智能電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化和可視化研究

摘要：由于信息、通訊、自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)如今的世界電力系統(tǒng)，智能電網(wǎng)成為了重要的發(fā)展方向，這是電力系統(tǒng)發(fā)展和科技創(chuàng)新相當(dāng)重要的發(fā)展態(tài)勢(shì)。文章對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化和可視化進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度；智能電網(wǎng)；自動(dòng)控制技術(shù)；自動(dòng)化；可視化 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM734 文章編號(hào)：1009-2374（2015）30-0013-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.007

近年來(lái)，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電力工業(yè)的發(fā)展速度相當(dāng)快，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行以及維護(hù)中，其復(fù)雜程度也愈來(lái)愈復(fù)雜，在電網(wǎng)中出現(xiàn)事故所造成的危害程度以及所波及的范圍也相當(dāng)大，所以為了確保電力系統(tǒng)的可靠、安全以及經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，開(kāi)發(fā)了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)在該方面所取得的作用是不可小覷的，且該系統(tǒng)已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的重要角色之一。所以，在我國(guó)目前的電力工業(yè)發(fā)展的速度飛快前進(jìn)的情況下，面對(duì)系統(tǒng)的高新發(fā)展，需要對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化以及可視化的研究進(jìn)一步取得成效，這對(duì)于我國(guó)眼下的電力工業(yè)的發(fā)展而言是相當(dāng)重要且急切需要的。

1 我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的四代發(fā)展史

我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展已有四代發(fā)展史，如下闡述：（1）第一代為20世紀(jì)70年代以專用計(jì)算機(jī)以及專用的操作系統(tǒng)scada為基礎(chǔ)；（2）第二代為20世紀(jì)80年代以通用計(jì)算機(jī)的EMS系統(tǒng)為基礎(chǔ)；（3）第三代為20世紀(jì)90年代以risc/unix的開(kāi)放式以及分布式ems/dms系統(tǒng)為基礎(chǔ)；（4）第四代為采用因特網(wǎng)、JAVA、面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)，將電力市場(chǎng)環(huán)境當(dāng)中的安全運(yùn)行以及商業(yè)運(yùn)營(yíng)等要求納入綜合的考慮范圍。

2 電網(wǎng)調(diào)度智能化及自動(dòng)化的主要構(gòu)架

2.1 高級(jí)配電運(yùn)行（ADO）

該技術(shù)主要是對(duì)于實(shí)時(shí)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行掌控，對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行態(tài)勢(shì)進(jìn)行預(yù)判，使得電網(wǎng)具備自我預(yù)防以及自我復(fù)原功能的一種安全自愈能力，從而將電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)高效的運(yùn)行方式進(jìn)行提升，并且對(duì)分布的能源進(jìn)行一定程度的支持、儲(chǔ)存能源充放電的入網(wǎng)管理以及電網(wǎng)市場(chǎng)的交易，從而達(dá)到供需互動(dòng)的一個(gè)雙向服務(wù)模式，旨在對(duì)自愈能力以及高級(jí)處理系統(tǒng)的完善和強(qiáng)調(diào)。

2.2 高級(jí)量測(cè)體系（AMI）

利用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將安裝于用戶端的智能電表以及供電側(cè)的計(jì)量數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)把負(fù)荷數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)進(jìn)行互通，并且將其延伸到用戶的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，從而達(dá)到供需間的電力以及信息的雙向互通，從而使用戶能夠共享到其用電信息，該技術(shù)主要是用來(lái)收集、測(cè)量、儲(chǔ)存、分析以及運(yùn)用用戶用電信息完整的網(wǎng)絡(luò)處理

系統(tǒng)。

2.3 高級(jí)資產(chǎn)管理（AAM）

該技術(shù)為在系統(tǒng)中安置大批量的高級(jí)傳感器，能夠提供系統(tǒng)參數(shù)以及設(shè)備的運(yùn)行情況，并且將其所收集的實(shí)時(shí)訊息和資源管理、仿真以及模擬通過(guò)相應(yīng)程序進(jìn)行集成，使得電網(wǎng)的資產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行，從而提升效率。還要與高級(jí)量測(cè)體系、高級(jí)配電運(yùn)行、高級(jí)輸電運(yùn)行相集成，利用相關(guān)的訊息以及控制技術(shù)，從而達(dá)到對(duì)資產(chǎn)的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等全生命周期的優(yōu)化系統(tǒng)。

2.4 高級(jí)輸電運(yùn)行（ATO）

該技術(shù)是對(duì)于輸電線路的在線監(jiān)控、評(píng)估預(yù)測(cè)以及剖析決策，從而達(dá)到輸電系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化以及資產(chǎn)管理，將輸電線路的綜合防災(zāi)以及電網(wǎng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的態(tài)勢(shì)進(jìn)行提升，旨在從根本上降低大規(guī)模停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)闡述

3.1 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)組成研究

所謂的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)就是以主站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、廠站自動(dòng)化系統(tǒng)三部分為組成部分的系統(tǒng)。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)起到了控制核心的作用，主要責(zé)任是監(jiān)控全部的電網(wǎng)，其在對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行進(jìn)行保障的同時(shí)，還能夠按照實(shí)時(shí)的警告信息極快地發(fā)現(xiàn)故障，并且將其處理完畢。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化就是依賴全局的故障信息來(lái)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析和預(yù)判，按照真實(shí)的情況對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的各類(lèi)復(fù)雜的情況以及問(wèn)題進(jìn)行有效的解決。因此可見(jiàn)，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)擁有很強(qiáng)的可靠性，還有著無(wú)法取代的地位，對(duì)于監(jiān)控電網(wǎng)而言無(wú)疑是起到了發(fā)現(xiàn)的作用。

3.2 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)功能研究

由于電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)擁有良好的可靠性，為電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等提供了相當(dāng)重要的技術(shù)方法和手段。就我國(guó)目前電力系統(tǒng)的發(fā)展而言，該系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)變成了電力系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向。要想對(duì)一套電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行成熟與否的判斷，主要是根據(jù)其是否采取了先進(jìn)的成熟主流技術(shù)以及平臺(tái)，能否遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有無(wú)具備良好的可管理性、可擴(kuò)充性，能否具備安全性、開(kāi)放性、穩(wěn)定性、靈活性以及可靠性。

4 電力調(diào)度可視化

4.1 可視化預(yù)警功能

要實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度的可視化，不可以忽視其預(yù)警能力，預(yù)警分析的結(jié)果能夠通過(guò)各類(lèi)型的可視化小部件進(jìn)行充分的顯示。低頻振蕩實(shí)時(shí)告警、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定阻尼裕度、預(yù)想故障電壓預(yù)警、預(yù)想故障暫時(shí)預(yù)警、預(yù)想故障熱穩(wěn)預(yù)警、電壓越限裕度、潮流越限程度等都屬于可視化的指標(biāo)之內(nèi)。除此之外，能夠從系統(tǒng)中較為薄弱的電力設(shè)備和故障的嚴(yán)重情況，從而對(duì)預(yù)警分析的結(jié)果進(jìn)行有效的觀察。

4.2 可視化分析功能

為了使調(diào)度工作人員能夠?qū)θW(wǎng)的電壓狀況進(jìn)行全面的了解、熟悉和掌握，可以采取電壓排序的方式進(jìn)行。為了能夠?yàn)檎{(diào)度的工作人員盡快調(diào)整設(shè)備重載或越限等一系列的情況提供可靠的幫助，可以采取靈敏度的排序方式。但還是應(yīng)該注意要避免人機(jī)界面并不友好以及分析目標(biāo)過(guò)多的狀況，這一狀況的出現(xiàn)會(huì)為調(diào)度工作人員快速地解決和處理系統(tǒng)所存在的問(wèn)題和故障帶來(lái)一定的困難。

4.3 可視化觀測(cè)功能

可以通過(guò)可視化計(jì)算方式來(lái)達(dá)到電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)的直觀顯示和觀察。該系統(tǒng)可以根據(jù)靈活的設(shè)置電網(wǎng)分區(qū)，從而單獨(dú)進(jìn)行重載設(shè)備的分析、電壓合格率的分析、電力電力的平衡分析、符合水平的分析、容載比的分析以及電網(wǎng)的安全性能分析等各方面的數(shù)據(jù)分析，可以對(duì)電網(wǎng)分區(qū)進(jìn)行一些相應(yīng)的靈活處理，并且要對(duì)分區(qū)間的斷面信息進(jìn)行有效且及時(shí)的監(jiān)控，上述也就是電網(wǎng)分區(qū)運(yùn)行的可視化觀測(cè)功能。

4.4 可視化控制功能

我們根據(jù)自動(dòng)電壓控制以及自動(dòng)發(fā)電控制的應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的分析所得出的結(jié)果，可以把各類(lèi)直觀的可視化界面進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置和處理，如此做法主要是為了可以方便分析的工作人員對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行直觀的監(jiān)控與分析，并且為智能化的調(diào)度打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，將調(diào)度運(yùn)行工作人員的工作壓力進(jìn)行一定程度的減少，這樣對(duì)于調(diào)度人員對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位的掌握都有一定的幫助。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力行業(yè)的興盛也是在逐步向前。面對(duì)電網(wǎng)在將來(lái)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，應(yīng)該有效地利用先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)以及控制技術(shù)，將所有覆蓋著電壓等級(jí)的發(fā)輸變配用電，以及調(diào)度的每一個(gè)環(huán)節(jié)的資源都進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和提升，從而將電網(wǎng)的服務(wù)能夠進(jìn)行全方位的改革和提升，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息流、業(yè)務(wù)流以及電力流的合二為一的融合，使我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行協(xié)調(diào)、全面以及可持續(xù)發(fā)展的要求得到滿足。只有如此，才能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)發(fā)展得更加健全、更加完善，使電力生產(chǎn)的效率得到更大程度的提升，從而進(jìn)一步改善電力收益，幫助電力企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：胡鵑（1979-），女，江西宜春人，國(guó)網(wǎng)江西省電力公司宜春供電分公司工程師，研究方向：電力調(diào)度自

動(dòng)化。

（責(zé)任編輯：周 瓊）