智能電網(wǎng)調(diào)度運行面臨的關(guān)鍵技術(shù)

李 劍

（內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司烏蘭察布電業(yè)局，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012400）

0 引 言

智能電網(wǎng)是電網(wǎng)的智能化，以高速雙向、集成的通信網(wǎng)絡為基礎，應用先進的傳感和測量技術(shù)、先進的現(xiàn)代化設備技術(shù)及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠運行的目標。在當今資源短缺的形勢下，節(jié)約能源是首要發(fā)展目標。因此，不僅要改變傳統(tǒng)“高能耗、低效率”的工作現(xiàn)狀，還要不斷創(chuàng)新技術(shù)，提升電網(wǎng)的整體運行效率，降低運行成本。

1 智能電網(wǎng)優(yōu)勢概述

社會的迅速發(fā)展推動了電網(wǎng)發(fā)展，為各行業(yè)提供了能源和便利。同時，電網(wǎng)積極改革，結(jié)合智能電網(wǎng)理念，促進了電網(wǎng)的進一步發(fā)展。立足我國經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀，應用計算機技術(shù)和通信技術(shù)，落實環(huán)保理念，不斷完善電網(wǎng)調(diào)度，從而支撐社會不斷向前發(fā)展。智能電網(wǎng)獲得迅速發(fā)展的原因主要體現(xiàn)在三個方面。第一，可通過自動控制、傳感等技術(shù)監(jiān)測電網(wǎng)的整體運行，隨時監(jiān)測出現(xiàn)的各種細微差別，以便實時調(diào)整，避免大范圍停電。第二，智能電網(wǎng)可依靠相應技術(shù)抵抗各種干擾，并進行內(nèi)部自我清理，避免消耗大量的能源。第三，依托信息化實現(xiàn)智能化管理，有效解決了運行中的各種問題，保證了電網(wǎng)輸電的安全。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度功能分析

2.1 運行功能

運行功能主要監(jiān)測發(fā)電廠和變電站，保證在運行中電網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定、安全，并承擔電網(wǎng)設備調(diào)度倒閘的工作。此外，電網(wǎng)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)任何問題，可針對問題采取相應措施，避免影響其他設備的運行。

2.2 計劃功能

計劃功能主要監(jiān)測電網(wǎng)是否正常運行、電網(wǎng)負荷是否超過額定負荷，并有效安排發(fā)電機的開機方式。此外，有效校核電網(wǎng)運行，保證了設備運行中的電量、電力平衡。

2.3 運行方式

運行方式針對的是電網(wǎng)運行中設備因故障出現(xiàn)停電而進行的檢修，分析電網(wǎng)的整體運行并進行科學計算，為電網(wǎng)調(diào)度指揮提供有效的決策和支持，同時為其他部門的電網(wǎng)運行提供有效規(guī)劃。

3 電網(wǎng)調(diào)度人員的有效預控

3.1 強化相關(guān)人員的培訓和提升自身專業(yè)技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度是一項系統(tǒng)化工作，操作紛繁復雜，因此對調(diào)度人員的要求較高。具體地，調(diào)度人員必須具備一定的專業(yè)技術(shù)，保證工作安全、順利進行。實際操作過程中，調(diào)度員的不規(guī)范操作嚴重影響電網(wǎng)的安全運行。為保證電網(wǎng)的平穩(wěn)運行，需充分考慮基本硬件設備和人為因素，避免因操作失誤而發(fā)生事故。因此，強化電網(wǎng)調(diào)度人員的培訓工作，增強其專業(yè)技術(shù)和安全意識，以保證電網(wǎng)調(diào)度工作更好地得到落實。培訓的方式可多樣化，如實踐操作、外出學習以及聘請專家進行相關(guān)講座等。

3.2 合理調(diào)控調(diào)度值班人員和提高事故處理能力

值班人員應嚴格落實電網(wǎng)調(diào)度工作的規(guī)章制度，充分掌握各項操作技能。電網(wǎng)檢修中，值班人員應做好審批填寫，嚴格按照檢修要求開展相關(guān)工作。此外，值班人員需做好工作交接，記錄好各個環(huán)節(jié)的要點。上一班的值班人員應將各項信息傳給接班者，接班者應認真聽且做好記錄，充分了解電網(wǎng)調(diào)度的運行情況，從而更好地開展工作。由于電網(wǎng)事故有不可預見的突發(fā)性，所以要求值班人員具有較強的應變能力。如果調(diào)度人員的應變能力弱，一旦出現(xiàn)故障，后果不可想象。因此，電網(wǎng)調(diào)度人員必須強化自身的心理素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)，將事故的發(fā)生率降到最低[2]。

4 智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 控制技術(shù)

控制技術(shù)是電網(wǎng)調(diào)度的重要部分。當前，控制技術(shù)在應用中存在很多問題，主要體現(xiàn)在兩個方面。第一，無法全面獲取各項信息。第二，控制靈敏性差，即調(diào)控中出現(xiàn)一些問題且無法按照原來的指令進行調(diào)整，導致問題進一步擴大。為更好地解決這些問題，必須認真檢查，將隱性問題控制在一定范圍。此外，通過深入研究和優(yōu)化控制技術(shù)，不斷推動技術(shù)的完善和發(fā)展[1]。

4.2 網(wǎng)絡技術(shù)

網(wǎng)絡技術(shù)是電網(wǎng)調(diào)度的核心，在提升電網(wǎng)調(diào)度運行效率和質(zhì)量方面具有重要地位。實際運行過程中，主要存在兩個問題：網(wǎng)絡技術(shù)處于不斷發(fā)展狀態(tài)，存在穩(wěn)定性差的問題；運行中易出現(xiàn)信息損壞和失控的情況。因此，通過不斷試驗和研究來發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題，使得調(diào)度運行更安全[3]。

4.3 監(jiān)測技術(shù)

監(jiān)測技術(shù)具備三個特征：第一，可獲得更加準確的發(fā)動機數(shù)據(jù)；第二，信息獲取能力強大，每40 ms可收到一次前端的動態(tài)信息；第三，數(shù)據(jù)的時間連續(xù)性。通過GPS監(jiān)測每一類型的數(shù)據(jù)情況且做好標記，使相同區(qū)域內(nèi)的各項數(shù)據(jù)處于連續(xù)性狀態(tài)。同時，獲取和檢測電力網(wǎng)絡信息，便于對危險進行預警。該系統(tǒng)基于SCADA/EMS系統(tǒng)，不僅彌補了原有系統(tǒng)的不足，還創(chuàng)造性地引入WAMS系統(tǒng)。這種創(chuàng)造性技術(shù)的發(fā)展可更好地提升電力系統(tǒng)調(diào)度、預警等能力，加速電力系統(tǒng)的變革[4]。

4.4 現(xiàn)場總線技術(shù)分析

現(xiàn)場總線技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，連接相關(guān)智能化設備和儀表，形成點-線-面的網(wǎng)絡信息結(jié)構(gòu)，是集智能網(wǎng)絡化和通信技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)。現(xiàn)場總線技術(shù)的實際應用中，相關(guān)人員需分析相關(guān)數(shù)據(jù)，掌握電網(wǎng)的運行情況。通過網(wǎng)絡輸送信息，總線可在第一時間接收到相關(guān)信息并做好相關(guān)調(diào)度工作，以實現(xiàn)通過儀表控制電網(wǎng)的目的。

4.5 電網(wǎng)調(diào)度短路電流控制技術(shù)

隨著各行業(yè)的迅速發(fā)展，用戶對電網(wǎng)調(diào)度提出了新要求。從傳統(tǒng)電網(wǎng)的調(diào)度視角分析，控制短路技術(shù)主要包含電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設備性能及運行方式等。實際使用中，需控制其他影響因素，避免對電網(wǎng)造成較大波動。FCL是控制短路電流的一種先進技術(shù)，通過限制故障電流快速斷開事故設備達到目的。電網(wǎng)系統(tǒng)運行正常的情況下，F(xiàn)CL表現(xiàn)為低阻抗甚至是零阻抗。一旦出現(xiàn)問題，F(xiàn)CL的阻抗將持續(xù)增加，可避免影響智能電網(wǎng)的正常運行[5]。

5 智能電網(wǎng)的發(fā)展方向

未來發(fā)展中，智能電網(wǎng)將呈現(xiàn)三點趨勢。第一，基于MAS技術(shù)而構(gòu)成的Agnet系統(tǒng)具有特殊功能，可應用于構(gòu)建超規(guī)模、光分布等綜合性系統(tǒng)。該系統(tǒng)可切換不同系統(tǒng)的功能進行操作和銜接，以最大地發(fā)揮電網(wǎng)資源的利用率。第二，分布式能源系統(tǒng)包含發(fā)電、儲能以及提供能源三大內(nèi)容。在能源需求提供上，該系統(tǒng)可快速集成用戶的能源需求，并在各種情況下合理調(diào)配電能資源，最終實現(xiàn)多元化的市場功能。第三，綜合決策系統(tǒng)可從大量紛繁復雜的信息中獲取有價值的信息，并對海量信息作出綜合決策，為科學判斷提供有利依據(jù)。

6 結(jié) 論

工業(yè)革命的開展使各種新型技術(shù)出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)、生活中，隨著高新技術(shù)的迅速發(fā)展和穩(wěn)固，各項產(chǎn)業(yè)都得到了發(fā)展。經(jīng)濟日益發(fā)展的同時，能源消耗和環(huán)境污染成為了世界難題，因此建立可持續(xù)發(fā)展機制是當今國際的一大關(guān)注熱點。現(xiàn)在，立足原有信息技術(shù)改造能源利用體系、最大限度挖掘電網(wǎng)體系以及提高能源的利用率，是電網(wǎng)發(fā)展的主要目標。為保證電網(wǎng)安全、平穩(wěn)運行，電力企業(yè)必須做好電網(wǎng)智能化的調(diào)度工作，以推動企業(yè)的長遠發(fā)展。