智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關(guān)鍵技術(shù)分析

潘梅 顏亮

摘 ?要：本文分析了智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的關(guān)鍵技術(shù)，進而得出若干促進調(diào)度自動化發(fā)展的途徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);調(diào)度;自動化

引言

各行業(yè)對電能的依賴性越來越強。電力行業(yè)進行電網(wǎng)建設(shè)是出于社會發(fā)展的需要，具有重要意義。當(dāng)前，社會進入了新時期，科技有所進步，電力行業(yè)為了實現(xiàn)電能供應(yīng)可靠性與安全性開始進行以自動化技術(shù)為核心的電網(wǎng)改造。該項工作正在持續(xù)開展，有關(guān)于配電網(wǎng)自動技術(shù)研究還需進一步深化。人員需要以理論為指導(dǎo)有效應(yīng)用技術(shù)促進電力行業(yè)發(fā)展。

1智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的性能特點及智能電網(wǎng)調(diào)度的功能分析

1.1智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的自愈性

智能電網(wǎng)是隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、自動化技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。其顯著特點之一就是具有強大的自愈性，保障安全穩(wěn)定的電力供應(yīng)。在智能電網(wǎng)中，以高級量測技術(shù)為基礎(chǔ)融入通訊技術(shù)、自動化技術(shù)，獲取完整的電網(wǎng)運行信息，實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)測和控制。依據(jù)其構(gòu)建的電網(wǎng)運行全景圖，調(diào)度人員能及時發(fā)現(xiàn)其中存在的薄弱環(huán)節(jié)，消除當(dāng)前運行方式中的各類潛在風(fēng)險。同時該技術(shù)能夠適應(yīng)系統(tǒng)運行方式的變化，當(dāng)發(fā)生故障后針對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜统绷髯兓M行實時分析，為調(diào)度人員提供緊急狀態(tài)下的輔助決策和應(yīng)對預(yù)案，有效彌補傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度管理中的不足，提高電力系統(tǒng)安全運行邊界。

1.2智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的兼容性

智能電網(wǎng)的兼容性集中體現(xiàn)于下述幾個方面：（1）在電能生產(chǎn)的過程中，智能電網(wǎng)可以接入清潔能源，主要接入能源為風(fēng)能和太陽能等;（2）智能電網(wǎng)可以實現(xiàn)與分布式電網(wǎng)和微電網(wǎng)的共同運轉(zhuǎn)。智能配電網(wǎng)調(diào)度具有高效性和優(yōu)質(zhì)性。智能電網(wǎng)的智能性多表現(xiàn)在其對網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的合理利用，在進行配電網(wǎng)調(diào)度時能夠完成自動化的控制及調(diào)度，進而確保設(shè)備功能得以有效發(fā)揮，為電網(wǎng)運行的高效性和優(yōu)質(zhì)性提供了保障，滿足廣大用戶對于電量的需求，效果明顯。

1.3智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的交互性與資源優(yōu)化功能

所謂交互性是指電網(wǎng)與電力用戶間的互動，交互性強是智能電網(wǎng)的一個顯著特征。在完全自動化的智能電網(wǎng)中，用戶是電力系統(tǒng)必不可分的一部分，能夠保證從發(fā)電端到用戶端整個過程所有節(jié)點間信息流和能量流（電力潮流）的雙向流動。對供電企業(yè)而言，可掌握用戶用電特征、完善負(fù)荷預(yù)測，制定節(jié)能經(jīng)濟的發(fā)輸電方案。對用戶而言，可參與電力分配和管理，根據(jù)實時電價調(diào)整自己的消費模式。在負(fù)荷緊張或事故條件下進行需求響應(yīng)，平滑負(fù)荷曲線，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，并可保證自己的經(jīng)濟利益。這樣電網(wǎng)與用戶的交互響應(yīng)完善了電能分配，提高了用電效能，實現(xiàn)了電力資源優(yōu)化。此外智能電網(wǎng)可通過構(gòu)建經(jīng)濟調(diào)度模型，采用智能算法計算各發(fā)電單元的并網(wǎng)出力，并根據(jù)實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整實時調(diào)度方案，降低網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗，實現(xiàn)節(jié)能減排，達到電網(wǎng)運行效率和社會效益的同步提高。

2智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1多階段一體化決策技術(shù)的使用

一般情況下，配電網(wǎng)智能調(diào)度具有極大的時間跨度，在規(guī)劃設(shè)計環(huán)節(jié)，因為實際負(fù)荷需要對諸多因素進行考慮，例如符合本身性質(zhì)、變化情況及廣大用戶生活用電需求等，所以在具體的設(shè)計過程中需要保留余地，設(shè)計值和具體負(fù)荷有較大的差異。除此之外，因為在高峰時間大怒的負(fù)荷持續(xù)時間較短，所以會導(dǎo)致大量的資源被浪費，并且網(wǎng)絡(luò)接線模式單一，無法明確最優(yōu)的調(diào)度方法。對于靈活性欠佳的問題，SG、微電網(wǎng)和儲存能量設(shè)施的出現(xiàn)，使這一問題得以解決。通過對多階段一體化決策技術(shù)的合理利用能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)絡(luò)、電源以及負(fù)荷之間的能量進行合理調(diào)整，使其始終處于平衡狀態(tài)下，同時使用該技術(shù)能夠建立多階段一體化優(yōu)化調(diào)度模型和算法，實現(xiàn)供電及運行的自動化處理，解決靈活性不足的問題。

2.2數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)

在電網(wǎng)調(diào)度自動化中數(shù)據(jù)起著至關(guān)重要的作用，所有的調(diào)度決策都依賴于準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析。傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)變換復(fù)雜、效率不高、可靠性低等問題。智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)以SOA體系為基礎(chǔ)完成數(shù)據(jù)服務(wù)，并利用標(biāo)準(zhǔn)接口和數(shù)據(jù)注冊中心完成電網(wǎng)信息的展示與融合。此外該技術(shù)可對電網(wǎng)設(shè)備實施全生命周期管理，提高調(diào)度自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時還可應(yīng)用虛擬服務(wù)技術(shù)屏蔽數(shù)據(jù)的物理層信息，為調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)的無差別訪問帶來極大便利。值得關(guān)注的是，數(shù)據(jù)通信機制和數(shù)據(jù)服務(wù)間的融合，可實現(xiàn)智能電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度前置通信系統(tǒng)功能。該功能在簡化運維流程的同時可在線調(diào)閱和調(diào)整有關(guān)數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)服務(wù)在調(diào)度自動化系統(tǒng)中的實時性提供保障。

2.3運行風(fēng)險技術(shù)的使用

近些年來，我國能源建設(shè)及發(fā)展越來越注重新能源的發(fā)展、推廣和使用，但是對目前應(yīng)用最為廣泛的清潔能源發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，例如常見的水力發(fā)電和風(fēng)力風(fēng)大，極易受到自然環(huán)境的影響，發(fā)電的不確定性較大。即使容量較小的DG能夠通過微電網(wǎng)并網(wǎng)運轉(zhuǎn)，但是其整體穩(wěn)定性不佳，容易受到一些不可控因素的影響，導(dǎo)致配電網(wǎng)負(fù)荷具有較高的不確定性，也正是因為以上多種因素的共同影響，導(dǎo)致配電網(wǎng)潮流分布具有難以預(yù)見性，難以預(yù)見性則表示難以對其進行有效控制，自然而然對配電網(wǎng)運行安全性及穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致其運行中伴隨較大的風(fēng)險，最終可能會導(dǎo)致供電質(zhì)量的下滑。基于上述問題，通過深入地分析和研究，將DG、微電網(wǎng)、儲存能量裝置等設(shè)施以及新能源電源的隨機模型作為基礎(chǔ)，制定有效的動態(tài)配電網(wǎng)運行風(fēng)險預(yù)警方案，提高配電網(wǎng)智能調(diào)度的抗風(fēng)險性能。

2.4電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)

電力系統(tǒng)是典型的超高維、強非線性系統(tǒng)，具有動態(tài)不確定性，傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)基于局部信息的監(jiān)測控制方法，難以滿足電網(wǎng)發(fā)展過程中諸如振蕩抑制與控制、動態(tài)安全防御等方面的要求。因此，基于廣域測量系統(tǒng)的電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)是智能電網(wǎng)調(diào)度自動化中的重要組成部分，可為大電網(wǎng)的實時監(jiān)測和控制提供技術(shù)保障。一方面調(diào)度人員可在動態(tài)監(jiān)控屏上對電力使用情況進行監(jiān)測，有效掌握各類電能使用數(shù)據(jù);另一方面可通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)對目前電網(wǎng)運行狀況的有效評價，為下一階段的調(diào)度決策提供依據(jù)，極大加強調(diào)度人員對電網(wǎng)運行的管理和控制能力。

3智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的未來發(fā)展

電網(wǎng)調(diào)度自動化在發(fā)展過程中將朝著智能化的方向不斷前進。隨著未來電網(wǎng)的發(fā)展和自動化技術(shù)的進步，以智能型儀表、通信網(wǎng)絡(luò)、用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)等為主要組成部分的高級量測體系（AMI）將得到應(yīng)用，有效融合電力系統(tǒng)與負(fù)荷兩側(cè)的數(shù)據(jù)信息。未來的調(diào)度自動化系統(tǒng)將包括智能機器人、三維地理信息系統(tǒng)、智能輸電等眾多新技術(shù)，不同區(qū)域間的調(diào)度數(shù)據(jù)可以相互傳送并加強經(jīng)驗學(xué)習(xí)，消除信息阻塞。先進的自動化系統(tǒng)可整合重復(fù)冗余的數(shù)據(jù)，并從數(shù)據(jù)庫中任意抓取所需信息構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)模型。智能電網(wǎng)將發(fā)電、輸電、配電以及用戶信息加以整合，實現(xiàn)源網(wǎng)荷互動，滿足個性化用電需求，為用戶提供極大便利。對電網(wǎng)企業(yè)而言，可實時掌握客戶的用電需求、評估潛在的風(fēng)險，及時調(diào)整電網(wǎng)運行方式，保證電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行。

結(jié)語

電力能源是我們生產(chǎn)生活的保障。社會對電能的依賴越來越大，目前我們遇到了一定的問題，當(dāng)前沒有良好的輸電質(zhì)量，電力配送不具有穩(wěn)定性。在這種情況下配電調(diào)度即自動化改造具有重要性和必要性。我們必須要采用相應(yīng)的技術(shù)爭取境況的改善。電力配網(wǎng)調(diào)度和自動化技術(shù)改造工作所涉及的內(nèi)容較多，相關(guān)人員要從全局上把握，進一步掌握改造工作要點，在此方面下功夫。

參考文獻

[1] 馬強.智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)與應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2020（07）：114-115.

[2] 魏錚，高丹丹，鐘良.智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)與應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2020（04）：92-93.

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