淺談智能電網的調控一體化發展

鄧進東

摘 要：隨著信息化時代的來臨，智能電網的建設使得電力系統的管理更科學化、規范化。智能電網模式下的調控一體化不僅能有效減少工作量，還能提升電網管理的自動化水平，是配電網管理未來的發展趨勢。文章首先分析了智能電網下調控一體化的特點；其次研究了智能電網下調控一體化的主要功能；最后探析了智能電網下調控一體化的未來發展趨勢。

關鍵詞：智能電網；調控一體化；發展

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0093-02

隨著智能電網技術和理論體系的日趨完善、自動化技術的成熟，智能調控一體化模式在電力系統得到越來越廣泛的應用。

調控一體化的應用不僅能有效的改善對電力系統運行狀況的監控，還能有效的提升電力系統的供電質量和運行效率，因此智能電網的調控一體化技術是電力系統未來的發展趨勢。基于此，筆者對智能電網的調控一體化發展進行研究。

1 智能電網下調控一體化的特點

智能電網模式下的調控一體化系統要能有效的發展作用，必須具備以下幾方面特點。

1.1 實時性

具體體現在下述兩方面：

第一，通過電力系統的廠站遙測、遙信技術，及時準確的對電力系統運行過程中的真實信息數據進行收集，并傳輸到信息數據庫中，以便調控工作人員能夠實時了解和監控電力系統的運行狀況；

第二，電力系統能夠及時、準確的對傳遞過來的數據信息進行分析，并根據分析結果實現遙控指令的快速響應，并在最短的時間內傳輸到廠站端，以便實現對廠站端的有效控制。

1.2 開放性

智能電網的調控一體化技術要以開放式的框架結構為基礎，構造開放性、兼容性的平臺，以實現電力系統的數據、信息及通訊的有效連接。

1.3 系統性

系統性主要體現在下述三方面：

第一，調控一體化系統能實現對電力系統中所有網架和變電站的實時監控，一旦電力系統運行過程中發生故障，能及時迅速的向控制中心報警；

第二，通過分析系統收集到的信息，對電力系統的實時運行狀態進行評估和分析，如狀態評估、潮流分析、安全性分析等，全面了解電力系統的運行狀態；

第三，對數據庫中收集到的信息進行整理分析并及時進行反饋，以便工作人員能及時根據數據信息評估和判斷電力系統的狀態并做出正確決策，確保電力系統運行的可靠性和安全性。

2 智能電網下調控一體化的主要功能

2.1 實時監控及智能告警

智能電網調控一體化的基本要求實現電力系統運行數據信息的實時傳送和分析，為了實現該目標，智能電網下調控一體化的設計必須考慮下述幾方面：

第一，電力系統運行過程的實時監控。對配電網運行過程中的狀態及電力設備的相關信息進行全面監測，以便實現對電力系統運行狀況監視全景化；

第二，變電站集中監控。對變電站運行的監控包括故障信號、遠程控制、防誤閉鎖等；

第三，自動電壓控制，要實現對電壓的控制必須滿足的基本條件是確保電力系統運行過程中無功功率的就地平衡。采集電力系統的實時數據，在確保穩定運行的基礎上，對電力系統中的設備進行在線優化控制，以便有效降低電力系統的網損；

第四，智能告警。電力系統在運行過程中一旦發生異常狀況，智能告警功能及時發出警告，該功能還能實現對各類告警信息的匯集、分類和管理，還能通過顯示屏為電力系統的運行提供全方位的綜合告警提示。

2.2 網絡分析

網絡分析的功能主要是通過采集電力系統運行中的各種數據信息，使用第三方相關軟件對數據進行分析，以便對電力系統實時運行狀況進行分析和評估，具體包括下述幾方面：

第一，狀態估計。對量測的估計值進行求解，并將所得到的結果作為判斷電力系統運行狀態是否異常的檢測依據，并未其他方面的應用提供精準的數據；

第二，潮流分析。根據數據信息使用者的具體狀況在電力系統的模型上進行投運數據設置，然后對潮流進行計算，并根據結果對電力系統運行過程中潮流分布變化進行分析，并及時按照一定的要求進行調整；

第三，安全分析。按照調度工作人員的要求，對不同類型的電力故障進行組合定義，顯示出故障結果，并及時將故障的危害程度告知調度工作人員。

2.3 智能分析及輔助決策

智能電網下的調控一體化系統為了減少調動工作人員的工作量，提高工作效率，利用電力系統運行的數據信息幫助調度工作人員對運行狀況進行分析、決策，在不同狀態之間進行切換的時候，能通過預先設定的程序來完成，不僅有效的減少調度員的工作量，還極大的提高了電力系統運行的效率和質量。

3 智能電網下調控一體化的發展

3.1 配網管理具有統一模式和標準

智能電網下的調控一體化是一項繁瑣、復雜、綜合性的系統工程，要實現整個電力系統的調控一體化管理，要制定統一的管理模式和參考標準，以具有可操作性和互換性。

在智能電網模式下構建調控一體化時，必須要實現人機的有機結合，根據綠色電力的基本要求，電力系統調控一體化的關鍵要確保安全性、穩定性和可靠性。電力系統的規模越來越大，有許多復雜的電力設備、變電設施及電纜，一旦運行過程中出現故障，對電力系統會造成巨大的損失，因此為了確保電力系統的安全、穩定運行，就必須達到相應的標準。

3.2 充分利用GIS系統

智能電網下的調控一體化是原有的數據采集與監視控制系統（SCADA）的智能升級，在原有的配電網調度、監控隔離狀態下，能實現在線遠程監控，但對于電力系統中沒有安裝自動化設備的部分依然只能依靠人工進行。

而智能電網下基于GIS的調控一體化能有效解決傳統模式存在的弊端，在電力系統信息化管理的基礎上，進行自動化信息的接入，實現調控一體化的調度與監控。

在電力系統GIS平臺上構建電子地圖，電子地圖中有效體現出組成電力系統的地理位置、配網線路、電力設備等之間的密切聯系，根據不同的層級、類別實現對電力系統的有效管理，這種管理模式是最直觀、可視的管理模式，是智能電網下調控一體化必要的管理工具。

在電力系統中，數據采集與監控系統已經得到長期、廣泛的應用，因此在GIS基礎上進行主網建設時，要注意處理好GIS和數據采集與監控系統（SCADA）在交換數據時出現的一次繪制圖形界面、電網數據差異性等方面的問題。

3.3 將GIS和SCADA系統互容

目前，電力系統配網調控的重點是要不斷提升配電網的管理能力，主要解決盲調問題，以監控為輔助目前雖然GIS在調度系統得到廣泛應用，然而與傳統的SCADA系統并未實現有效的互容，兩套互相獨立的系統不僅增加調度人員的工作量，也可能使數據產生一定的偏差。

再結合智能電網下配網管理的特征，未來的調控一體化的發展是實現GIS和SCADA的有效結合和互容，實現雙方功能的互補，將SCADA的功能移植到GIS上，實現電網側、用戶側不同類型數據的實時交互，是智能電網下調控一體化未來的設計目的和發展趨勢。

按照國家電力部門對電網的規范，為確保電力系統數據的完整性，并實現不同類型數據的交換，如用電營銷、管理等，智能電網下的調控一體化要以GIS電網平臺為中心，并能實現與其他系統數據有效結合，確保數據交換的安全性和可靠性。

電力系統屬于一種十分復雜、繁瑣、綜合性的工程，因而對配電網的高效管理是調控一體化的關鍵，主要是向目前電力系統中自動化的設施接入相關的實時數據。

構建科學、合理的集成機制，充分發揮GIS和SCADA系統的優點，實現兩者的有機結合，減少電力系統中不必要的數據維護工作，提升工作成效。

4 結 語

綜上所述，隨著智能電網規模的不斷擴大，智能技術逐步被應用到配電網的各個環節，調控一體化就是在此基礎上應用而生的，引入調控一體化技術后，電力系統的輸送和管理效率迅速提升，然而目前電力系統僅部分實現了調控一體化，要構建完善的調控一體化系統，必須要實現SCADA和GIS的有機結合，并確保自身安全、可靠的運行，才能為確保智能電網的安全運行提供保障，雖然調控一體化建設還不完善，存在諸多缺陷，但隨著智能化設備和現代化技術的不斷完善，必須進入新的發展階段。

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