智能電網調度運行關鍵技術分析

阮波

摘 要：電力系統的核心組成之一就是智能電網調度，其能夠保證電力系統的正常運行，保證電網的穩定安全。當前，智能電網調度運行存在著一些問題，象標準化推廣效率低、缺乏實用性靈活性等。基于這種情況，該文將探討智能電網調度運行面臨的關鍵技術，象電網調度預警及輔助技術、電網調度短路電流控制技術、電網實施動態監測技術以及電網動態監測預警技術等，對保證電網的正常運行有重要的意義。

關鍵詞：關鍵技術；調度；智能電網

中圖分類號：TM734 文獻標志碼：A

電力系統的穩定運行，對人們正常的生產生活有重要的作用。作為電力系統的重要組成部分，智能電網調度工作的順利開展，可以為電力系統的穩定安全運行提供有力保障。隨著智能電網技術的不斷發展，傳統的調度方式已經無法滿足實際的需求，需要研究智能電網調度運行的關鍵技術，進而推動智能電網的可持續發展。

1 智能電網概述

智能電網通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用，可以實現電網運行的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。智能電網具有自愈性、兼容性以及調度高效優質性等特點。智能電網如果在運行過程中受到某些因素的影響，工作人員不需要進行過多干預，只需要隔離存在問題的元件，防止影響到整體的運行。當智能電網存在問題時，其可以進行自我診斷檢測分析，并盡快恢復正常運行。智能電網在生產過程中可以接入一些清潔能源，象太陽能、風能等，同時還可以與微電網、分布式電網等并網運行。智能電網中使用了一些網絡信息技術，可以實現自動化的調度和控制，能夠充分發揮電力設備的性能，保證電網運行的高效、優質，進而保證人們正常的生產生活。

2 智能電網調度目前存在的問題

2.1 標準化推廣效率低

隨著電力行業的不斷發展，電力系統一直在進行改進，并且擁有很多不同的應用版本以及數據。但是由于標準化管理比較落后，會導致模型數據不夠統一，這樣就無法滿足全面調度的需求。隨著智能電網技術的不斷發展，智能電網調度也比較復雜，傳統的經驗式調度方式已經無法滿足實際需求。受到各種信息化技術的影響，智能電網對實時仿真的需求比較高，但是由于標準化推廣程度較低，導致其需求無法得到滿足。

2.2 缺乏實用性與靈活性

隨著電力行業的不斷發展，智能電網調度系統中開始使用先進的信息技術，這樣就導致以前的系統功能落后。象一些系統中的傳統功能已經被先進的應用所取代，缺乏實際應用的迫切性。由于傳統應用的技術落后，其在維護過程中往往需要耗費大量的人力、物力，才能夠保證系統的正常運行。當前的智能電網還無法實現一體化的架構設計，無法全面覆蓋多專業以及多級協調，這樣就無法滿足智能電網調度的縱向貫通、橫向協調需求。受到各種因素的影響，調度機構建設過程中使用的技術往往是獨立進行的，聯系不夠密切，缺乏協調性與統一性，并且設計缺乏標準化與規范化。這樣導致不同系統之間無法實現數據信息共享，并且受改動影響比較大，進而導致智能電網調度系統缺乏靈活性。

3 智能電網調度運行的關鍵技術

3.1 電網調度預警以及輔助技術

電網調度預警以及輔助技術的使用，可以實時監測電網的狀態，保證相關人員了解電網運行的具體狀態以及準確信息，使電網調度運行情況可以被全方位地了解。調度人員可以根據這些信息開展決策判斷，進而保證智能電網的穩定安全運行。智能電網調度預警監測和輔助技術還能夠對信息數據進行分析計算，通過相關的軟件可以跟蹤判定電網的頻率、功率以及電壓等情況。智能電網調度系統能夠根據分析出的數據來進行預警判斷，并且制定科學合理的預警措施，降低電網事故發生的概率，保證智能電網可以穩定安全的運行，為人們生產生活提供電力保障。

3.2 電網調度短路電流控制技術

隨著社會經濟的不斷發展，人們生產生活對電網調度情況以及電網運行策劃提出了更高的要求，對智能電網正常運行有著重要影響的一個技術為智能電網調度短路電流控制技術。在傳統的電網調度系統中，控制短路技術包括系統運行方式、電網結構、電網設備性能等方面，并且在應用過程中還需要考慮相關因素的影響，避免降低電網的穩定性和安全性。目前，比較先進的智能電網調度控制技術是利用故障電流限制器來控制短路電流。故障電流限制器是可以有效限制故障電流及其第一峰值，并且串聯于電氣回路中的阻抗變換元件，具有限流功能的快速開斷設備。當智能電網正常運行時，故障電流限制器的狀態表現為低阻抗，或者零阻抗。但是當智能電網存在故障時，故障電流限制器的阻抗會快速增加，并且不會影響和限制智能電網正常運行的相關特征。

3.3 電網實時動態監測技術

隨著科學技術的不斷發展，電力系統也可以實現動態監控功能。20世紀90年代，科學家研制出基于全球定位系統的相量測量單元，就此誕生了同步相量技術。廣域網動態監測技術能夠在同一參考軸下，獲得電力系統的大量穩態信息以及實時動態信息，進而保證電網系統的正常穩定運行。廣域網動態監測技術可以對發電機功率進行直接測量，每隔一段時間可以將動態數據傳輸給調度主站。廣域網動態監測技術可以利用全球定位系統為數據建立時標，并獲取到同一斷面數據，進而實現對智能電網的動態數據監測、電網低頻震蕩告警、電網擾動分析等。廣域網動態監測技術的出現，能夠彌補SCADA/EMS系統的不足，對電力系統的穩定決策、參數辨識、事故分析、調度、預警和穩定分析等都具有重要作用，能夠給電力系統的控制和運行帶來巨大的好處，并且有效地解決復雜電網中存在的各種問題。

3.4 電網動態監測預警與輔助決策技術

電網動態監測預警與輔助決策技術可以對電力系統進行動態監測，還可以在線計算監測數據，以便調度運行人員通過計算結果來開展決策，不斷提升調度人員對電網的控制能力以及駕馭能力。電網動態監測預警與輔助決策系統的主要功能有：在線暫態功角穩定緊急控制輔助決策、在線頻率穩定預防控制輔助決策、在線低頻震蕩預防控制輔助決策、在線暫態電壓穩定預防控制輔助決策、在線靜態電壓穩定預防控制輔助決策、在線暫態功角穩定預防控制輔助決策、在線熱穩定預防控制輔助決策、在線低頻震蕩計算分析、在線頻率穩定計算分析、在線暫態電壓穩定計算分析、暫態功角穩定計算分析、在線熱穩定計算、在線靜態安全與電壓穩定計算分析、在線狀態估計、電網實時動態監測。

4 結語

智能電網運行過程中，智能電網調度運行關鍵技術可以提升其安全性、穩定性，對保證電網的可持續發展、健康穩定有著重要的價值。智能電網調度運行技術推廣過程中，需要提升相關人員的職業道德以及綜合素質水平，并制定完善的檢驗和排查計劃，對電力系統中存在的安全隱患進行排查，保證智能電網的正常運行，提升人們的生產生活水平，并且給智能電網帶來較大的社會效益以及經濟效益。

參考文獻

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