智能電網調度一體化設計與研究

錢偉

摘 要：智能電網調度一體化有著極為重要的實踐意義，文章首先分析中國智能電網調度發展的現狀，在此基礎上，從數據采集一體化、數據平臺一體化和功能一體化三個角度闡述智能電網調度一體化的實現方法。

關鍵詞：智能電網；調度一體化；SCADA/EMS系統；設計與研究

引言

隨著中國社會經濟文化的不斷發展和變化，節約能源、降低污染以及減少排放，構建和諧的可持續發展的社會機制已經得到越來越廣泛的關注，智能電網也隨之進入研究者的視野。智能電網也稱為電網智能化，有時也被稱為“電網2.0”，智能電網以高速雙向的集成通信為基礎，采用國內外領先的電力工程（ Power Engineering， PE）、智能控制技術（Intelligent Control Technology， ICT）、決策支持系統（Decision Support System， DSS）以及信息技術（Information Technology， IT）等新技術和新方法，以實現電網可以安全合理、經濟節能的目標。智能電網調度一體化以最新的信息技術和數據技術為基礎，采用國內外最先進的智能控制方法，最大限度地提高和增加電網體制中的能源使用效率。

1 中國智能電網調度的現狀

要實現智能電網調度的一體化，首先要分析中國電網的發展狀況，以實際的發展現狀為事實依據，才能提出更為可靠的設計方案。中國電網正處在一個高速發展建設的階段，其重點主要在電網系統的建設和發電系統等工程建設方面，然而隨著中國電網規模的迅速擴張，導致在電網運行和管理上出現了一些問題，這些問題的解決可以借鑒西方發達國家的經驗，利用電網的智能化來進行解決。

以現在的視角觀察，智能電網是電網系統建設的革命性變革，將會引起電力行業發展方向的轉變和發展速度的增大，研究智能電網是一項極具創新的科學研究。智能電網的建設，提高了資源優化配置的能力，增加了安全服務的水平，同時也實現了電網中能源的高效利用，因此研究智能電網的一體化有著重要的實踐意義。

2 智能電網調度一體化的相關方案

由于智能電網調度要實現電網系統中的各項資源的合理配置和整合，完成國家電網制定的《堅強智能電網技術標準體系規劃》，通過相關研究，智能電網調度一體化可以分解為數據的一體化、平臺的一體化和功能的一體化，本部分就三個“一體化”進行詳細的闡述。

2.1 數據采集一體化

由于智能電網必須實時傳送動態數據同時科學合理的對動態數據進行分析，因此數據采集的一體化是電網調度一體化的基礎功能。由于現在的電力系統采用的是第四代SCADA/EMS系統（Supervisory Control And Data Acquisition），但是SCADA/EMS系統不能采集動態的實時數據，因此不能滿足智能電網一體化的要求，而同步測量單位設備（Phasor Measurement Unit， PMU）可以自動保存相關的瞬時數據，瞬時數據可以保存到九千六百點到一萬點，這樣PMU就可以大量的減少系統維護工作量，同時還可以策略系統中發電機的功角等功能，未來可以利用SCADA/EMS系統與PMU系統的結合來實現數據的一體化。

2.2 數據平臺一體化

依據相關要求，智能電腦中的基礎數據平臺必須要全面的支持電網實時監控、電網安全校對、電網調度等功能。為了實現平臺的一體化，首先需要就要實現數據庫的一體化，因此從某種意義上來說，數據平臺的一體化就是數據庫的一體化。由于SCADA/EMS系統采集的數據量較少，SCADA/EMS系統現在主要使用ORACLE的關系數據庫來儲存現在電網中的相關數據。但是隨著PMU的不斷應用，單純的使用ORACLE來存儲大量的數據已經變得越來越困難。PI數據庫和eDNA數據庫開始得到越來越多的應用。這兩個數據庫可以按照時間序列存放實時的動態的數據，這正是PMU系統所需要的。因此為了實現數據庫平臺的一體化，可以綜合利用ORACLE數據庫、PI數據庫和eDNA數據庫，根據子系統的特點采用合適的數據庫，主要方案有兩種：ORACLE數據庫和PI數據庫混合使用、ORACLE數據庫和DNA數據庫混合應用。

2.3 功能一體化

功能的一體化是指電網系統中的多項功能（例如在線靜態或動態的分析計算）可以集成在同一個系統中實現。在功能一體化過程中，面臨的最大問題是SCADA/EMS系統的狀態估計精度較低，隨著PMU代替SCADA/EMS系統，這樣就可以將EMS、FWRS系統、預警系統以及WAMS系統等功能一體化。然而功能的一體化現在是一個設想，主要是因為現在電網系統中SCADA/EMS系統應用很多，當然，隨著PMU的不斷深入的應用，電網調度功能的一體化也將會實現。

3 結束語

文章針對《堅強智能電網技術標準體系規劃》，并結合中國現在的實際情況和背景，對智能電網調度一體化進行研究，從數據采集一體化、數據平臺一體化和功能一體化三個角度闡述智能電網調度一體化的實現方法。理論的實現需要實踐的指導，因此智能電網的構建和發展應該是實踐中不斷積累各種應用經驗，不斷地采用理論界的新技術和新方法。

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