智能電網調度控制系統現狀與技術展望

趙丹熹 賈璐

摘要：我國的電網調度事業在最近幾年發展速度逐步加快，電網的調度也逐漸趨向于自動化發展，同時受到來自電網調度技術應用開發的推動，一直處于高速發展狀態。文章回顧了電網調度自動化發展的歷史進程，從總體角度分析了電網調度的結構現狀，總結了在最新應用技術領域智能電網的現代化發展技術展望。

關鍵詞：智能電網；調度控制系統；自動化；電力網絡；特大電網 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM921 文章編號：1009-2374（2016）10-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.062

電網調度的發展在最近的三四十年里速度逐漸加快，主要的經歷階段為：初期的消化吸收階段，本階段主要集中在20世紀70年代，主要的發展內容包括提供原材料以滿足技術調度的需要；第二階段主要是在20世紀末期，主要的目標發展到了對全國初期的電網調度和水平控制需要；第三個階段發展到了趕超先進的階段，主要的集中發展時間在21世紀，主要的任務也上升到了世界一流的堅強智能電力網絡調度系統的構建。

1 系統總體結構現狀

智能電網調度控制系統的實際應用組織者是我國電力網絡公司總部，系統的研制和開發主要依靠中電科學院和國家電力網絡科學院，參與到國家智能電力網絡建設中的主要實際設計路線者就是各級調度控制中心，在進行實際的電網調度網絡系統建設的同時，設計的基礎原則一直保持在采用安全性能較高的軟件和硬件計算機控制系統上，以此實現系統運行中的可靠性提高，這一控制系統的完善和發展不僅滿足了現階段我國的電網調度建模的需要，還有效解決了多級調度系統的電網系統安全問題。近些年來，智能電網的調度和技術控制系統已經逐步廣泛應用于我國的各個地區，各類相關的研究實踐也在逐步增加，對此需要從廣域的地區分布和調控的集約化發展多個角度進行分析嘗試，對于調控、分配、引流等多個領域需要不斷深化應用，由此形成一種地區電網調度的領先發展和可靠實用性提高。我國的地區網絡線路建設在一體化的發展之下擁有明顯的應用和需求的差異化特征，但是在實際的建設發展中，規模和信息也存在于管理模式的不適應情況，很多應該強調的部分沒有很好地兼顧起來。一體化建設實現了標準化的網絡信息構建，一體化的建設在一定程度上對電網的個性化安排考慮較少，系統設計在進一步實現系統安全的同時也需要增加實際的操作可靠性，在安全可靠的前提下實現資源的靈活調配和安全性的提高。

2 關鍵技術的創新與應用效果

2.1 有效提高了特大電網的可觀測性

智能電網調度控制系統的建立和發展在進行到一定階段以后，可以有效地發揮出對電網調度可觀測性的提高，主要的智能電網創新性建立表現如下：首先是建立起了開放式的C6000電網平臺，這種平臺的安全性能非常高，在調度控制業務發展過程中實現了從橫向集中到縱向延伸的大范圍拓展，同時也為特大電網的多級控制協調運作提供了良好的發展環境，強化了調度制度構建的技術支持；二是擴大了時間的發展序列范圍和電網職能，對于時間序列數據信息庫的主要研究包括了對歷史庫的研究和對實踐序列庫的研究。在時間序列庫的研究中，如果有效地擴大數據的存儲空間，就可以顯著地提升大電網的動態數據儲存能力和及時的數據更新訪問能力。電網的可觀測性在地區電網的調度和地區電網的資源安排中發揮重要作用，面臨數據的增加和控制風險的不斷加大等諸多問題，規范的信息化可觀測模式是解決信號實時監控的重要問題，應該根據監控運行需求的進一步優化減少監控信號的干擾。但是規范和優化之后，系統仍然會存在大量的信號監控問題，所以需要進一步分析控制信號一體化和社會檢測一體化模式下應該明確的問題。

2.2 提高了電網調度抵抗自然災害的能力

我國的電網實際安全需要基礎之上逐步建立起了國家的省級以及以下的劃分體系，在這一體系建成之下，可以有效地實現對國家電網的自由調度靈活性的提高，與此同時，對重大的自然災害的實際抵抗能力也可以同步提高，電網調度同步實現了對外部重大力量的攻擊和影響。這可以有效地保護電網調度的能力不受削弱，調度工作可以正常運行。電網的調度抵抗自然災害是現階段最需要注意的關鍵性問題，伴隨著計算機技術和信息網絡技術的發展，我國很多地區都實現了電網的智能化調度和系統控制，調度系統的完整化進步會成為提高電網抵抗自然災害能力的關鍵，統一的模型維護和電網安全管理流程也是其中的重要內容之一，新的電網控制系統在進行安全工程自然災害防御過程中，綜合了各個地區的區域自然地理特點，進行了實際的安全防護維護，該功能也是應用于電網維護的重要內容。

2.3 有效減少了電網運行成本

在我國的電網調度系統研發進行過程中，對于多種電網節能以及電網運行成本調節進行了新的改革。在傳統技術基礎之上增加了新能源消耗材料的應用，實現了安全發電和多功能的經濟型發電，在研發的過程中也添加了滾動的優化處理技術，將短期和超短期的風電發電預測技術融入其中，可以有效地實現電網運行成本的節約。關鍵技術的創新和應用也是減少電網運行成本的關鍵所在，技術的提高和更新可以有效提高電力資源配置的速度和準確度，在主管線路安置過程中加強信息化內容構建。信息技術的更新和應用可以有效增加實際的工作量，從該功能的應用完善中建設合理的調配網絡，減少新建電力網絡信息系統的調試時間和運行的維護效率及安全運行時間，地區電網的運行風險評估在實際的系統網絡信息構建中可以有效發揮成本的節約和資金資源的合理配置，電力網絡系統在對控制系統進行技術更新的同時，可以通過數據信息化處理能力的提高進行網絡系統完善，深入開發各類應用型技術，建立起調度控制的多節點分布區域，通過完整的儲存、處理、分析和應用研究，實現對海量數據信息的技術革新和電網發展進步改革。

3 技術展望

3.1 可信計算與安全免疫技術

電力的防護系統的安全防護體系主要由結構的安全和物理的安全組成，其中對于本體的安全管理也會發揮重要作用。在整體的國家電網安全防護體系中，技術雖然發揮比較重要的作用，但是也絕不能單純依靠技術來進行體系構建，還需要在其中合理融入安全管理的內容，但是這主要還是考慮到技術的未來發展和應用，這就需要在安全管理和系統控制的基礎上提高電網的安全防護技術水平。伴隨著我國的技術發展，網絡的信息傳播能力和網絡信息的攻擊能力也會威脅到信息技術發展，要求應用也在不斷提升自身能力，能夠在安全防護技術的系統化發展基礎上實現對國家電網的保護。在面對地區電網可信計算與安全免疫技術發展的同時，應該在主觀上做到對技術應用的認可和接受，可以通過廣泛的國際國內技術引進和融合進行安全免疫技術的革新發展，用實際的發展效果案例推動技術的進步和要求的

提高。

3.2 短期電力市場的多級多時段優化技術

我國的電力市場發展過程較為復雜，雖然經歷過基礎的改革和技術進步，但是實際的市場發展水平還是沒有有效提高，也遠遠沒有達到歐美的電力市場發展水平，盡管我國的智能電網調度控制能力在逐步提高，但是真正能夠支持現階段電力市場發展的先進信息技術模塊卻沒有有效滿足市場需要，省級以上的電網調度控制系統不僅是電力市場運行的實際需要，同時也是實際應用的可能提高和市場規劃發展的能力提高的關鍵。我國的短期電力市場的多級多時段優化技術一直是我國電網控制系統實際應用水平提高的重要內容，我國的技術應用水平的提高是我國電力市場發展的重要契機，也會是靈活、穩定、可靠的短期電力市場技術優化發展的重要未來方向。進行總結的多類型技術實踐服務對于電網的調配和系統控制意義重大。

3.3 運行方式自描述及動態解析技術

電網的實際調配和運行方式是能夠對調度運行和控制技術進行指導的關鍵。現階段，我國的國家電網運行主要有以下方式：年度、月度和特殊的運行方式。這些運行方式擁有較為相似的技術特色，都會依照蓋章的運行規則進行控制管理，實際的電網調度和計劃控制人員應該從規定實際出發，合理組織發電調配工作，所有的技術指導人員也需要對運行方式自描述及動態解析進行技術指導。目前，我國的電網控制技術在不斷擴大和發展，大量可再生信息技術方式越來越復雜，可再生能源的隨機性應用方式在逐步改進。電網的實際調度方式和電網調度需求在發展快速的同時逐步出現了紙質運行的能力不足，需要在電子方式保證的同時進行技術閱讀能力提升。之所以有這類需要，主要的原因還是電網動態識別能力的提高和解析運行方式的有效改革，這些都保證了電網調度的安全。

4 結語

智能電網調度控制系統現狀分析是實現未來技術發展展望的立足點和基礎根本，從調度控制系統和網絡構架等多角度分析，我國的智能電網系統總體結構完整，對未來的技術創新發展目標明確，特大電網的可觀測性和電網調度抵抗自然災害的能力以及電網運行成本的有效縮減都是關鍵技術的創新與應用技術成果利用的重要表現，我國智能電網調度控制系統未來發展技術主要集中在可信計算和安全免疫、短期電力市場的多級多時段優化技術、運行方式自描述及動態解析技術成果發展。只有在充分了解智能電網調度控制系統現狀的基礎上，才能實現未來新型技術的良好開發。

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作者簡介：趙丹熹（1989-），男，山東聊城人，國網渭南供電公司電網調度員，助理工程師，研究方向：電網調度。

（責任編輯：周 瓊）