電力調度自動化中智能電網技術的發展解析

彭哲續

國網江西省電力公司吉安供電分公司，江西吉安 343009

0 引言

社會生產力水平的不斷提高，帶動了社會的飛速發展，也使得電力的作用日益凸顯。智能電網作為一項重大的科技創新，在現代化電網改造和建設中起著關鍵性的作用，雖然由于發展時間較短，尚未形成一個相對明確的概念，但是在各國公認的未來電網的發展方向上，其自愈性、兼容性、交互性、安全性、經濟性等特點，仍然決定智能電網必然會成為現代化電網建設的主要方向，也因此受到了廣泛的關注。

1 電力調度自動化與智能電網

電力調度自動化，主要是指利用計算機、遠動、通信等技術，實現對于電力系統的自動化調度，使得電力調度人員可以在調度室內，實現對于電力系統的監視、控制和維護。在電力系統中應用電力調度自動化，不僅能夠保證電力系統的安全、可靠、經濟運行，還可以切實滿足電力用戶的實際用電需求，提供更好的供電服務，具有十分重要的現實意義。

智能電網，是以集成、高速的雙向通信網絡為基礎，以先進的傳感和測量技術、設備技術、控制方法、決策支持系統技術等為手段，以可靠、安全、經濟、高效、環境友好為目標的現代化電網系統，不僅涵蓋了電力系統的各個環節和所有的電壓等級，而且可以實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合，其意義和作用都是非常重要的。

2 智能電網的特點

智能電網的特點主要包括以下幾點：

2.1 自愈性

智能電網具備實時在線安全評估和分析能力，憑借其強大的預警和預防控制能力以及自動故障診斷、故障隔離和系統自我恢復能力，可以對故障進行自動檢測和分析，實現對于故障元件的自動隔離，對局部網絡異常的自動恢復，從而有效保證了電力系統運行的穩定性和可靠性。

2.2 兼容性

支持可再生能源的有序、合理接入，適應分布式電源和微電網的接入，實現各種各種發電方式的即插即用，同時也可以容納不同類型的電源和儲能裝置，滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務。

2.3 交互性

交互性主要是針對電力用戶而言。電網在運行過程中，可以與用戶設備和行為進行交互，從而促使用戶發揮自身的能動作用，實現電力運行與環境保護等多方面的收益，完善需求側管理功能，進而實現與用戶的交互和高效互動。例如，智能電能表的應用，不僅可以對每天不同時段的電力使用和電費進行計量，還可以對電力公司下達的高峰電力價格信號和電費費率進行儲存，并及時向用戶發送通知，甚至可以編制相應的用電時間表，自動控制用戶內部電力使用的策略。

2.4 安全性

在電網發生大擾動和故障時，仍能保持對用戶的供電能力，而不發生大面積停電事故；在自然災害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網的安全運行；具有確保電力信息安全的能力。

2.5 經濟性

支持電力市場運營和電力交易的有效開展，可以實現資源的優化配置，提高能源的利用效率，減少電能損耗，降低電力企業的投資成本和運行維護成本，提高企業的經濟效益。

3 智能電網技術在電力調度自動化中的發展

在經濟發展的帶動下，社會對于電力的需求不斷增加，電網的規模也在迅速擴大，電網結構日益復雜，傳統的電力調度技術逐漸無法適應電網的實際需求。智能電網技術的應用，極大地提升了電網的智能化運行和管理能力，提升了電力調度自動化的水平，實現了電力能源優化配置，在保證電力調度可靠性的同時，極大地提高了電力調度的效率。因此，智能電網技術在電力調度自動化中的作用是非常重要的。

智能調度是智能電網的關鍵環節，各種先進技術的應用，使得電力調度自動化中智能電網技術得到了極大的發展，其發展前景主要表現在以下幾個方面：

1）智能廣域機器人

智能廣域機器人（Smart Wide Area Robot），是一種基于電力混成控制論而提出的，具有多指標自趨優化運行能力的電網，是電網智能的最高形式。根據電力混成控制論的說法，就是將一切無法滿足要求或者不能令人滿意的狀態都分類定義為事件，然后通過相應的控制，使得系統可以回歸到無事件運行的狀態，從而使得系統的各項指標（電能質量、穩定性、經濟性）都可以達到足夠滿意的效果。電力混成控制論使得將整個電力大系統控制得如同一臺智能機器人成為了可能。智能廣域機器人可以有效減少工作人員的工作量，實現系統運行指標、控制命令、事件等的可視化，同時可以減弱二次保護以及自動化系統對于一次電網的影響，確保一次電網各種控制目標的實現，因此，智能廣域機器人是未來智能調度發展的主流方向。

2）智能變電站

實現廠站自動化系統的智能化，不僅是電力行業發展的客觀趨勢，更是保證電網安全穩定運行的必然環節。由智能化一次設備和網絡化二次設備構成的智能變電站，立足IEC61850通信規范，可以實現信息的共享和互操作，在智能調度中發揮著極其重要的作用。

3）智能化風險評估

在電網運行中，受各種因素的影響，存在著相應的運行風險，會在一定程度上影響電網的穩定運行。因此，采取合理有效的手段，對電網的運行風險進行識別、判定和定量評估，對于預防風險，強化電網的安全性能有著直觀重要的意義。智能電網技術的應用，可以在電力調度自動化中，利用設備故障概率模型以及相應的估計方法等，對電網運行中的工程風險和金融風險等進行評估，從而有效實現風險的規避和預防，確保調度自動化系統的穩定發展。

4 結論

總而言之，從當前的發展形勢看，智能電網是電力網絡發展的必然趨勢，必將引發新一輪電力工業的改革。智能電網下的調度自動化系統可以實現用電層面的雙向互動，有效提高電力調度的可靠性和安全性，保障電力系統的穩定運行，具有良好的發展前景，應該引起相關人員的重視。

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