淺談智能電網技術在電網調度系統中的應用

朱振武

（國網湖北省電力公司黃石供電公司，湖北 黃石 435000）

淺談智能電網技術在電網調度系統中的應用

朱振武

（國網湖北省電力公司黃石供電公司，湖北 黃石 435000）

電網調度系統是智能電網建設中的一個重要的部分，能夠保障智能電網安全、穩定、可靠地運行，對于經濟的發展、社會的穩定以及人們日常生活的保證有著非常重要的意義。近幾年，我國的電網技術取得了飛速的發展，尤其是智能電網的推廣和建設，傳統的電網調度系統以遠遠地滿足不了目前的供電要求，智能電網技術就成為了一種應運而生的技術。該技術依據其較高的安全系數、能耗少以及污染小等特點而被廣泛地應用。本文主要對該技術目前的應用情況進行分析和研究。

電網調度系統；智能電網技術；應用研究

目前在我國，智能電網的建設已經被當作是我國的基本戰略之一，電網調度系統是智能電網建設中的一個重要的部分，我國已經對其進行了非常深入地分析和研究，并且取得了一系列非常不錯的成果。智能電網調度系統就是取得的重要成果中的一個，該系統具有非常復雜的功能，被控對象的運行狀態具有不確定性，通過對該技術的深入開發和研究，使之廣泛地應用在智能電網的建設中，對于我國的經濟發展有非常大的推動作用。

一、電網技術實施的必要性

隨著人們對電能的需求不斷增加，電網的技術也在不斷地提高，這就使得傳統的電網調度系統很難滿足現在的技術要求，主要表現為以下幾個方面：（1）我國電力建設的規模不斷擴大和深入，為電力調度人員帶來了很大的工作壓力；（2）在電網的建設過程和運行過程中會接入規模比較大的間歇性的電源，這樣就增大了電網調度的難度；（3）隨著智能電網建設的不斷深入以及技術的廣泛應用，就需要更新傳統的電網調度系統，開發更加智能化的調度系統。由于目前理論水平的限制，電網調度系統并不具有特別高的額智能化以及自動化的水平，整個的調度系統的決策并不是行綜合角度出發，沒有對整體進行整合。電網調度系統今后主要的發展目標就對調度系統的自動化程度不斷地進行完善。不斷地應用各種新的人工智能技術、網絡以及通信等技術，是電力調度系統擁有更好的準確性以及快速的操作性。智能調度技術步進能夠整合和提高WAMS以及EMS的系統功能，同時還為建立網絡數據庫以及電網的順利運行打下很好地基礎。

二、電網調度技術的現狀及發展趨勢

電網調度系統主要有兩種系統，一種是OMS系統，一種是EMS系統，工作人員可以通過EMS系統實現對電網運行狀態的監控，是一種調度自動化的能量管理系統，該系統主要包括有多個子系統，例如WEB子系統、DTS子系統、高級應用系統、監控系統以及數據采集系統等，這些子系統又包含還有不同的部分來實現不同的功能。OMS系統是一個能夠進行省地一體化調度的系統管理平臺，還可以實現對各個專業進行管理，例如可以同時對計劃管理、方式管理、通信管理、自動化管理以及調度管理等的線上管理，并能夠實現與自動化管理系統的數據進行連接。

智能電網是一種擁有高科技水平的新型的電網，其主要特點是具有比較高的安全系數、環境污染比較小、能耗比較低等。歐美國家是智能電網技術的發源地，目前我國的智能電網仍然處于發展的階段，受我國電網建設自身水平的影響以及未來的發展趨勢，目前我國主要致力于發展特高壓智能電網的建設，主要包括大型電網的使用、智能變電站以及特高壓輸變電的控制等技術方面。不斷地提高電網抗干擾的能力，另外還能夠在電網運行的過程中對運行狀態進行實時地監測和分析，能夠及時地發現并解決發生的問題。

三、智能電網技術的應用

1.對電網實時監控

電網調度技術是整個電網管理系統最基礎的技術，其中電網的實時監控包括很多方面的功能，例如記錄事件發生的順序、處理歷史數據以及多源數據、對于發生事故的追憶、電網運行狀態的控制和調節、采集和處理數據、圖形的顯示等等。

2.對于變電站的集中監控以及設備信息的管理

變電站的集中監控通常是為了在沒有工作人員值班的條件下，變電站集中地對各個功能模塊進行控制和監測，保證各個模塊正常的功能運行。變電站的集中監控主要表現在以下幾個方面：（1）對監控采集的數據進行處理；（2）對不同責任區的監控以及對信息的分流；（3）防誤閉鎖以及操作的預演；（4）定時的模型建立以及顯示等。設備信息的管理在這里主要是指對二次設備信息進行管理，主要是在電網的故障分析和處理上綜合應用調控一體化系統，為了保證我們需要保護的信息和電網的調控系統在一個應用平臺中，提高電網調控系統的自動化程度，我們就必須要對接受的數據進行設置以保證該系統能夠正常接受發電場的信息以及運行過程中出現的故障信息。

3.綜合智能分析與警告

綜合智能分析與警告是一個綜合的、統一的預警平臺，是為了電網發出預警的應用以及對電網的監控進行綜合統一，然后使用統一的格式來對信息進行描述、接收以及匯總。該技術的應用不僅能夠同時描述匯總所有的警告信息，同時還能夠根據每種信息的不同特點對信息進行合理地分類和整理，信息的處理量也比較大。

4.網絡分析功能以及電壓自動控制的應用

電壓的自動控制是為了使電網運行更加穩定和安全，保證該區域內的運行和輸送的電壓符合規定，降低電壓約束區域的電能的損耗，使關口功率的因素處于最低值。網絡分析功能是由很多的功能模塊組成的，主要是為了實現實時監控功能以及網絡分析功能的一體化建設，其基本功能模塊主要有調度員潮流、狀態估計以及網絡拓撲幾個功能模塊。網絡分析功能軟件的運行方式有3種，即規劃狀態運行方式、研究態運行方式以及實時態運行方式。規劃態運行軟件是對電網以后的運行情況進行分析和研究，提出更好的控制方法來提升系統的性能；研究態運行方式把電網目前的運行狀態和以前的運行狀態進行檢查和分析；實時態運行方式是指實時地分析電網運行中的數據，并分析其安全性能。

四、技術展望

目前智能電網調度控制系統在技術上雖然有了很大的突破，但是隨著可再生能源的不斷減少、市場化的改革不斷地深入、計算機技術的快速發展以及網絡環境的不斷惡化等，都對電網的調度系統提出了新的技術要求，因此我們還需要對此做更深入地研究。

1.電網模型以及變電站模型之間的互動映射技術。這兩個模型之間的轉換一直都是很多相關的專家試圖研究突破的地方，都是電網中的一次設備是這兩者之間的關系，因此我們可以不進行轉換而直接映射，但是對于如何實現這兩者之間的互動和映射，這個問題還需要我們更加深入地研究和分析。

2.實時服務協議。SOA中主要的訪問方式是以文本的形式進行的，這種訪問方式不僅效率比較低，而且也不支持實時服務。實時通用服務協議就是針對這些問題而研發的，主要使用的是二進制的編碼技術，能夠實現數據的動態自定義，不僅能夠兼容其他類型的實時通信協議，而且還具有較高的可靠性、比較強的實時性、機制比較簡單、容易實現的優點。

3.安全免疫技術以及可信的計算技術。電力二次系統的安全防護體系主要是由5個基本方面所組成的，分別為安全管理以及物理安全、基因安全、本體安全以及結構安全，這5個基本方面一共可以劃分為11個層次。結構安全一共可以劃分為縱向認證、橫向隔離、網絡專用以及安全分區4個層次；基因安全在可信計算的基礎上所進行的版本管理以及安全免疫；本體安全一共可以劃分為芯片沒有惡意的指令、機器沒有惡意芯片、軟件沒有惡意漏洞以及沒有惡意軟件4個層次；物理安全指的是對所涉及的比較核心的業務和數據進行備份；安全管理是指對所有的核心業務進行的管理。

4.對于短期電力市場的優化。目前我國的電力發展情況相對于歐美等發達國家來說還是比較落后的，而且其中的發展過程也比較的曲折。雖然目前我國在不斷地進行智能電網的建設，并且能夠進行短期的電力運行，但是對于實際的運行情況還沒有進行具體地考察，也沒有形成比較明了的市場規則。我國在多級電力市場以及多時段之間沒有很好地進行協調，這都是需要進行分析研究的問題。

結論

我國電網建設規模的不斷擴大，供電的需求不斷增加，智能電網已成為未來的發展趨勢，相應的智能電網技術也必將是未來的主要技術，或許會成為電力行業的一場工業革命。新能源戰略的出臺更是使智能電網顯得越來越重要，在電網的調度系統中，智能電網技術不僅能夠進行雙向的互動，可以實現配電的動態拓撲以及網絡監控和自愈等。通過上述的分析我們可以看出智能電網技術在電網的調度系統中是非常有效的技術，具有非常廣闊的發展前景。

［1］張東霞，姚良忠，馬文媛.中外智能電網發展戰略［J］.中國電機工程學報，2013，33（31）：1-14.

［2］于慧蘋.智能電網技術在電網調度系統中的應用［J］.河南科技，2013（10）：140.

［3］辛耀中.智能電網調度控制系統現狀與技術展望［J］.電力系統自動化，2015，39（1）：2-8.

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