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

蘇紫雪 李建峰 方天翼 汪文豪

摘要：智能電網(wǎng)指的是利用科學(xué)且有效的技術(shù)，盡可能地把余下的資源最大化地使用，最后把盡可能少的資源發(fā)揮出盡可能多的價值，而且可以很好地減少對于社會環(huán)境造成的破壞。調(diào)度人員在對電網(wǎng)進行管理時，須充分重視智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，保障人們的用電需求，促進智能電網(wǎng)的發(fā)展，為經(jīng)濟社會的不斷前進奠定堅實的電力能源基礎(chǔ)。基于此，本文將對智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關(guān)鍵技術(shù)進行分析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);調(diào)度;自動化

1智能電網(wǎng)調(diào)度自動化概述

智能電網(wǎng)調(diào)度自動化結(jié)合了自動化技術(shù)和智能化技術(shù)，將各類控制技術(shù)充分結(jié)合起來，并且結(jié)合了最新的設(shè)備，從而實現(xiàn)對設(shè)備的傳感測量、自動化的監(jiān)控等效果，借助網(wǎng)絡(luò)的信息資源共享，從而實現(xiàn)各類設(shè)備的統(tǒng)一運行。如今，社會發(fā)展非常迅速，電網(wǎng)的運行也要適應(yīng)經(jīng)濟的發(fā)展，為各行各業(yè)提供及時的能源，電網(wǎng)的運行應(yīng)該結(jié)合智能電網(wǎng)的相關(guān)理念，從而可以邁向經(jīng)濟化和安全化，使電網(wǎng)的運行更加高效，通過結(jié)合我國現(xiàn)有的科技，在對我國經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，將計算機技術(shù)和通信技術(shù)有機地統(tǒng)一和結(jié)合，促進節(jié)能環(huán)保技術(shù)的運用，使電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)更加健全，而且要對系統(tǒng)進行不斷完善，才能為社會的發(fā)展提供動力的支持，從而促進我國電力企業(yè)的進一步發(fā)展。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的性能特點

2.1 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(fā)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(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)量問題;因風(fēng)電、光電功率高度不確定性導(dǎo)致的負荷預(yù)測、調(diào)度管理難度增大的問題;因電力電子元件的大量采用導(dǎo)致的諧波污染問題。兼容性強是智能電網(wǎng)的另一個優(yōu)點。

2.2 交互性

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。在負荷緊張或事故條件下進行需求響應(yīng)，平滑負荷曲線，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，并可保證自己的經(jīng)濟利益。

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

3.1 節(jié)能發(fā)電調(diào)度技術(shù)

就電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中發(fā)電環(huán)節(jié)的調(diào)度來說，會消耗大量的能源，而對于在世界能源水平本身就不高的我們來說，發(fā)電的節(jié)能減排顯得非常關(guān)鍵，我國電網(wǎng)也充分認識到了這點，并大力推行電網(wǎng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度的緊迫性和必要性，而且，也有一些關(guān)鍵性技術(shù)投入到節(jié)能發(fā)電中，例如，水調(diào)自動化系統(tǒng)、電廠脫硫?qū)崟r檢測系統(tǒng)等。但是，在實際的運行當(dāng)中，各個系統(tǒng)之間顯得過于獨立，而且相互的功能也過于分散，不能滿足節(jié)能發(fā)電調(diào)度的發(fā)展需求，因此，要進行全面的改革。構(gòu)建智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，應(yīng)極力做好節(jié)能發(fā)電調(diào)度技術(shù)，要將大規(guī)模的可再生能源利用高新技術(shù)接入電網(wǎng)，實現(xiàn)節(jié)能發(fā)電調(diào)度的創(chuàng)新，如水火電優(yōu)化調(diào)度、碳排放檢測控制、梯級水電優(yōu)化調(diào)度、節(jié)能調(diào)度計劃編制、新能源優(yōu)化調(diào)度等，并將重點放在如何解決多維多級協(xié)調(diào)節(jié)能調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)之上。

3.2 電網(wǎng)調(diào)度控制短路技術(shù)分析

短路是指在電路中，電流不流經(jīng)用電器，直接連接電源正負兩極。根據(jù)歐姆定律I=U/R知道，由于導(dǎo)線的電阻很小，電源短路時電路上的電流會非常大。這樣大的電流，電池或者其他電源都不能承受，會造成電源損壞;更為嚴重的是，因為電流太大，會使導(dǎo)線的溫度升高，嚴重時有可能造成火災(zāi)。導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生短路的主要原因有元件損壞，例如設(shè)備絕緣材料老化，設(shè)計、制造、安裝、維護不良等造成的設(shè)備缺陷發(fā)展成為短路。另外，氣象條件影響也會導(dǎo)致短路，例如雷擊過后造成的閃爍放電，由于風(fēng)災(zāi)引起架空線斷線和導(dǎo)線覆冰引起電線桿倒塌。智能電網(wǎng)是一個比較開放的系統(tǒng)，如今，電力市場非常龐大，分布式電源的使用情況比較普及，而且實現(xiàn)了大量可再生能源發(fā)電裝置的使用，這樣系統(tǒng)短路問題引起了人們的關(guān)注，傳統(tǒng)的方式會導(dǎo)致電網(wǎng)的損耗上升，所以可以采用降低短路電流的方式。

3.3 應(yīng)用服務(wù)技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能有很多，傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中部分功能冗余，雖然實現(xiàn)功能手段具有多樣性，但是要將各項分散的功能有效地融合起來卻極其的困難。而智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的各應(yīng)用之間采用SOA（面向服務(wù)架構(gòu)）方式進行封裝，實現(xiàn)相互調(diào)用，同時能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度功能的靈活配置、易拓展的能力，有效地滿足電網(wǎng)調(diào)度功能階段性的需求。另外，在SOA的體系之下，智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)能夠?qū)鹘y(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的阻塞管理、故障分析等進行模塊劃分，如系統(tǒng)等值、調(diào)度員潮流等，能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)各個服務(wù)的需求進行細化分析，這是傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)技術(shù)中所無法實現(xiàn)的功能。

3.4 電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

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)（WideAreaMeasurementSystem，WAMS）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。

4 結(jié)束語

現(xiàn)如今在智能電網(wǎng)調(diào)度運行過程中，其技術(shù)的先進性已經(jīng)在實際的使用過程中顯現(xiàn)出來。因此，為了進一步確保智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，就必須更加深入的對智能電網(wǎng)調(diào)度運行中所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，并不斷的結(jié)合實際需求與科技發(fā)展進行改進，也只有如此，才能夠確保智能電網(wǎng)調(diào)度的順利進行，滿足現(xiàn)代化社會對電能質(zhì)量的需求。

參考文獻

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