智能電網調度一體化設計與研究

孫強+宋輝+牛桂寶+韓紅生

摘 要：隨著中國經濟的飛速發展，電力行業也得到了很大的發展，傳統的電網已經不能夠滿足人們日益增長的用電需求，電力企業為了給人們提供安全、高效、平穩的用電環境，開啟了智能電網的時代，智能電網不僅僅可以減少企業的運行成本同時也提高了供電的高效性，在輸電，用電的過程中都提高了電力系統的安全性，電力企業為了進一步的發展與提高，也為了解決當前電網存在的動態預警系統等問題，提出了智能電網調度一體化設計與研究來解決現在的智能電網所存在的問題。

關鍵詞：智能電網；調度一體化；設計與研究

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）21-0106-02

本文主要從四個方面進行闡述，一方面是電網調度功能，一方面是數據一體化，一方面是數據平臺一體化，最后一個方面是功能一體化設想。通過這四個方面的論述為智能電網調度一體化設計與研究提出建議，希望這些建議對于電力企業具有借鑒性的意義。

1 電網調度功能

電能的特點決定了電力必須保持實時的平衡，即發電與用電的平衡，通過智能電網對于數據以及輸電過程進行檢測與監控，防止事故的發生，從而影響供電的效果。傳統的調度功能由多個系統進行控制，系統過多不利于管理，也不利于企業進行統一的維修與更新，會浪費大量的人力與無力，而智能電網調度的一體化設計是指將一系列的調度系統進行整合與創新，由一個系統進行掌控，從而保證用電與供電的實時性，滿足當前用戶的用電需求，同時也為電力企業節省了大量的人力、物力、財力。提高了工作的效率。

2 智能電網調度實現的重要性

智能電網調度是智能電網各項功能能否實現的關鍵，在智能電網的運行過程中，重要數據信息的傳輸面臨著一定的安全風險，智能電網調度按照電力二次系統的安全防護要求，采用證書認證技術，為電網運行數據信息的傳遞提供安全防護，只有通過證書認證的用戶，才能接收到數據并對信息數據進行操作。電網的穩定運行是建立在關鍵參數的可靠傳輸基礎之上的，因此，智能電網調度是電網運行可靠性的基本保障。另一方面，智能電網調度技術具有較高的使用性和擴展性，能夠滿足智能電網進一步發展的需求，實現電網調度的多層次、全方位發展。因此，智能電網調度是智能電網建設和發展的關鍵技術，應通過采用一體化設計模式，提高智能電網調度的運轉效率。

3 數據一體化

數據對于電網的運行具有重要的作用，數據是在運行過程中各個環節的數據，工作人員要根據這些數據對設備進行維修與檢測，同時也要利用數據對電網進行及時的處理，而電網運行數據的快速獲得是調度運行人員了解電網運行情況以及電網設備的使用情況的最主要的依據，但是傳統的獲得數據的SCADA的數據采集功能，在收集數據時還存在著一定的問題，因為SCADA系統主要是采集電力系統的穩態數據，不能夠采集動態的數據，這樣會造成數據的缺失，數據缺失電網的正常運行就會受到相應的影響，對于后續的工作也不能夠僅僅采用靜態數據而忽略了動態數據，但是PMU系統的出現填補了傳統的SCADA系統所存在的問題，可以保護數據的完整性與準確性，為后續工作的正常開展提供數據的支持。

4 數據平臺一體化

4.1 數據庫

在使用SCADA系統時通常使用ORACLE才儲存電網模型及歷史數據，但是由于SCADA系統收集到的數據只是靜態數據，并沒有對動態的數據進行收集，所以ORACLE系統還可以儲存，但是在使用PMU系統以后，ORACLE系統已經不能夠儲存大量的數據，所以就要引進相應的數據庫對數據進行儲存，如果還使用傳統的數據庫會造成大量數據的丟失。現在的PI系統可以儲存大量的數據，保證數據的完整性與安全性，彌補了當前的系統存在的問題。

4.2 一體化平臺方案

一體化的平臺方案主要包括集成各種量測數據、實現一體化維護、減輕維修工作量、實現一體化監視與操作，方便使用。實現這些方面的一體化去降低企業的運行成本，提高企業的工作效率，既可以保證對系統進行及時的更新與維修、又可以保證信息以及數據的安全性。數據平臺一體化設計的具體內容是實現數據庫管理、訪問、數據交換機制和人機交互環境等各個方面的一體化建設。因此，目前使用的ORACLE數據庫難以達到PMU設計要求，在一體化數據平臺的構建過程中，可以采用PI或Edna數據庫。這兩種數據均采用基于時間序列的壓縮存儲方式，可以滿足PMU的大量數據存儲需求。在這種數據庫技術的支持下，可以實現對重要數據的長期儲存，可以為智能電網的故障分析提供依據。而且Edna和PI數據庫的查詢方位能力也明顯高于傳統ORACLE數據庫，可以在海量的數據中進行快速查詢，準確獲得目標數據。這兩種數據庫擁有強大的抗擾動能力，可以在電網擾動下將電網數據進行完整、動態的存儲。而且使用純文件存儲方式，使存儲空間要求得到顯著降低。因此，Edna和PI數據庫在一體化平臺的設計和構建中更具應用優勢，應采用其中一種數據庫與傳統ORACLE數據相結合的構建方式，提升數據平臺的整體性能。

目前在電網調度系統中還存在許多獨立運行的動態預警系統、WAMS系統等，而且或多或少的存在不穩定運行的情況，如果與EMS系統共同構建一體化平臺，也會對EMS系統的自身穩定性造成影響。因此應積極利用新的預警系統構建一體化數據平臺，避免對EMS系統的運行造成影響，為一體化平臺的良好運行奠定基礎。數據平臺一體化系統的成功構建可以有效降低電網運行監督人員的工作量，實現對電網運行過程的自動化監測和控制。保證電網運行的穩定性。而且能夠降低對硬件資源的依賴，并提高硬件資源的共享程度。

5 功能一體化設想

5.1 基本功能的一體化

電網運行的過程中涉及到各個方面的功能，這些功能不能進行統一的管理，但是為了提高工作效率應該提高基本功能的一體化，基本功能包括動態監測、在線低頻振蕩檢測、在線穩定計算分析與預警、而調度系統實現這些基本功能的一體化，可以對電網進行隨時的監控以及檢測，在電網運行的過程中如果發現輸電設備出現問題通過動態監測可以及時的進行維修，保證電力的實時性與可持續性，并且這些基本功能實現的一體化，也為智能電網的發展提供了新的發展空間，更有利于面對未來未知的電力的變化，并且能夠及時的做好補救措施，保證電力的平穩與安全。

5.2 電網運行方式的預安排

為了實現智能電網的目的，可進一步的利用電網動態預警系統與輔助決策系統的功能，根據當前的電網運行情況以及負電荷情況對電網的運行方式進行預安排，預安排的好處就是可以有效的防止出現當前的電網運行方式中的問題，保證電網的正常運行，也會提前做好相應的防護措施，去保證電網的正常運行。

5.3 電網經濟運行方式

電網調度運行部門最擔心的問題就是電網調度的安全性問題，因為發電計劃不是由調度部門進行掌控的就很難進行經濟運算，但是現在智能電網也在飛速的發展，相應的經濟運算也是必不可少的，為了保證經濟性與安全性并存，調度部門要對以下幾個方面進行分析：進行電量統計分析、網損統計分析、AGC的經濟調控、經濟調度的使用‘通過這幾個方面的分析工作對于當前的經濟進行預算，從而找到合理的，經濟的方式進行智能電網調度工程的實施。

5.4 電網供電能力評估

電網供電能力的評估是最主要的一個環節因為前面的所有工作都是希望為用戶提供安全、平穩、高效的電量。如果不能實現這些目的，智能電網的調度功能也并沒有很好的實施。電網不僅僅能夠保障其安全性還應該保證各企業各用戶的用電量的充足，因此，電力企業必須對社會以及用戶的供電能力進行評估，為電網方式安排和電網規劃提供參考依據。

6 結語

智能電網是一個動態的過程，應該不斷地通過發展得到完善，隨著中國科技的飛速發展，中國的用電的需求量的增加，現存的智能電網中會出現相應的問題，為了解決當前的電網中存在的一系列的問題，提出了智能電網調度一體化設計與研究，與此同時，智能聯網也是隨著新技術的開發與應用而逐步發展的。endprint