3.3 電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)也可以實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控功能。20世紀(jì)90年代，科學(xué)家研制出基于全球定位系統(tǒng)的相量測量單元，就此誕生了同步相量技術(shù)。廣域網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測技術(shù)能夠在同一參考軸下，獲得電力系統(tǒng)的大量穩(wěn)態(tài)信息以及實時動態(tài)信息，進(jìn)而保證電網(wǎng)系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。廣域網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以對發(fā)電機功率進(jìn)行直接測量，每隔一段時間可以將動態(tài)數(shù)據(jù)傳輸給調(diào)度主站。廣域網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以利用全球定位系統(tǒng)為數(shù)據(jù)建立時標(biāo)，并獲取到同一斷面數(shù)據(jù)，進(jìn)而實現(xiàn)對智能電網(wǎng)的動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測、電網(wǎng)低頻震蕩告警、電網(wǎng)擾動分析等。廣域網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的出現(xiàn)，能夠彌補SCADA/EMS系統(tǒng)的不足，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定決策、參數(shù)辨識、事故分析、調(diào)度、預(yù)警和穩(wěn)定分析等都具有重要作用，能夠給電力系統(tǒng)的控制和運行帶來巨大的好處，并且有效地解決復(fù)雜電網(wǎng)中存在的各種問題。

3.4 電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警與輔助決策技術(shù)

電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警與輔助決策技術(shù)可以對電力系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，還可以在線計算監(jiān)測數(shù)據(jù)，以便調(diào)度運行人員通過計算結(jié)果來開展決策，不斷提升調(diào)度人員對電網(wǎng)的控制能力以及駕馭能力。電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警與輔助決策系統(tǒng)的主要功能有：在線暫態(tài)功角穩(wěn)定緊急控制輔助決策、在線頻率穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線低頻震蕩預(yù)防控制輔助決策、在線暫態(tài)電壓穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線靜態(tài)電壓穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線暫態(tài)功角穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線熱穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策、在線低頻震蕩計算分析、在線頻率穩(wěn)定計算分析、在線暫態(tài)電壓穩(wěn)定計算分析、暫態(tài)功角穩(wěn)定計算分析、在線熱穩(wěn)定計算、在線靜態(tài)安全與電壓穩(wěn)定計算分析、在線狀態(tài)估計、電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測。

4 結(jié)語

智能電網(wǎng)運行過程中，智能電網(wǎng)調(diào)度運行關(guān)鍵技術(shù)可以提升其安全性、穩(wěn)定性，對保證電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展、健康穩(wěn)定有著重要的價值。智能電網(wǎng)調(diào)度運行技術(shù)推廣過程中，需要提升相關(guān)人員的職業(yè)道德以及綜合素質(zhì)水平，并制定完善的檢驗和排查計劃，對電力系統(tǒng)中存在的安全隱患進(jìn)行排查，保證智能電網(wǎng)的正常運行，提升人們的生產(chǎn)生活水平，并且給智能電網(wǎng)帶來較大的社會效益以及經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)

[1]史俊霞.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)集中運維關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技與創(chuàng)新，2016（4）：147.

[2]張淳.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用功能分析[J].中國高新科技，2017，1（6）：94-96.

[3]宣鸝.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)集中運維關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（22）：147-148.

[4]曾清秋.基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的電網(wǎng)運行安全風(fēng)險在線防控初探[J].低碳世界，2017（32）：26-27.