智能電網調度的自動化和可視化研究

江前義　劉林青

摘要：我國電網發展速度不斷加快，電網在網絡信息背景中向智能化方向發展，電力調度操作呈現自動化特點和可視化特點，深入研究智能電網的特點，有利于彰顯智能電網的應用優勢，同時，還能優化電力調度效果，這對電力企業的持續發展有促進意義。針對智能電網進行簡要介紹，然后對其進行了自動化分析，最后探究了可視化技術的具體應用，希望我國智能電網能夠穩定運行。

關鍵詞：智能電網;電力調度;自動化;電網

前言

近年來，我國的社會經濟不斷發展，電力工業的發展速度相當快，在電力系統的運行以及維護中，其復雜程度也愈來愈復雜，在電網中出現事故所造成的危害程度以及所波及的范圍也相當大，所以為了確保電力系統的可靠、安全以及經濟的運行，開發了電網調度自動化系統。電網調度的自動化系統在該方面所取得的作用是不可小覷的，且該系統已經成為了電力系統能夠保持穩定運轉的重要角色之一。所以，在我國目前的電力工業發展的速度飛快前進的情況下，面對系統的高新發展，需要對電網調度的自動化以及可視化的研究進一步取得成效，這對于我國眼下的電力工業的發展而言是相當重要且急切需要的。

1智能電網調度的自動化和可視化要點概述

1.1高級配電運行技術

運用這一技術，我們可以實現對電網運行狀態的實時掌控，有效預判電網的運行態勢。使電網具備安全自愈方面的性能，能夠實現自我預防和復原工作。這樣電網的運行可以實現質量和效率的進一步優化，還能有效地對其分布的能源做到有效支持，實現以供需互動為特征的雙向服務模式，對其高級處理系統進行有效的完善。

1.2高級量測體系

這一技術是指通過通信網絡，把位于用戶端的智能電表和供電側的計量數據進行整合管理，實現負荷數據和系統間的互通，還能實現向室內網絡領域的擴展，這樣使供需間的電力和信息做到雙向互通。讓用戶在用電信息方面實現共享。這一技術的作用主要用于對用戶用電信息的網絡處理系統進行搜集、測量、儲存與分析運用。

1.3高級資產管理

這一技術將大批量的高級傳感器安裝于系統當中。它可以有效提供系統的參數和設備運行情況，并運用相關的程序，對于搜集到的那些實時訊息和資源管理、仿真和模擬進行集成，這樣可實現電網的優化運行。使電網的效率得到提高。此外它還要同前面所說的技術想集成，通過有效的訊息和控制技術，有效的做到對資產的規劃、建設及運維等工作，使系統運營更加穩定。

1.4高級輸電運行

運用這一技術，我們可以有效實現對輸電線路的在線監控、評估預測和剖析決策等工作，使輸電系統的運行更加優質，資產管理更加可靠，有效地提高輸電線路的綜合防災性能和智能電網的安全性能，尤其是可以有效地減少智能電網發生停運的可能性。

2智能電網調度自動化系統

2.1電網調度自動化系統構成

在智能電網建設發展的過程當中，電網調度自動化系統是非常重要的，就目前而言，電網調度自動化系統的組成主要包含三大部分：①主站系統;②數據通信網絡系統;③廠站自動化系統。在智能電網系統當中，電網調度自動化系統起著核心功能的作用，不僅可以實現對整個電網的監控，確保電網運行的安全性和可靠性，還可以通過電網調度自動化系統給予的實時警告信息，在短時間內準確地檢測出系統的故障，并及時對故障進行處理。電網調度自動化系統以全局為主體，通過對所有故障信息的把控，對電力系統的運行狀況進行預判與分析。

2.2電網調度自動化系統的功能分析

電網調度自動化系統的可靠性非常高，作為一種有效的技術手段，電網調度自動化系統對電網運行的經濟性與安全性起著重要的作用。①電網調度自動化系統的網絡傳輸層可以起到保護數據網絡安全、外傳數據的作用，對生產管理系統以及企業辦公系統進行調度，使兩者之間實現有效的隔離，主要隔離方式包括專用網關、防火墻等等。②電網調度自動化系統的應用層面可以備份重要的軟硬件設備，對于一些重要的數據，還能實現熱備份與冷備份，以免被病毒破壞。

3電力調度可視化的實現

3.1可視化預警功能應用

可視化電網預警，預警分析的結果可以通過各種可視化小部件進行顯示。動態穩定阻尼裕度、低頻振蕩實時告警、預想故障暫時預警、預想故障電壓預警、預想故障熱穩預警、潮流越限程度、電壓越限裕度等均屬于可視化指標。另外，還可以從系統中薄弱電力設備以及故障的嚴重程度來來對預警分析結果進行觀察。

3.2可視化分析功能

為了使調度工作人員能夠更好的了解、掌握全網電壓情況，可采用電壓排序;為了對調度員能夠快速調整設備重載或越限等情況給予輔助，可采用靈敏度排序。但是應注意避免人機界面不友好及分析目標過多的情況，該情況的產生會給工作人員及時排除、處理系統存在問題帶來困擾。

3.3可視化觀測功能

直觀顯示電網調度數據可通過可視化計算方法來實現。系統能夠按照靈活設置電網分區單獨進行重載設備分析、電壓合格率分析、析、電網安全性分析等，可對電網分區進行靈活設置，且要有效監控分區間的斷面信息，這就是電網分區運行的可視化。

3.4可視化控制功能

對于自動電壓控制、自動發電控制的應用分析結果，可以將各種直觀的可視化界面進行設置，這樣做事為了方便分析人員對電網直觀的控制與監視，為智能化調度打下堅實基礎減輕調度運行工作人員的工作壓力，有助于調度人員對電網實時運行態勢的全面掌握。

4智能電網調度自動化的運用前景

針對智能電網的發展，雖然相關部門對國內智能電網缺乏規劃與引導，但是事實上很多學者與專家己經對智能電網進行了一系列有效的實驗與研究，并且得出了很多可靠的成果，為國家電網智能化與自動化提供設計思想與資料。智能電網的研究方向主要是：自動化主站與變電站。現行的變電站設施己經完成了數據網絡的通信與傳輸，尤其是終端系統與協議。和傳統的電網標準不同的是，這種數字化變電站以邏輯節點、服務器、相關設備為模型，整合數據，建立了變電站模型。

當前應用最廣的協議是IEC61850，它的優點是統一配備編程，讓變電站編程與各種裝置透明化，在模型數據更加精確的同時，實現更多的功能，具體如：交互性操作、數據讀寫等。它的設計流程是利用各項數據完成邏輯節點的構成，當邏輯結構形成后，生成虛擬的邏輯設施，以結束設計。和傳統的變電站不同的是，智能電網變電站有數據共享的功能，集成應用與自動化分布取消，變電站信息變得更加全面化、透明化。電網變電站是終端與信息源控制的平臺，在通信傳輸向中心系統轉化的過程中，它能在維護中心系統的同時，對相關數據以及動作進行參考，以此提高系統流動性。

當前電網需要檢測的信息相對較多，具體有一次與二次信息監測、運行信息和電網故障等，在對這些信息進行監測的同時，讓操作人員快速掌握電網狀態，并且對其進行處理。近年來，隨著自動化技術的不斷創新與發展，自動化調度更加精確化，尤其是智能電網使用的61970協議，它讓主站運行變得更加可靠、高效。隨著61970的運用，它讓EMS開始變得更加簡單，還能進行各種EMS通信。在主站自動化的背景下，它能資源快速得到共享，在減小系統中潛藏的孤立信息后，為智能電網調度自動化提供模型結構。

結束語

對于未來的電網發展趨勢，應利用先進信息、通信和控制技術，覆蓋所有電壓等級的發輸變配用電和調度各個環節的資源優化，大幅度提升電網的服務能力，實現業務流、信息流、電力流的一體化融合，滿足我國經濟社會全面、協調、可持續發展要求。只有這樣才能建設安全的電力體系，提高電力生產效率，創造更多效益，為電力企業的發展帶來更多的保障。

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