當前EMS系統在智能電網中的發展和應用

黃瑤

摘 要：從當前我國智能電網的發展需求、供電可靠經濟性及對大型新能源接入發展需求來看，智能電網作為整個區域及省級調度中心負責電能的發送，EMS系統在智能電網中的投入使用將推動智能電網的進一步發展。接下來，該文從現代EMS在智能電網中的發展應用狀況進行分析，同時對未來EMS的應用發展要求進行闡述。

關鍵詞：EMS系統 智能電網 發展 應用

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（a）-0054-02

1 EMS在智能電網中的發展應用

1.1 高效快捷的數據采集與分析處理

EMS傳統意義上的數據信息采集系統指的是數據采集和監控系統。對于豐富化的測量數據需做好數據的篩查與信息的重組。

實體電網涉及到由輸配電線路相連的電網及以變電設備為特征的站點，其中，輸配電線路相連的電網跨度是比較大的；以變電設備為特征的站點需要連接較多等級的電壓。為確保信息處理成效達到最佳的一種狀態，需做好信息的分層處理，在信息層對控制中心、廠站做好封裝工作，創建信息分層分布式重組結構體系。在各封裝信息實體的上下級間實現信息的交流，下級把電網模型與實時信息向上級上報，上級將全部信息進行總結從而形成一套完整的電網潮流模型，自動生成外網模型，同時發放給下級，從而順利地完成數據的采集與相關分析處理工作。其中，信息交流的頻率要根據現實的狀況來決定，并非是越高越好而是要把握好信息交流的最佳時間，盡量能夠實現同級別間的信息交流，從而實現對信息數據的篩查目的。

EMS系統是在廣域測量技術的基礎上發展形成的，其促使數據整合、實時分析性能更為顯著，可為電網調度工作人員供應優質的系統實時動態信息與輔助決策信息，使得電力市場的輔助服務性能得到大幅度提升，同時促使統一綜合性管理的順利實現，并且能夠對發生事故做出詳細的分析，并制定正確的處理策略。

1.2 全面深入的智能調度與輔助決策系統

智能電網調度性能的實現能夠在很大程度上促使各級電網的順利運行，同時對電網機組組合、出力分配及備用等進行了有效性的優化處理。輔助決策系統可通過分析之后做出最終的決策，在應對突發事故上更為迅速、更加準確。

為達到電網智能控制與輔助決策的目的，需具備對電力系統做出在線分析的重要功能，通過在線系統性評估及在線建模分析，從而確定當前系統的安全穩定狀態。

在此基礎上，受到所處環境、能源資源情況的影響，智能電網會把面臨的大量可再生能源正常地接入進去，這些能源具備顯著的隨機和間接特征，但是具體可控性能非常低，在接入電網的同時，要與其他的可控性電源和蓄能裝置一起來確保整個系統的平衡狀態，然而，簡單的人工調整根本不能達到良好的效果，為此一定要依賴于自動控制的方法，這會在一定程度上使得EMS智能電網難度大大增加。

1.3 精確優化的輸電計劃與事故預測

傳統的電網建設與電網運行屬于被動性的適應負荷，這會造成設備及輸電通道的利用效能大大降低，配電網線損情況較為嚴重，線路、設備還會出現不同程度的老化現象。為此，進行定期的電網檢修是非常重要的一項工作，若設備檢修過程中存在問題，則勢必會對電網設備的利用效率造成極大的影響。為使得上述電網利用效率低的狀況得到根本性的轉變，則需對電網進行科學合理性的規劃，及時進行輸配電設備的更新，此外，EMS系統要制定科學的輸電規劃，對電網運行情況做出準確性的預測，在恰當時機引入狀態檢修及需求管理。電網具體運行過程當中，要做好超短期負荷的準確預測，通過電網運行調度性能對運行規劃與運行控制間存在的誤差進行有效調整，在保證不偏離運行規劃及確保經濟性能的基礎上，做好電網運行過程中不平衡功率的應對工作。

為確保整個輸電規劃與事故預測結果更為精準，EMS系統在應用過程當中需要與水利部門、氣象部門等部門進行信息的實時性交換，從而能夠達到最短時間內的精準性預測，其中包含了：氣象預測、可再生能源出力預測、負荷預測等內容。從而以緊急程度做好與之相對應的預警、告警、緊急狀態宣布等工作，同時啟動相應的應急預案，對輸配電規劃第一時間進行更新。

1.4 廣域多層次的大區域電網全面認知控制系統

在EMS數據采集的基礎上研發的廣域測量技術，在最近幾年的電網系統中得到了廣泛的應用，此技術的廣域測量系統是在同步相量測量技術的基礎上形成的，在現代化通信網絡技術的大力支持下，對地域寬廣的電力系統運行狀態實時監測與淺析，從而對電力系統進行有效掌控、提供優質的服務。大區域電網全面認知控制系統通過對系統的干擾，在互相作用下對電網的動態變化過程中呈現的特點進行全面淺析與客觀性評估，對電網系統穩定性能喪失的現象進行辨別，向電網調度運行部門供應具體的預防控制、應急控制方案，從而促使電網安全運行水平得到顯著性的提升。

廣域控制屬于一種集中協調性的控制形式，與以往的傳統控制方法對比來看，廣域控制是在得到具體響應的基礎上開展的。一般廣域控制包含快速穩定控制和慢速穩定控制兩方面內容，其中，快速穩定控制是在電網系統有大干擾存在的情況下，在短時間內實施的一種控制；慢速穩定控制屬于在長期內對出現的小干擾問題做出的相應掌控，除此之外，在電網系統模型的建設、系統保護方面，廣域測量也得到了廣泛應用。

在目前的智能電網不斷發展的環境下，對大區域電網全面認知控制系統進行進一步研發，不但能夠促使廣域資源的利用效率得到大幅度提升，同時可確保各區域、各層級間電網在穩定的狀態下順利運行，從而為大規模能源開發、各層級電網并網的實現提供了強大的信息支持。

2 未來EMS的應用發展要求

2.1 大力發展數據采集及分析系統

現代化廣域測量技術可供應大量的電網實時同步數據信息，那么，怎樣才能夠對其進行有效利用，對電網運行情況做出全面分析將會成為今后廣大學者共同研究的焦點問題。只有對安全事故預測系統進行深入探究，制定明確的供電規劃，才能夠促使能源利用率得到明顯的提升。

2.2 在線安全分析系統的研制

怎樣才能夠在巨大數量的測量數據當中獲取有價值的數據信息，同時對這些信息進行實時性分析是目前我們所面臨的重大難題，其中，信息的多代理分層模式是一種分析方法，但是在此基礎上，需不斷地探究更多新計算方式、研制高性能計算機、對仿真技術進行不斷更新，在推動智能決策、輔助調度系統不斷發展的過程當中，同時可促使電網調度工作人員對突發事故的應變處理能力得到很大的進步。

2.3 發展廣域多層次認知控制系統

不斷發展廣域多層次認知控制系統，促使其能夠更好地滿足大輸電的現實需求，使得電網大區間能源的利用效率及電網運行的穩定性穩步提升。廣域多層次認知控制系統的不斷發展將促使大型新能源發電入網的順利實現。

2.4 改進EMS系統結構

在新一代EMS系統開發理念的基礎上，不斷加強EMS開放、兼容性能，最大限度上將EMS開發升級時間縮減，這樣能夠促使電網智能控制水平得到大幅度的提高。

3 結語

伴隨著EMS系統結構平臺的不斷開放化，在軟件應用上不斷地加速升級，促使EMS系統的智能化水平不斷增高，這將會在一定程度上促使智能電網得到迅速發展、得到廣泛應用，輔助調度人員在輕松的狀態下對電網運行情況及發生的安全故障問題做出準確辨別，同時在第一時間做出相應的解決措施，推動我國電力行業得到更大的進步及發展。

參考文獻

[1] 張文亮，劉壯志，王明俊，等.智能電網的研究進展及發展趨勢[J].電網技術，2009，33（13）：1211.

[2] 鐘金，鄭睿敏，楊衛紅，等.建設信息時代的智能電網[J].電網技術，2009，33（13）：12218.

[3] 楊臻，趙燕茹.一種智能變電站一體化信息平臺的設計方案研究[J].華北電力大學學報，2012，39（3）：59-64.