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

朱曉耕

摘要：21世紀(jì)是科技高速發(fā)展的時(shí)代，電器設(shè)備更新?lián)Q代頻繁，用電設(shè)備逐漸增加，無(wú)論是工業(yè)、商業(yè)還是家庭用電量都增長(zhǎng)明顯。在此用電需求激增的社會(huì)背景下，實(shí)現(xiàn)電力資源的合理調(diào)度十分重要。如何在原有電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上為更多的用戶(hù)提供服務(wù)，并減少故障發(fā)生率是當(dāng)前電力企業(yè)一直在探討的問(wèn)題。為了更加合理地利用有限的資源，需要思考變革資源的利用方式，而智能調(diào)度和控制系統(tǒng)是非常有效的實(shí)現(xiàn)方式之一，以下對(duì)智能調(diào)度系統(tǒng)控制中心的關(guān)鍵自動(dòng)化技術(shù)研究展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);調(diào)度;自動(dòng)化

1 智能電網(wǎng)中的調(diào)度自動(dòng)化概述

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)以及社會(huì)發(fā)展帶動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，于此同時(shí)各個(gè)行業(yè)的用電量是越來(lái)越多，但是現(xiàn)在的電網(wǎng)無(wú)論是在保證供電的穩(wěn)定性還是供電的安全穩(wěn)定質(zhì)量上，傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度已經(jīng)不能適應(yīng)新時(shí)期的發(fā)展需求。智能電網(wǎng)中的調(diào)度自動(dòng)化實(shí)際上是包含了眾多先進(jìn)的電力應(yīng)用技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代化的傳感測(cè)量以及電力電子等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)的收集，并進(jìn)行科學(xué)合理的分析及開(kāi)展電力調(diào)度。

因此現(xiàn)階段智能化的電網(wǎng)中調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)快速的發(fā)展起來(lái)，其與傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度相比調(diào)度效率得到了非常大的提升，同時(shí)能夠有效減少電網(wǎng)運(yùn)行的危險(xiǎn)性，另外也有效的改善了電網(wǎng)調(diào)度工作質(zhì)量。正是憑借著這些優(yōu)點(diǎn)智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化正在被電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)應(yīng)用。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的性能特點(diǎn)

2.1 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)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(kuò)大、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。其顯著特點(diǎn)之一就是具有強(qiáng)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(jí)量測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)融入通訊技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)，獲取完整的電網(wǎng)運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。依據(jù)其構(gòu)建的電網(wǎng)運(yùn)行全景圖，調(diào)度人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的薄弱環(huán)節(jié)，消除當(dāng)前運(yùn)行方式中的各類(lèi)潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)該技術(shù)能夠適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，當(dāng)發(fā)生故障后針對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜统绷髯兓M(jìn)行實(shí)時(shí)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(duì)預(yù)案，有效彌補(bǔ)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(yùn)行邊界。

2.2 智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的兼容性

在能源短缺、氣候變化等問(wèn)題日益凸顯的背景下，大力開(kāi)發(fā)利用新能源成為人類(lèi)的必然選擇。然而新能源的高比例并網(wǎng)給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶了一系列影響和挑戰(zhàn)。如因潮流反向?qū)е码妷骸㈩l率發(fā)生偏差的電能質(zhì)量問(wèn)題;因風(fēng)電、光電功率高度不確定性導(dǎo)致的負(fù)荷預(yù)測(cè)、調(diào)度管理難度增大的問(wèn)題;因電力電子元件的大量采用導(dǎo)致的諧波污染問(wèn)題。兼容性強(qiáng)是智能電網(wǎng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。智能電網(wǎng)可將風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能發(fā)電、儲(chǔ)能等科學(xué)整合，消除各路電能相互封閉的“孤島”，促進(jìn)新能源消納，最大程度避免棄風(fēng)、棄光、棄水現(xiàn)象。在電網(wǎng)中存在功率缺額或功率盈余時(shí)，智能電網(wǎng)可削峰填谷、自動(dòng)響應(yīng)，使得潮流實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)配、合理分布。此外智能電網(wǎng)可消除諧波干擾帶來(lái)的危害，提高電能質(zhì)量和供電可靠性。

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

3.1 電網(wǎng)智能運(yùn)行一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng)

20世紀(jì)90年代，我國(guó)主流的自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)開(kāi)始起步，其主要系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)沿用多年，雖然電網(wǎng)的業(yè)務(wù)得以深入發(fā)展，其功能也開(kāi)始拓展，但是基礎(chǔ)的框架系統(tǒng)并未改變，導(dǎo)致新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用未來(lái)的發(fā)展受限。因此，有必要對(duì)IT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及技術(shù)水平進(jìn)行深入調(diào)研，尤其要深入分析服務(wù)體系的發(fā)展，提出相應(yīng)的部署方案以及聯(lián)合發(fā)展方案。

ESB是一個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的服務(wù)支撐平臺(tái)，可以在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上研究如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)封裝以及接入方式，理清各個(gè)級(jí)別的調(diào)度機(jī)構(gòu)的智能發(fā)展和業(yè)務(wù)發(fā)展需求，分析電網(wǎng)的調(diào)度主站以及廠站管理和一體化運(yùn)行的特征，完成整個(gè)電網(wǎng)控制中心自動(dòng)化系統(tǒng)基礎(chǔ)框架以及功能規(guī)范方面的設(shè)計(jì)，建立一體化的電網(wǎng)規(guī)劃和管理系統(tǒng)。

3.2 應(yīng)用功能技術(shù)

實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的應(yīng)用功能要循序漸，但是目前缺乏電網(wǎng)運(yùn)行的整體規(guī)劃，智能調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用功能在不同的系統(tǒng)中分散分布，雖然實(shí)現(xiàn)方式多樣，但是融合起來(lái)十分困難，并且部分功能并不是必須功能。而采用以服務(wù)為基礎(chǔ)的松耦合技術(shù)可以對(duì)調(diào)度功能實(shí)現(xiàn)靈活配置，且此項(xiàng)服務(wù)功能具有易擴(kuò)展性，可以靈活配置調(diào)度功能，與此同時(shí)，其易擴(kuò)展型還可以滿(mǎn)足階段性調(diào)度功能的建設(shè)需求。在新型SOA系統(tǒng)中，故障分析、阻塞管理等傳統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)被細(xì)致劃分為多個(gè)基礎(chǔ)模塊，可以根據(jù)服務(wù)的不同需求選擇標(biāo)準(zhǔn)訪(fǎng)問(wèn)方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)模塊的調(diào)用。

3.3 節(jié)能減耗調(diào)度技術(shù)

我國(guó)現(xiàn)在的煤炭消耗量已經(jīng)占據(jù)了不可再生資源消耗量的70%，與世界平均消耗量相比，高出40%，目前對(duì)可以降低消耗量和節(jié)能減排的智能電網(wǎng)需求迫切，并且需要分析各個(gè)電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)的能源分布情況，開(kāi)發(fā)大規(guī)模的可再生發(fā)電能源，從而對(duì)碳的排放量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化水電調(diào)度、優(yōu)化階梯水電調(diào)度以及節(jié)能減排調(diào)度等多個(gè)方面的計(jì)劃編排，可以全面實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能減耗調(diào)度的推進(jìn)。以多級(jí)別多維度協(xié)調(diào)優(yōu)化節(jié)能調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)為研究重點(diǎn)，適應(yīng)節(jié)能調(diào)度、三公調(diào)度等多種類(lèi)調(diào)度模式，滿(mǎn)足三維（時(shí)間、空間、目標(biāo)）相統(tǒng)一的調(diào)度優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。與此同時(shí)，要研究實(shí)現(xiàn)多級(jí)別調(diào)度實(shí)現(xiàn)一體化建設(shè)的既安全又經(jīng)濟(jì)的調(diào)度優(yōu)化協(xié)調(diào)技術(shù)和方法，構(gòu)建全方位安全且環(huán)保節(jié)能的數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多級(jí)別調(diào)度安全管控技術(shù)的考核，實(shí)現(xiàn)既安全穩(wěn)定又環(huán)保節(jié)能的協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)。

3.4 大電網(wǎng)智能在線(xiàn)仿真平臺(tái)技術(shù)

交直流混聯(lián)大電網(wǎng)具有運(yùn)行方式復(fù)雜以及穩(wěn)定性不足的問(wèn)題，往往會(huì)造成仿真結(jié)果的可參考性不強(qiáng)的問(wèn)題。而應(yīng)用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)，通過(guò)并行和網(wǎng)格以及云計(jì)算等關(guān)鍵高性能技術(shù)的實(shí)用，開(kāi)展實(shí)時(shí)仿真和超實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的試點(diǎn)建設(shè)，以此實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)從經(jīng)驗(yàn)型走向分析型和智能型調(diào)度的目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在建設(shè)智能電網(wǎng)的過(guò)程中，調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是不可缺少的一個(gè)重要組成部分。隨著電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、新能源并網(wǎng)比例增加，許多新問(wèn)題、新挑戰(zhàn)將不斷涌現(xiàn)，調(diào)度人員在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行管理時(shí)，須充分重視智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷前進(jìn)奠定堅(jiān)實(shí)的電力能源基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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