強化電網經濟調度的主要方法

黃 麗 張元元 楊躍華

（國網綿陽供電公司 四川省綿陽市 621000）

強化電網經濟調度的主要方法

黃 麗 張元元 楊躍華

（國網綿陽供電公司 四川省綿陽市 621000）

電力是國民經濟發展過程中必不可少的基礎性能源，電網則是電能傳輸得以實現的承載，長期以來，保障電網的安全是每一位電力工作者的首要任務，而電力調度運行是電力生產和使用的中心環節，對維護電網的安全，合理配置電力資源發揮極為重要的任務。本文從電網經濟調動的概念和主要職能出發，分析了目前電網經濟調度工作中面臨的困境與挑戰，最后給出了強化電網經濟調動的主要方法。

電網；經濟調度；主要方法

引言

自多中心大規模電力網建成投產之日起，保障電網運行的安全性、穩定性和經濟性便成了電網調度工作最根本的任務，由此，電網的經濟調度問題由來已久。近年來，電網規模的進一步擴大和電力系統的日趨復雜加速了智能配電網時代的到來。智能配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電網經濟調度在其中扮演著關鍵性的作用。電網經濟調動是電網正常運轉的基本前提，如何對已有先進技術加以改造，使之為電網調度工作者提供更好的科學輔助決策支持，是當今電力行業信息化建設中的重要工程之一，進一步與信息技術行業融合也是電力產業結構升級的必經之路。

1 電網經濟調度的概念和主要職能

1.1 電網經濟調度的概念

從本質上講，電網調度是一種電力資源的配置過程，而電網經濟調動則是關于如何使這種資源配置達到最優狀態的選擇和決策及其各種組合。資源配置最優化的概念取自微觀經濟學，應用在電網調度中可以被解讀為，電網調度中心如何在各種可能的調度計劃中選擇某一個，使該調度方案比其他任何方案都具有更優的電力資源配置效率，或最大產出。

1.2 電網經濟調度的主要職能

電力系統調度的主要目的在于保證供電和用電的平衡，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：①調度運行，通過對系統中的發電廠、變電站以及各種電器設備運行狀況的實時監測，來保證電網電壓、頻率以及穩定限額等維持在規定范圍，確保電網處于安全穩定的運行狀態；②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；③調度計劃，依據一定時期內電網運行的狀況以及對未來符合的預測結果，對發電機組的開機方式、電網運行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；④運行方式，基于電網運行設備的停電檢修結果，對整個電網的運行狀況進行定量分析，并得出精確的計算結果，為上一級電網調度機構的決策提供數據和技術的支持；⑤繼電保護，對電網中安全自動裝置以及繼電保護進行整定計算，負責全網二次裝置的技術管理，為電網的高效安全運轉提供必要的技術支撐。

2 電網調度中存在的主要問題

隨著近年來電網建設和發展的持續高速發展，電網調度工作也面臨來自各方的壓力和挑戰。從外部環境層面上講，電網規模、網架結構的日趨復雜，自然環境的日益惡化以及極端天氣狀況的頻發，使得電網運行所面臨的客觀外部環境發生了實質性的變化，電網的安全穩定運行越來越受到來自外部的物理、化學環境的考驗；從電力供給的內部安排上講，隨著電力系統行政體制的改革演進，“三公”調度、廠網分開等政策因素也對電網經濟調度產生了影響；從電網調度面臨的新要求上講，隨著環境承載能力的下降，國家要求電網經濟調度要遵照節能減排、節能高效等原則。由此，在電力市場投資環境日漸多元化，區域市場聯系不斷加強的推動下，我國電網目前已基本發展成“整體互聯、多中心、多節點”的巨型電力網絡，在這種模式下，電網中的各個子網更加相互依賴，這使得電網調度更加復雜，需要更先進的調度決策支持系統與之相適應。

3 強化電網經濟調度的主要方法

3.1 構建實時經濟調度系統

構建實時經濟調度系統的主要目的在于輔助電網公司協調用電需求和發電供給之間的關系，智能信息化的實時經濟調度系統能夠以極高的頻率收集各個檢測點的電力流量，在大數據的支持下快速計算出系統在未來一段時間內的負荷需求，并依據預計負荷來調整發電計劃。這種迅速而靈敏調節的實現離不開智能化的電網調度，而智能電網調度又離不開智能實時調度系統的構建。廣域網動態測量技術的應用和發展使這種系統的構建成為了可能，該技術通過在同一時間節點上獲取海量有關電力系統運行的實時動態信息和穩態數據信息，為給電力系統的經濟調控帶了了新的途徑和方法。該系統以下三大特色著稱：①直接測量發電機功角；②數據傳輸頻率高，每隔40ms及以內向調度主站傳送一次電網動態數據，實現了系統數據由截面數據到面板數據的轉變；③數據在時間上的連續性，通過GPS給每個數據加注時標，實現了同一斷面數據的在時間上的繼起性，使電網的動態數據記錄、監測、以及擾動分析和電網低頻振蕩告警等成為可能；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。

圖1 電網經濟調度動態監測系統工作流程圖

3.2 構建電網經濟調度決策支持系統

電網動態監測預警和輔助決策技術是在電網實時動態監測技術基礎上衍生而來的，旨在為電力調度工作人員提供電網實時運行狀況的全面信息，為電網經濟調度運行人員提供輔助決策信息，增強電網調度工作對電網的控制能力，提高調控精確度，使電力資源實現最優化的配置。目前國內已有部分公司建成了電網動態監測預警和輔助決策系統，其主要包括以電網實時動態監測、在線靜態安全分析、在線低頻振蕩計算分析、在線靜態電壓穩定計算分析、在線熱穩定計算分析等為代表的預警技術和以在線熱穩定預防控制輔助決策、在線靜態電壓穩定預防控制輔助決策等為代表的輔助決策技術。除此之外，該系統還能夠實現EMS/ SCDA系統所涉及的大部分高級分析和計算，但在以下幾點上動態監測預警與輔助決策系統不同于在線監測系統：①電網動態監測預警與輔助決策系統在系統狀態的計算上擁有更高的精確度，這主要是由于PUM在進行數據傳輸的同時糾正了SCADA數據存在的偏誤，對無用數據進行了有效剔除；②能夠有效監測電網的低頻振蕩，近年來，隨著電網的互聯和規模擴大，電網低頻振蕩屢有發生，電網動態監測預警與輔助決策系統能夠對PUM上傳的動態數據進行有效識別，使用PRONY算法對數據中可能包含的低頻振蕩信息予以分析捕捉，自動繪制系統實時的動態曲線頻譜，一旦發現0.2～2.5Hz范圍的弱阻尼振蕩分量的存在，即刻就能向調運運行工作人員發出告警，同時在電網區域圖上顯示可能存在異常的區域。

4 結束語

當前，在響應國家節能環保的政策下，兼顧節能減排目標，需要改革現行的發電調度方式，實施節能發電調度，電力調度機構應在保障電網安全的前提下，采用先進技術，特別是計算機信息處理技術，合理制定調度計劃，實現資源優化配置，促進社會國民經濟又好又快的發展。

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TM73

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1004-7344（2016）20-0247-02

2016-7-1