電網調度運行全過程風險跟蹤與動態調控技術

蘇芮

摘 要：電網調度運行可靠性始終是電力行業重點關注問題，應采取適當的風險跟蹤及調控手段，為電網可靠運行提供保障。建議電力企業采取全過程性的風險監控措施，從而保證電力系統有效運行。

關鍵詞：電網調度運行；風險跟蹤；動態調控

引言

傳統電網調度運行中的風險評估及診斷主要是針對某一時期的風險狀況采取對應措施，忽視前一調度階段帶來的影響，不能有效反映電網運行過程中的風險水平。針對這一問題，本文加大了對電網調度運行過程性風險跟蹤及動態調控技術的研究，通過分析電網調度運行不同階段的運行特點，提出動態調控技術，能保證電網調度運行處于全面監控狀態下，有利于降低電網運行風險，確保供電可靠性。

1 應用案例

1.1 中短期調度

本文主要以某個電力調度周期為例，具體分析中短期調度及日前調度的風險跟蹤及動態調控結果，進而說明電網調度運行過程中風險跟蹤及調度調整的有效性。首先在中短期調度方面，以某直流特高壓工程為例，當這一線路產生功率波動時，將對該地區電網正常運行帶來一定影響。將線路中傳輸功率的波動變化看作是風險源，當傳輸功率降低15%時，如果不能及時采取調度措施，將導致區域電網出現1200MW的功率缺口，多個變電站處于母線電壓較低的狀態，會加大電網運行風險。在調度措施選擇上，為了加大對功率波動帶來風險的控制，應采用基于風險的中短期機組組合模型，盡可能使供電裝置處于開機狀態，從而彌補功率波動造成的功率缺口。

1.2 日前調度

從日前調度階段的風險跟蹤結果來看，災害預報顯示次日會有臺風經過某市部分區域，導致周圍地區遭遇強降雨。這種天氣情況下，使得區域內多個500kV變電站處于強降雨范圍內，容易造成線路和設備損壞等。根據基于降雨以及設備運行狀態的線路故障發生可能性模型，可觀察到設備故障率較高，其對應的線路為主要風險源。結合線路運行實際情況和線路潮流計算結果，可進一步得出故障產生原因和風險等級。為了有效防范這一故障問題，主要借助最優潮流模型，進行機組出力組合的優化調整，是提高電力系統供電水平的關鍵。通過增加周邊機組的出力，可達到電力供需平衡的目的。同時降低由于線路故障帶來的風險，可保證系統安全運行。

2 風險跟蹤及動態調控體系

2.1 風險跟蹤方法

本文提到的中短期、日前及日內等多個調度階段的風險信息采集和風險控制方法存在一定差異，但是風險跟蹤體系是相同的，都采用風險辨識、評估和定級的監測方法。在風險源辨識方面，是指根據風險源信息以及設備停運模型來得到設備停運率，確定電力系統運行時存在的風險問題。不同運行階段關注風險信息的重點不同，需要根據各階段的電力調度特點選用相應的分析模型，從而得到準確的風險監測結果。在風險評估環節，要預測故障發生后產生的后果，確定電網調度運行風險指標。進行預測故障下配電網的潮流計算，從而判斷線路以及電力設備是否存在過載風險。在風險定級方面，主要是按照相關的定級原則，將風險指標轉變成多個風險等級。為了更好掌握風險水平，通常利用故障概率等級和產生的后果來確定風險等級，具有定級依據。

2.2 中短期調度

首先，在風險源信息收集方面，由于這一調度階段的時間間隔較大，得到的風險預測信息相對粗糙，得到的信息主要是長時間不發生變化的信息，包括災害預報、線路傳輸功率等。提前得到這些風險預測信息，是這一時期實施風險跟

蹤的重要意義。在信息支持下，可進一步設計動態調控方法，當監測到高風險信息時，要采取適當的動態調控方法來進行中短期電力調度規劃的優化調整，以便保證系統供電有效性。本文主要利用調度風險的組合模型進行機組組合優化設計，使得中短期調度方案能有效防范風險，真正做到對電網調度運行風險的把控。

2.3 日前調度

進行日前調度計劃調整時，要充分利用風險源信息。日前調度時間跨度為24h，主要目的在于確定后續的機組供電計劃，確保電力系統供電量滿足用戶實際需求。一般來講，日前調度可收集到較為精準的負荷監測數據以及設備運行狀態等信息，這些信息可通過風險跟蹤獲得并為調度方案的制定提供參考依據。實際制定調度計劃時，要建立起考慮災害預報及設備性能等參數的故障分析模型，具體分析故障變化時造成的電網調度風險變化原理，以便針對風險產生原因進

行調度的優化設計，為后續的風險管理提供有利條件。在動態調整方法選擇上，如果日前調度階段的風險跟蹤監測到高風險信息時，應主要采取動態調整方法來進行這一階段的系統供電計劃調整，以便保證系統運行可靠性。本文主要利用以運行風險為基礎的潮流模型進行調度計劃優化設計，在已經確定的滿足風險防范條件的機組組合基礎上，優化調整已有的機組出力計劃，進一步提高電力系統運行效益和風險防控能力，為電網系統正常運行提供保障。

2.4 日內實時調度

日內實時調度指的是針對未來1小時或15分鐘的電網運行狀況進行調度，主要目的在于確保電網實時功率符合既定標準，能保證系統供電過程的順利進行。在日內實時調度時期，風險跟蹤得到的風險預警信息較為準確，并且能及時獲取電力設備運行狀態信息，利用上述信息，不僅計算得到設備故障概率，還能識別出故障發生可能性較高的設備，以便做好對應的防控措施。另外，利用實時的系統運行狀態監測信息，能及時發現處于高危狀態的設備，例如，變壓器過載和線路阻塞等現象，可通過分析設備狀態信息有較好掌握，通過及時解決系統內故障設備來保證供電穩定性。當風險跟蹤監測出在高風險信息時，要采取動態調控方法進行機組日內實時調度時期的調度計劃調整，保證調度計劃有效落實到電網運行過程中。對高故障發生率的電力設備與危險較高的設備來講，針對它們引起的風險問題要采取針對性調控方法。

3 結論

電網調度運行過程中的風險跟蹤及動態調控技術的使用，能為電網運行可靠性提供保障。這一技術主要采取風險辨別、評估和定級的跟蹤方法，以便及時發現電網系統運行出現的風險問題，為調度工作有效開展提供有效的風險信息，從而保證電力調度滿足設備用電需求。并且在動態調控技術作用下，可結合系統運行情況采取相應的調度措施，有利于降低電網運行風險水平，體現出重要的現實意義。

參考文獻

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