智能電網調度自動化關鍵技術分析

李會

摘要：在建設智能電網的過程中，調度自動化技術是不可缺少的一個重要組成部分。隨著電網規模持續擴大、新能源并網比例增加，大型交直流混聯電網形成，許多新問題、新挑戰將不斷涌現，調度人員在對電網進行管理時，須充分重視智能電網調度自動化關鍵技術的應用，保障人們的用電需求，促進智能電網的發展，為經濟社會的不斷前進奠定堅實的電力能源基礎。

關鍵詞：智能電網;調度自動化;關鍵技術

一、智能電網調度自動化技術的性能特點及智能電網調度的功能分析

（一）自愈性

智能電網是隨著電網規模不斷擴大、自動化技術發展到一定階段的必然產物。其顯著特點之一就是具有強大的自愈性，保障安全穩定的電力供應。在智能電網中，以高級量測技術為基礎融入通訊技術、自動化技術，獲取完整的電網運行信息，實現對電網的實時監測和控制。依據其構建的電網運行全景圖，調度人員能及時發現其中存在的薄弱環節，消除當前運行方式中的各類潛在風險。同時該技術能夠適應系統運行方式的變化，當發生故障后針對網絡拓撲和潮流變化進行實時分析，為調度人員提供緊急狀態下的輔助決策和應對預案，有效彌補傳統電網調度管理中的不足，提高電力系統安全運行邊界。

（二）兼容性

在能源短缺、氣候變化等問題日益凸顯的背景下，大力開發利用新能源成為人類的必然選擇。然而新能源的高比例并網給傳統電網帶了一系列影響和挑戰。如因潮流反向導致電壓、頻率發生偏差的電能質量問題;因風電、光電功率高度不確定性導致的負荷預測、調度管理難度增大的問題;因電力電子元件的大量采用導致的諧波污染問題。兼容性強是智能電網的另一個優點。智能電網可將風電、水電、太陽能發電、儲能等科學整合，消除各路電能相互封閉的“孤島”，促進新能源消納，最大程度避免棄風、棄光、棄水現象。在電網中存在功率缺額或功率盈余時，智能電網可削峰填谷、自動響應，使得潮流實現科學調配、合理分布。此外智能電網可消除諧波干擾帶來的危害，提高電能質量和供電可靠性。

（三）交互性與資源優化功能

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

（四）電網調度運行的控制

電網的控制運行包括電廠的開停機及出力管理、變電站的監視控制等。為確保電力系統的高效運行，必須加強上述所有環節的控制，保證系統各項指標在合理區間。智能電網調度技術能夠有效地控制電網運行，為電網的安全性、穩定性、可靠性提供保障。

（五）電網運行方式的選擇

在電網調度運行中存在許多調度決策問題需要智能調度技術輔助。智能調度技術可為調度決策提供可靠的數據分析，并根據分析結果自動生成最佳調整方案，為調度管理工作提供準確的科學依據。

二、在智能電網調度自動化關鍵技術分析

（一）服務技術分析

電網調度自動化系統具有多種多樣的功能，但存在一定的重復和冗余，如何對這些分散的功能進行集成融合是當前的一大難題。在智能電網中，調度自動化系統采用面向服務架構。SOA體系下的調度自動化系統可將多種系統應用封裝，電力調度部門可根據實際需要靈活調用。同時還可配置其他調度功能模塊，滿足智能電網發展各階段對調度業務的需求。

（二）數據服務技術分析

在電網調度自動化中數據起著至關重要的作用，所有的調度決策都依賴于準確的數據分析。傳統電網調度自動化系統存在數據變換復雜、效率不高、可靠性低等問題。智能電網調度自動化技術以SOA體系為基礎完成數據服務，并利用標準接口和數據注冊中心完成電網信息的展示與融合。此外該技術可對電網設備實施全生命周期管理，提高調度自動化系統中數據的準確性。同時還可應用虛擬服務技術屏蔽數據的物理層信息，為調度系統內的無差別訪問帶來極大便利。值得關注的是，數據通信機制和數據服務間的融合，可實現智能電網統一調度前置通信系統功能。該功能在簡化運維流程的同時可在線調閱和調整有關數據，為數據服務在調度自動化系統中的實時性提供保障。

（三）節能發電調度技術分析

電力系統的發電調度環節通常會存在大量能源浪費，加之我國能源本身不夠充足，因此節能發電調度技術的研究與應用具有重要意義。電網調度管理部門應充分認識節能發電的重要性和緊迫性，投入脫硫檢測、水調自動化等關鍵性技術，有效避免資源浪費。

（四）電網實時動態監測技術分析

電力系統是典型的超高維、強非線性系統，具有動態不確定性，傳統電網調度自動化系統基于局部信息的監測控制方法，難以滿足電網發展過程中諸如振蕩抑制與控制、動態安全防御等方面的要求。因此，基于廣域測量系統的電網實時動態監測技術是智能電網調度自動化中的重要組成部分，可為大電網的實時監測和控制提供技術保障。

（五）一體化調度管理技術分析

我國電網運行遵循“統一調度，分級管理”原則，上下級調度自動化系統間的數據庫、圖模資源等信息如何進行異地和層級共享是一個重要課題，一體化調度管理技術是解決該問題的重要手段。利用模型拼接技術實現電網圖模的“源端維護，全網共享”，提升數據庫維護效率，減少自動化運維人員的工作量，保證數據系統的一致和穩定。

三、結束語

綜上所述，智能電網通過各類傳感器實現對發電、輸電、配電、用電等環節的數據采集，并進行整理、分析獲取相應的有效信息。通過這些信息能夠實現對電網的實時監控，以便調度人員能夠及時發現電網風險、科學準確作出決策。

參考文獻

[1]李想.智能電網調度自動化關鍵技術[J].電子技術與軟件工程，2017（24）：124.

[2]周文江.智能電網的調度自動化技術分析[J].科技創新與應用，2016（04）：180.