調度運行中電力技術的運用解析

摘要：電力是一種重要的能源資源。電力建設和現代電力事業的發展，需要高效便捷的電網調度技術作支撐。電力技術在電網調度運行中發揮了重要作用，是電網調度高效運行的重要保證。主要分析了電力技術在電網調度中的實際運用及其重要作用，為當前的電網調度工作提供相關的技術參考。

關鍵詞：電力技術；調度運行；AEMS系統

隨著我國電力事業的發展、電網建設的規模越來越大、電網調度運行也越來越復雜，影響電網安全穩定運行的因素逐漸增多，電網運行的安全得不到切實保障。這種形勢不僅對電網調度員的工作提出了新的要求，對電網自動化技術也提出了更高、更新的要求。電力技術的發展，要求能為電網調度運行提供技術服務與支持。因此，有必要對電力技術在電網調度運行中的應用進行分析，以優化我國的電網調度運行，促進我國電力事業的發展。

一、AEMS系統在電網調度運行過程中的運用

AEMS系統指的是以廣域測量系統技術為基礎的EMS動態系統，主要包括同步定時系統、通信系統、動態測量系統和中央處理機。AEMS系統可以對電網發電機的內電勢和各母線的電壓等空間矢量進行有效測量。因此，AEMS系統的運用，實現了對電網調度運行的動態估算，對發電機在運行過程中的振蕩現象等動態行為進行實時監測。

AEMS系統在電網調度運行過程中的運用，主要包括以下幾個方面：首先，分析全網范圍內的電網調度運行情況，以AEMS系統來有效估算全網范圍內的電網運行情況，使全網運行狀態的分析更具有實際價值，為在線實時監控提供可能。其次，進行動態的調度。運用AEMS系統可以對電網調度運行系統進行連續性、動態化的控制分析，改變EMS系統在電網調度運行中的時間限制，實現電網調度的優化。再次，滿足市場機制的要求。AEMS系統可以實現電網的在線定價和電價的核算功能，增強電網決策的計算能力、分析能力和辯護能力，減少電網調度運行中的經營性攻擊和爭論。最后，實現連鎖事故的自動化預防性控制。通過AEMS系統，能夠增強系統在緊急狀況下的統一調度和集中控制，實現連鎖事故的集中自動化控制和處理。

二、安全穩定的控制技術在電網調度運行過程中的運用

目前，大中型縣級供電系統的電網自動化技術主要表現為數據的采集和控制，即SCADA。SCADA系統是EMS的一個子系統，它能夠準確掌握電網調度運行的實際狀態，迅速診斷出系統運行的故障，保證電網調度運行的安全性、穩定性，提高電網調度的水平和效率，因而成為電網調度運行中非常重要的工具。下面結合電網調度的自動化系統，對SCADA系統的結構和功能進行分析。

安全、穩定是保證電網調度運行正常工作的基本條件，安全穩定的控制技術是保證電力系統安全穩定運行的重要方法，被稱為系統保護或特殊保護。在電網建設中，隨著電網規模的不斷擴大，安全穩定的控制技術在電網調度運行中得到了廣泛應用，不管是在其深度還是廣度上，都得到了長足的發展。安全穩定的控制技術可以做如下分類：以應用范圍劃分，可分為局部電網控制、區域電網控制、大區聯網控制三種。以穩定類型劃分，可分為頻率穩定控制、電壓穩定控制、暫態穩定控制、設備超負荷控制、失步控制五種。以應用電網劃分，可分為送斷電網側、受斷電網側、電網解列三種。

安全穩定的控制技術在電網調度運行過程中的運用，是通過電力運行的監視系統、電路控制系統和電力分析系統來實現的。在電網自動化系統中，該技術可以實現對系統電流負荷的變化進行實時監控，與靜電穩定儲備，無功、有功備用容量的儲備相比較，對系統電流負荷進行調整。同時，系統的電力元件在實際的工作中可能會發生一些故障，該技術可以對電力元件的故障情況進行分析，了解故障類型，確定故障形態，結合電力元件的故障形態進行科學測量，以調整電網的調度運行狀態，保證電力元件在規定的負荷下正常工作，避免系統的電壓崩潰和頻率崩潰。

在電網的調度運行中，該技術通過數據采集子系統與各發電廠站的遠程終端裝置聯系，以實時獲取電網運行的相關數據信息。再者，在數據收集中與GPS連接起來，為系統提供準確的時鐘。在數據采集的子系統中，以軟件來自動切換雙通道接口，將雙局域網和終端服務器連接起來，實現數據采集系統和發電站終端設備的連接，同時實現數據采集系統與各子系統之間的數據接收、傳送、交換、處理，在數據處理的過程中發出控制命令，完成通道切換的控制、通信狀態的統計和監視，實現電網調度運行的全程監控。

三、變電綜合自動化技術在電網調度運行過程中的運用

該技術對電網調度運行的數據進行收集，以計算機技術為手段，實現信息的共享。該項技術具有電度采集、故障錄波、重合閥、四遙、保護、無防功能，且可以實現高效的專家系統。此項技術可以形成分步分層式的綜合系統，摒棄了傳統設計面向功能的設計理念，在開關設備上安裝數據采集的裝置，再連接專用的通訊網絡，實現信息的共享，并將數據資料傳送到監控機和工程師站，實現變電站數據的整體層次共享。該項技術可以大大減少二次系統設置和信號屏的控制，不僅能夠保證系統的實時性、靈活性、可靠性，還提高了電網調度運行的管理水平以及自動化水平。

由于該項技術的特點，在未來的電網建設中應用前景廣闊，這就對電網的調度運行提出了更高的要求。在主設備的保護投停、運行監視、事故處理和調整操作方面，都與傳統的變電站有著很大區別。隨著計算機技術的發展，對縣級電網調度運行的自動化系統建設水平的要求也越來越高，而小型變電站在管理上仍然采用“模擬盤”的數據檢測方法，數據收集和信息傳遞的實時性大打折扣，縣級電網調度運行的自動化建設任重而道遠。

四、電力電子技術在電網調度運行過程中的運用

該項技術包括三種類型：不間斷電源、交流電源、直流電源。其中，直流電源的穩定性較好，控制調節比較靈活，且輸送的電容量較大。因此，在電網的調度運行中，出于經濟和安全考慮，在距離較遠的輸電工程時，采用高壓的直流電源輸電，可以改善整個電網系統的穩定性，減少輸電過程中的電能耗損。再者，直流輸電不要求兩端的電網系統同步運行，因而可以將兩個或兩個以上頻率不同的交流電網連接起來。交流輸電指的是一種柔性的交流輸電系統，是將靜態的電力電子裝置運用于遠距離的電能輸送中。柔性的交流輸電系統是交流輸電的核心裝置，通過對通信技術、電力電子技術、微電子技術和現代控制技術的綜合利用，對電網調度運行的潮流和系統參數進行有效調節和控制，增大交流電源的輸送容量。不間斷電源主要適用于緊急的供電系統，以保證電網自動化系統的安全和可靠運行。

同時，隨著電力系統的自動化、規模化發展，電力系統的市場化運營也應運而生。電力作為一種重要的能源，與其他社會能源爭奪市場份額。因此，在電網調度運行中，應采用電力市場化運營技術：以市場為導向，電力市場的管理應遵循市場經濟的內在要求，優化配置各種社會資源，保證電網運行的安全，為社會提供配、發、輸電服務。為實現電網調度運行的市場化，必須以強有力的電網自動化技術為支撐。目前，電力市場的市場運營技術系統，即EMOS成為當前電網建設的重要內容。EMOS將電網的安全監控、電力市場化的交易管理、考核與結算、合同管理及電能的計量等系統集合起來，以計算機技術實現電網調度運行的市場化運營。

五、雷電定位系統在電網調度運行過程中的運用

該系統在電網調度運行中的運用可以分為以下幾方面。

第一，對雷擊故障地點的查詢。在電網調度運行中，遭受雷擊的電網線路可能會發生跳閘，導致電網運行受到阻礙。此時，雷電定位系統可以查找出線路故障的地點，并予以排除，保障電網調度的正常運行。在雷電定位系統之前，線路故障點的查找非常困難，通常需要很多巡線人員才能完成，且精確性不高，工作效率非常低下。雷電定位系統克服了人為巡查的困難，在雷擊跳閘事故發生時，電網調度人員只需要對跳閘的時間進行準確分析，即可對故障點做出準確的判斷。

第二，可以對雷擊跳閘的相關性問題進行判斷。在該項技術投產之前，如果在雷雨天氣發生跳閘事故，巡線人員的巡查困難，為以后的故障發生埋下了安全隱患。雷電定位系統通過開關信息和時間信息等對雷擊跳閘附近的問題進行查找和分析，縮短雷擊事故的查找時間，保證了故障巡查的精確性。

第三，根據雷電的具體情況，適時調整策略。在雷雨天氣中，通過對雷雨天氣的分析，適時改進雷電定位系統的方法和策略。雷電定位系統可以對雷電的發生地點、時間、電流大小進行準確監測，對雷電回擊的次數進行統計測試。電網的調度員可以從實際情況出發，對電力系統的實際運行情況進行分析，及時改進雷擊預防的策略，減少電網系統發生雷擊事故的頻率，保證電網調度運行的安全性、穩定性。

六、結束語

電力系統服務的基礎是電網的調度運行，電力技術在電網調度運行中的廣泛運用，提高了系統的穩定性、安全性和經濟性，實現了電力技術在電網調度運行中的科學性原則。目前，電力技術在電網調度運行中的應用，主要包括AEMS系統、安全穩定的控制技術、變電綜合自動化技術、電力電子技術、雷電定位系統五個方面。電力技術的應用，能有效提高電網調度運行的效率，保證電網運行的安全。

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（責任編輯：劉輝）