電網調度一體化平臺的研究與應用

【摘要】隨著電網建設速度的加快，電網調度一體化成為電網發展的必然趨勢，其不僅可以提高資源的利用率，還可以提高電網運行的安全穩定性和供電的可靠性。本文主要對電網調度一體化的相關內容及優勢進行探究，詳細的描述了電網調度操作模式一體化平臺的各項功能的實現，確保電網的高效、穩定運行。

【關鍵詞】電網調度；一體化

【中圖分類號】TM77 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0098-01

引言

隨著地區電網容量、結構、規模等的進一步擴大，以及智能電網建設步伐的不斷加快，電網經濟調度運行策略編制工作的復雜程度也在進一步加大，往往需要對多種可行的調度控制策略從技術、經濟、穩定性等方面進行綜合比較分析。為此，利用當前電網光纖通信及數據網絡平臺，采用電網調度一體化管理信息系統進行調度運行管理工作，運行信息化手段推進“分級調度、統一管理”管理模式的實現，可以使電網調度部門有效地履行電網調度職能，實現安全、經濟、優質調度，提高工作效率，全面提高電網調度和管理水平。

電網調度一體化平臺優勢

隨著國內WAMS系統和動態預警系統的成功運行，這些新系統運行已具備了與EMS系統相近的運行可靠性，為與EMS同一平臺提供了基礎；此外，同一平臺不僅可以大幅度降低電網模型等相關的維護工作，降低自動化相關人員的維護工作量，而且可以方便調度員對電網的監測與有效控制；可以在同一數據平臺下，實現上述電網調度的一體化。系統可以共用歷史數據庫存儲電網模型、設備參數和各自的歷史數據，實時數據顯示和歷史數據保存采用統一的機制，在同一幅廠站畫面上顯示EMS、WAMS和動態預警等系統的數據。統一的支撐平臺有如下幾個方面的優勢：

（1）集成各種量測數據，簡化接口設計：在一體化平臺支撐下，數據庫管理系統統一存儲和管理PMU采集的數據，避免了各系統之間的大量數據交互。同時實現數據共享，方便各種高級應用功能的順利實施。

（2）實現一體化維護，減輕維護工作量。隨著電網建設的不斷發展，各系統電網模型維護，包括電網的拓撲結構、設備參數和廠站接線圖等，給運行維護人員帶來沉重的負擔。在一體化平臺支撐下，可以統一建立、存儲和管理電網模型和圖形，避免了各系統之間的模型和圖形的交互。模型和圖形的維護在統一平臺上進行，可以方便地實現對歷史、實時和未來電網模型和圖形支持，以滿足不同應用的需求。此外，在一體化平臺支撐下，各系統具有統一的數據庫維護界面、報警定義界面等，極大地提高了維護的方便性。

（3）實現一體化監視與操作，方便使用。在一體化平臺支撐下，具有相同風格的人機交互界面，在同一臺人機工作站上實現對各系統的監視和操作，在同一幅畫面上可以對電網的穩態、動態和暫態行為進行監視，極大地提高了使用的方便性。

（4）共享硬件資源，減少硬件投資。在一體化平臺支撐下，可以最大限度地實現硬件資源共享，如歷史數據庫服務器、w曲服務器和人機工作站，從而減少硬件投資。

電網調度一體化功能的實現

（1）電網運行方式的預安排

目前國內很多在建或已建成的電網動態監測預警與輔助決策系統最主要的功能是為調度運行人員提供電網實時動態監測信息、預想故障下的系統穩定性以及輔助決策。

●電網經濟運行分析

電網調度運行部門目前最關注的是電網的安全穩定性，這是因為發電計劃通常不是由調度部門掌握的，因此很難實現經濟調度。但隨著智能電網的建設，電網的經濟分析將是其必不可少的功能。

a）進行電量統計分析：由于PMU能夠動態測量數據，因此可以進行電量分析計算，實現對電量采集裝置的校核；

b）網損統計分析：離線的網損計算不能正確反映實際網損，這是因為電網運行的狀態是經常變化的，表現在電氣設備的檢修、電網的建設和電源的建設等都會對網損造成影響。由于動態測量裝置能實時地傳送數據，因此可以進行實時網損在線計算分析，這樣校核實際統計網損，找出造成網損大的因素，尋找控制措施，提高電網運行經濟性。

c）AGC的經濟調控：目前AGC的調控是根據發電機的特性進行調控的，但隨著智能電網的運行，AGC應該實現經濟調控，在電網出現功率波動時，AGC優先調節上網電價低的有效機組。

d）經濟調度的使用。當發電計劃與實際出現差別時，采用經濟調度。雖然最優潮流在理論上是可行的，但在電網實際的調度生產運行中，其適用性不大。這是因為電網規模的擴大使最優潮流難以收斂。因此在電網實際的調度運行中，采用靈敏度方法是一種實用的方法，通過在線計算電網一些經濟運行指標，如網損、購電費用對機組的靈敏度大小對機組進行排序，然后在滿足電網穩定運行的前提下，對靈敏度小的機組優先考慮滿出力，實時實現電網的“次優”運行狀態，以提高電網的安全經濟運行水平。

（2）提高斷面極限功率

在電力系統調度部門，人們通常用斷面極限功率的概念來控制潮流，這種概念是建立在負荷變化的基礎上，是為調度運行部門進行靈活調節發電機組的出力而建立的。斷面極限功率的獲得是假定發電機組功率一定（通常是滿發）的情況下，通過調節負荷變化進行仿真計算獲得的。這種結論較保守，該方法獲得的極限功率較采用在負荷一定時，調節發電機組的出力所得的極限功率小。

隨著智能電網的建設，由于其具備的實時數據的上傳，可以對斷面極限功率進行全新的釋義——由于電網負荷實時大幅度的波動可能性很小（事實上，每個省網的負荷曲線變化在短時都是比較平穩的），因此我們可以利用實時獲得電網的負荷水平，根據獲得的實時負荷水平在線求出發電機的極限功率在線計算，可較大幅度地提高電網的輸送能力。

（3）電網供電能力評估

目前各網省公司制定的年度穩定規定，主要針對的是電網的穩定問題，而電網公司的供電可靠性問題都提及較少。隨著電網公司承擔社會責任的增大，保障對社會和用戶的供電可靠性已愈加重要。因此智能電網不僅需要保證電網的穩定運行，還需要保障對社會和用戶的供電。即電網在遭受擾動并采取措施后，在保證電網安全穩定的前提下，能否保證對社會和用戶的持久供電至關重要（電網安全穩定標準的第一級安全穩定標準，通常為N.1故障）。因此必須對社會和用戶的供電能力進行評估，為電網方式安排和電網規劃提供參考依據。