淺談智能調(diào)度運行關(guān)鍵技術(shù)

謝傳貴

摘要：智能電網(wǎng)背景下，我國電網(wǎng)的調(diào)度運行管理模式要在吸收國外電網(wǎng)運行管理先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合國情，開拓創(chuàng)新，在堅強智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，基于跨區(qū)域大電網(wǎng)、堅強電網(wǎng)的發(fā)展理念，優(yōu)化現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度運行模式，實現(xiàn)調(diào)度運行、設(shè)備監(jiān)控業(yè)務(wù)合并的調(diào)控一體化管理模式，發(fā)展與之相適應(yīng)的調(diào)度運行技術(shù)，實現(xiàn)建成國際一流的調(diào)度控制中心的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)，微電網(wǎng)，調(diào)度運行

0引言

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，特高壓跨區(qū)域電網(wǎng)的建立，分布式新能源發(fā)電的發(fā)展對電網(wǎng)調(diào)度運行水平提出更高要求。在此背景下，電網(wǎng)規(guī)模加速增長，跨區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)運作更加積極，新能源發(fā)電并網(wǎng)增多且亟需規(guī)范，作為電網(wǎng)重要業(yè)務(wù)節(jié)點的調(diào)度運行工作，傳統(tǒng)的運行管理模式單一，占據(jù)人力資源多，事故處理過程信息響應(yīng)慢，與用戶無交互等缺點暴露無遺，不能適應(yīng)電網(wǎng)快速發(fā)展的需要。發(fā)展智能電網(wǎng)，是我國建設(shè)堅強、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟電網(wǎng)的必然要求，是適應(yīng)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

1智能調(diào)度運行現(xiàn)存問題與發(fā)展方向

在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，調(diào)度運行技術(shù)存在的問題主要有：

電網(wǎng)規(guī)劃不合理，導(dǎo)致輸變電設(shè)備效率低;智能電網(wǎng)中特高壓輸變電技術(shù)的日漸成熟及分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電的興起，迫切需要對電網(wǎng)規(guī)劃作出相應(yīng)調(diào)整。

電網(wǎng)測量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不完整，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與計時性存在問題。傳統(tǒng)調(diào)度模式中，電網(wǎng)日常操作及事故處理依賴變電站運維人員對現(xiàn)場信息的匯總及匯報，效率低，處理時間長。

需要更加完善的調(diào)度技術(shù)系統(tǒng)平臺的支持。智能電網(wǎng)的發(fā)展，不僅使得電網(wǎng)規(guī)模擴大，同時，需要維護的模型和數(shù)據(jù)增多，原有技術(shù)系統(tǒng)無法滿足智能電網(wǎng)發(fā)展需要，需要對應(yīng)用支持平臺進一步優(yōu)化。

在隨著技術(shù)的發(fā)展，未來的智能調(diào)度需要面向輸電網(wǎng)，能綜合運用各種先進技術(shù)，從而對輸電網(wǎng)進行在線狀態(tài)監(jiān)視、數(shù)據(jù)分析等;面向調(diào)度中心各專業(yè)，借助在線安全分析平臺、調(diào)度滾動發(fā)電計劃等手段，能提供更加全面的智能化業(yè)務(wù)，實現(xiàn)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行[1]。

2調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究及思路

2.1對電網(wǎng)進行科學(xué)合理的規(guī)劃

（1）特高壓電網(wǎng)建設(shè)與國家能源規(guī)劃相配置

特高壓電網(wǎng)的建成，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)，實現(xiàn)電力能源更有效的輸送，提高電網(wǎng)運行可靠性，同時，為平衡我國能源分布，保護環(huán)境，提高資源利用率也起了重要作用。

配電網(wǎng)建設(shè)與終端客戶需求相配置

目前，我國智能電網(wǎng)建設(shè)以架構(gòu)堅強的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)為中心，但配電網(wǎng)的建設(shè)不能忽視。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，配電網(wǎng)絡(luò)線路老化、人工參與度大等問題凸顯。同時，配電網(wǎng)技術(shù)和管理制度欠缺，配電線路線損高等問題亟待完善。此外，配網(wǎng)在智能電網(wǎng)建設(shè)的宏偉藍圖下，已開始脫離傳統(tǒng)模式，電動汽車充電、用戶自行并網(wǎng)技術(shù)理念的提出，豐富了配網(wǎng)功能，增強了與電力用戶的互動。因此，發(fā)展配網(wǎng)不僅能提高用戶用電可靠性，更能實現(xiàn)用戶更為先進的用電模式[3]。

2.2合理配置現(xiàn)行電網(wǎng)電壓等級

（1）我國電壓等級配置情況：500kV線路為主網(wǎng)架，220、110kV線路為高壓配電電網(wǎng)，其他低電壓等級線路為下一級配電電網(wǎng)。

（2）提高配網(wǎng)電壓等級，限制配網(wǎng)短路電流。為限制配網(wǎng)短路電流，配電網(wǎng)絡(luò)中可簡化電壓等級，合理配置中低壓配網(wǎng)設(shè)備，提高配電效率，實現(xiàn)配網(wǎng)自動化。

（3）減少線損，提高電網(wǎng)運行經(jīng)濟性。對于目前城市電網(wǎng)，簡化變電層次，適當(dāng)提高低壓配電網(wǎng)絡(luò)電壓等級，在滿足短路電流的基礎(chǔ)上，提高輸送功率。

（4）未來電壓等級配置方向及思路。適應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展，我國電壓等級應(yīng)重新優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)電網(wǎng)效益最優(yōu)化。為避免新電壓等級過渡過程中電網(wǎng)可靠性降低等不利影響的出現(xiàn)，采用裝設(shè)聯(lián)絡(luò)變的方式使新老配電電壓等級并列運行[4]。

2.3提高輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測技術(shù)

智能電網(wǎng)要求以光纖化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征，安全可靠、結(jié)構(gòu)合理。在調(diào)度端調(diào)控一體化運行模式下，傳統(tǒng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)對現(xiàn)場的監(jiān)視模式被動，信息源零散，無輔助決策，容易延誤事故處理時機，為此智能電網(wǎng)中需實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)視、分析、預(yù)警、輔助決策的可視化，構(gòu)建可視化平臺。

硬件基礎(chǔ)：電站端安裝在輸變電設(shè)備不同部位上基于先進傳感技術(shù)的監(jiān)測裝置及傳感器，實現(xiàn)站端輸變電設(shè)備狀態(tài)信息的監(jiān)測。

通信協(xié)議：目前常采用的數(shù)據(jù)傳輸采用統(tǒng)一的IEC61850通訊規(guī)約。

綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)：該系統(tǒng)建立開放式架構(gòu)的狀態(tài)評估平臺，基于企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)與企業(yè)集成應(yīng)用，實現(xiàn)多系統(tǒng)與裝置的數(shù)據(jù)共享，通過站端監(jiān)測單元，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度運行客戶端對電網(wǎng)輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能。

技術(shù)意義：智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，便于運維人員對設(shè)備狀態(tài)更加直觀實時，從而提高了設(shè)備的運行可靠性;為檢修人員提供故障判斷的參考，方便準(zhǔn)確定位和判斷故障性質(zhì)，從而進一步降低維修成本，減少事故處理時間，為實現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)度一體化運行提供堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.4提高用戶側(cè)互動模式下調(diào)度一體化技術(shù)

互動是智能電網(wǎng)的重要特征之一。隨著風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的成熟及空調(diào)、供熱加壓電泵等負(fù)荷的的增大，用戶側(cè)與調(diào)度中心的信息交互水平應(yīng)不斷提升[5]。

負(fù)荷側(cè)的用戶互動技術(shù)：可實施峰谷電價，引導(dǎo)用戶在低谷時段用電，利于電網(wǎng)調(diào)度調(diào)峰，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶在一定程度上的互動。也可在峰谷電價的基礎(chǔ)上，通過反映用戶自身生產(chǎn)需求、用電意愿的用戶申報，將互動負(fù)荷和發(fā)電機組同時作為決策變量參與電網(wǎng)調(diào)度發(fā)電計劃的編制。

電源側(cè)的用戶互動技術(shù)：太陽能發(fā)電是受日光強度、照射角度等因素影響，因此，光伏發(fā)電受天氣、電力位置影響較大;風(fēng)電具有隨機性、不確定性等特點，這些特性決定了太陽能、風(fēng)能發(fā)電的分布式特點。隨著分布式新能源的開發(fā)和技術(shù)的成熟，在國網(wǎng)公司大力提倡下，用戶可自行建設(shè)風(fēng)電、光伏發(fā)電站，并按照相關(guān)政策可上網(wǎng)售電。從這個角度看，每個電力用戶或者家庭都可以在技術(shù)、政策滿足的條件下，建立屬于“自家”的分布式發(fā)電站，除滿足自身的用電需要外，多余電量可向電網(wǎng)輸送。若這一技術(shù)得以廣泛推廣及成熟后，未來電網(wǎng)中將分布著數(shù)量眾多的風(fēng)電或光電等分布式新能源發(fā)電站，由此組成的微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，提高電網(wǎng)供電可靠性。

3結(jié)語

隨著國內(nèi)外電力企業(yè)對智能電網(wǎng)研究的重視和投入的加大，智能電網(wǎng)下電力系統(tǒng)的供電、輸電、用電等模式已悄然改變。調(diào)度作為電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，對電網(wǎng)安全、可靠的運行提高技術(shù)和管理保障。調(diào)度一體化運行管理模式的引進，將會縮短業(yè)務(wù)鏈條，節(jié)約人力資源，提高工作效率，提高電網(wǎng)運行管理水平，進而成為智能電網(wǎng)建設(shè)中的關(guān)鍵一環(huán)。

參考文獻

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