智能電網調度運行面臨關鍵技術

韓超

摘要：進入二十一世紀以來，隨著資源存量的減少和自然環境承載能力的降低，各個國家的經濟發展越來越受到來自環境因素的制約，由此，建立“能源節約、損耗降低、排放減少”的可持續發展機制成為當今世界各國在發展過程中所關注的重點問題。其中，以信息技術的應用對現有的能源利用體系加以改造，使之能夠極大的提升“投入-產出”比例，以更少的資源、更小的環境污染代價創造更多的價值，這種趨勢便是智能電網調度產生的理念源泉。智能電網的誕生和發展是電力工業發展歷史上一場巨大的變革，其所產生的影響將波及電力網絡覆蓋的各個行業和部門，由此，作為電網運行的主要生產單位—電力調度通信中心的智能化在其中扮演著關鍵性的作用。電網調度的智能化是智能電網正常運轉的基本前提，本文在分析電網調度功能和目前智能電網調度技術所能維持體系建設對象的前提下，著重討論如今電力企業在進行電網調度智能化所需要使用的決定性技術。

關鍵詞：智能電網；調度運行；關鍵技術

中圖分類號：U665.12

一、電網調度目的

一般來說，電力系統調度的首要目的是為了確保用電以及供電的平衡，實現一定區域內發電和用電之間的匹配，使區內各個生產單位和居民用戶都能享受到充分的電力供應，使電力系統能夠安全穩定的持續運行。其具體的基本功能可歸納為如下幾點：調度運行，通過及時地監管探測體系中的全部電器設施、變電站、發電工廠，從而電力網絡中最小穩壓、電流頻率、電壓大小等指標都處于安全使用范圍之內，保證電網處于安全穩定的運行狀態；對電網設備的操作進行指揮、調度，當系統中出現問題時，采取針對性的措施，充分發揮好電網生產運行指揮中心的職責作用；調度安排，按照特定范圍之內電力網絡工作的情況和達到未來要求的預期目標，對發電機組的運行方案、電網運行穩定校準核查提供相對合適的標準，從而能夠實現電力網絡電力與電量的動態平衡的狀態；安全校核做出適當的安排，以滿足電網電力以及電量的雙重平衡；工作方法，根據一般電網設施由于停電而檢測出的數據來看，能夠間接反映全部電力網絡的工裝情況，并且能夠測量出相對具有說服力的數據，便于高級電力網絡調控部門能夠準確進行控制以及管理；⑤對繼電進行維護工作，詳細測量出電力網絡中繼電保護與穩定的自動設備，能夠作為技術管理設備對整個網絡的二次設備進行管理，使其成為電力網絡能夠有效安全工作的技術基礎。

二、智能電網調度運行面臨關鍵技術

1、應用多階段一體化調度決策技術

一般而言，配電網智能調度時間跨度比較大，在規劃階段，通常由于負荷的變化、負荷性質、社會生產和生活的供電需求，配電網絡和變壓器需要設計一定的余度，通常實際負荷與設計值存在著較大的差距，而且高峰負荷持續時間比較短，造成較大的資源浪費，受到網絡接線模式的限制，也難以形成最佳的調度方案。這些靈活性不足也隨著DG、微電網、儲能裝置、電動汽車充放電設施的到來而得到解決，可以通過運用多階段一體化決策技術，對配電網絡、電源、負荷之間的多階段能量平衡調整，在研究各個調度階段網絡結構、配電設備、負荷資源、DG之間存在的相互作用和約束關系，在保證配電網安全性、可靠性、經濟性等運行指標不受影響的前提下，建立多階段能量平衡的一體化優化調度模型與算法，以實現供電方式和運行方式自動化，克服調度系統靈活性不足、標準化缺乏等問題。

2、對電網進行及時的監測技術

首先，使獲取的發動機的數據更加直觀；其次，收發信息的頻率十分快，每40ms或以內都會促使調控中心收發一次動態信息，實現了系統數據由截面數據到面板數據的轉變；最后，數據在時間上的連續性，通過GPS給每一類數據進行標記，使處于相同區域內所有的數據都是連續的，讓電力網絡的動態信息的錄取、監管、討論擾動與危險預警等成為可能；該系統在SCADA/EMS系統的基礎上更進一步，不僅彌補了原有系統在采集電網動態數據上的不足，還創造性的引入了WAMS系統，這種技術環節的創新發展，使得電力部門對電力系統的穩定分析、調度、預警、事故處理、參數辨識及在線穩定決策能力有了很大的提升，為解決復雜電力系統的系列難題提供了新的有效的手段，給電力系統的運行和控制帶來了變革性的影響。

3、應用運行評估技術

配電網是否能高效運行受到各個階段的調度方案影響，自動化、互動化、信息化是配電網智能調度的目標。采用正確、合理的配電網運行評估技術是智能調度的關鍵。評估首先要確定各個運行指標，如配電網運行的安全性、可靠性、經濟性、優質性、友好性等指標，它們之前存在著相互依賴、互相影響的關系，要深入研究影響配電網運行特性的指標，建立不同指標與配電網運行狀態參數及其變化趨勢之間函數關系，構建一個多目標、多層次、多屬性的指標協同量化的指標評估模型，實現配電網運行有效評估。由于配電網調度在不同階段的相互作用不同，采用所建立的量化評估指標模型，分別去建立評估與后評價方法，明確調度系統業務導向，實現調度方案與運行高效正向影響。

4、對于FCL的短路電流把控技術

如今電網管理部門所需要迫切解決的問題便是如何能夠更好的控制短路電流。不同于從電網結構、系統運行方式和設備性能等三方面進行故障電流限制的傳統控制技術，利用故障電流限制器（FaultCurrentLimiter，簡稱FCL）控制短路電流是最近提出的一種應對故障電流更加優化的方式。FCL的工作原理是：當系統處于正常運轉時，故障電流限制器呈現零阻抗或低阻抗，而當系統出現故障時，FCL能夠對電路運行狀態的改變做出迅速的偵測，并即刻調整自己的阻抗值，使阻抗迅速增大，對故障區域進行隔離，而不改變電力網絡中正常工作的范圍。

結語

隨著現代技術的不斷發展，針對該方面進行的技術研究也在不斷提高當中，運用通信網絡建立的電網逐漸形成處于不斷發展完善的階段，該種電網稱為智能電網。其出現的主要原因就是為了適應現代社會不斷提高的電能需求量。而現今的發展過程中智能電網的調度運行過程中面臨的關鍵技術問題在其實際的使用過程中顯現出來，為使得社會的發展穩定性得到實際的提高其的研究方向就需要以上述為依據進行改進發展。

參考文獻

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