智能電網調度控制系統現狀與技術展望

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摘 要：隨著我國電網調度事業的發展，電網調度逐漸實現了自動化，在電網發展的影響下一直處于高速發展狀態。本文通過對電網調度自動化系統發展歷程的回顧，闡述了智能電網調度控制系統的總體結構，并總結了現代智能電網調度控制系統所獲得的最新技術和其應用所帶來的主要成果，在文章最后，對智能電網調度控制系統技術的未來發展狀況進行研究。

關鍵詞：智能電網調度控制系統;特大電網;安全性

0 引言

電網調度自動化技術在近三十年的發展中，主要經歷了三個發展階段，一是消化吸收階段，這階段開始于20世紀80年代，主要任務是提供各種調度技術所需要的材料;二是發展創新階段，這階段開始于20世紀90年代，主要工作是滿足全國聯網初期調度控制需要;三是趕超先進階段，這階段開始于21世紀初期，主要任務是建立了世界一流堅強智能電網調度機構。

1 系統總體結構

智能電網調度控制系統的組織者是國家電網公司總部，研制單位是中電科學院與國網電力科學院，參與智能電網調度控制系統設計的則是各級調度控制中心。在進行智能電網調度控制系統的總體技術路線時，設計的基礎是采用安全性較高的軟硬件和計算機集群技術，以確保系統在運行中具有較高可靠性。這一控制系統的建立不僅滿足了現階段特大電網調度統一建模的需求，還解決了多級調度協同大電網智能告警等難題[1]。

2 關鍵技術的創新與應用效果

2.1 有效提升了特大電網的可觀測性

智能電網調度系統建立以后有效提升了特大電網調度的可觀測性，其創新表現在以下幾方面：一是建立了開放式D5000平臺，這種平臺具有極高的安全性，它的應用不僅使調度控制業務實現了橫向集成與縱向貫通，還為特大電網的多級調度的協調運作提供了支持;二是擴大了時間序列庫范圍和職能，對于時間序列庫的研究主要包括實時庫和歷史庫，在時間序列實時庫研究中擴大了數據存儲空間，在時間序列歷史庫的研究中實現了無損壓縮，這兩項研究顯著提升了大電網動態數據的存儲能力與訪問能力[2]。

2.2 提升了電網調度抵抗自然災害能力

根據國家電網的實際安全需要，建成了省級以上分布式備調體系，這一體系建成以后，有效提高了電網調度對于重大自然災害的抵抗能力，使電網調度免于受重大事故或外部力量的攻擊，保證電網調度能夠正常運行。

2.3 有效減少了電網運行成本，提高新能源消耗能力

在智能電網調度系統研發過程中，加入了適用節能與降低電網運營成本的多種調度模式，同時還加入了新能源消納材料，實現了安全發電與經濟發電并行。在研發中添加了滾動優化技術并將短期與超短期風電光伏功率的預測功能加入其中，有效提升了大電網消耗接納可再生能源的發電能力。

3 技術展望

盡管我國智能電網調度控制系統在技術上已經取得了很大進步，并在實際應用中取得了顯著成效，但由于特大電網對于安全運行、新能源消納提出了新的發展要求，又隨著市場化改革步伐的加快和網絡技術的發展，網絡安全形勢受到嚴重威脅，這樣就對電網調度控制提出新要求，為解決這一問題就需要對智能電網調度控制系統技術進行深層研究。

3.1 可信計算與安全免疫技術

電力二次系統的安全防護體系主要有結構安全、物理安全、本體安全、安全管理等幾方面共同構成[3]。在整個安全防護體系中技術固然重要，但是單純依靠技術是遠遠不夠的，還要有管理的加入，這主要是考慮到現有技術不能完成部分操作，這就需要用安全管理彌補這些缺失。此外，隨著網絡技術的發展，網絡攻擊能力也在增強，這就要求應不斷提升安全防護技術，以使安全防護技術體系能夠長久保護智能電網控制體系不受侵害。

3.2 短期電力市場的多級多時段優化技術

我國電力市場的發展經歷了幾次大起大落，卻一直達不到歐美電力市場水平。盡管我國智能電網調度控制系統已經加入了能夠支持現階段電力市場所需要的先進模塊，省級以上的調度控制系統也可以滿足電力市場運行需求，但這項技術并沒有得到實際應用，又由于缺乏一定的市場規則，導致這項技術在實際電力市場中的運行受到了一定阻礙。

3.3 運行方式自描述及動態解析技術

電網運行方式通常是指導調度運行控制技術的重要依據。現階段，電網運行方式主要有年度、月度以及特殊運行方式，這些運行方式具有同一特點就是都要按照紙質蓋章運行控制管理規定，負責電網調度計劃人員要根據此規定合理組織發電、交易以及檢修等計劃，負責電網調度運行的工作人員要根據此規定及時進行調度指揮及操作控制。目前的運行方式基本都是給人看并由人執行操作的。但隨著電網規模的逐漸擴大，運行方式的約束條件也隨之變得復雜，大量可再生能源的隨機性也在增多，使得紙質運行方式難以適應電網調度需求。這就需要使用電子運行方式，在確保人可讀的同時，還要實現機器可讀，之所以有這樣的要求，主要是為實現電網動態識別能力，準確解析運行方式動態效果，保證電網調度安全運行[4]。

4 結論

智能電網運行的中樞系統是智能電網調度控制系統。本文通過對電網調度系統的發展歷程進行研究，闡述了電網調度控制系統的整體結構，討論了職能電網調度控制系統所取得的技術創新，并討論了這些創新型技術應用以后所帶來的有效成果，最終提出了對智能電網調度控制系統的技術展望，希望能為我國智能電網調度事業做出貢獻。

參考文獻：

[1]劉克權.基于服務視角的S省智能電網調度控制系統設計研究[D].蘭州大學，2011.

[2]楊清波，李立新，李宇佳，嚴亞勤，狄方春，花靜，韓魏.智能電網調度控制系統試驗驗證技術[J].電力系統自動化，2015（01）：194-199.

[3]張強，張伯明，李鵬.智能電網調度控制架構和概念發展述評[J].電力自動化設備，2010（12）：1-6.