智能电网调度关键技术的研究

马宇

摘 要：文章首先介绍了智能电网的概念及其成为新时代下电网发展的总趋势的深远意义，接着详细分析目前智能电网调度系统运行的几项关键技术，最后依据国家的政策领域方向，提出智能电网调度技术的研发趋势。

关键词：智能电网；调度；关键技术

1 智能电网的概念与意义

智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，它的主要技术优势与行业意义还在于可以提高电力设备的使用效率，显著降低电能损耗，促进电网高效运行。由于其强大的资源优化配置能力与安全稳定的运行环境，智能电网调度时会有效提升区域间电力交换能力与供电可靠性，减少停电损失。在促进清洁能源使用，实现电力用户与电网之间的便捷互动以及促进电网相关产业链快速增长方面，智能电网调度也将发挥重要作用。

智能电网当前已是世界电网的发展趋势，而智能电网的建设是一项长期的、复杂的系统工程，它涵盖政府、装备和服务供应商、科研机构等多个方面。其中，标准化是支撑智能电网建设的重要手段，标准化可以有效规范智能电网的规划、设计、建设、运行及设备制造，促进技术的产业化和商业化，避免资源浪费和重复投入。因此许多国家和相关利益集团都制定了相应的发展战略以进行标准之爭，试图通过掌握标准制定的主导权以保持市场领域的优势与领先地位。

因此，综合以上分析，智能电网是电网技术发展的必然趋势，也是社会经济发展的必然选择，进行智能电网调度关键技术的深入研究具有重大产业意义，推进智能电网调度技术的研发与应用，是中国电网现代化的核心工作之一。

2 智能电网调度系统运行的关键技术

2.1 通信系统与参数量测技术

智能电网实现高效调度依托于双向集成的通信系统，在建立开放的通信架构，采用统一的技术标准后，智能电子设备、控制中心、传感器、应用系统将会被高效连接实现信息高速传输以及监测与校正。参数量测技术则是将所获取数据转化为数据信息进而提供给智能电网其他部门使用。参数量测技术要开发出新型多功能的表计与软件系统，如智能固态表计取代电磁表计，不仅对电量电费做统计，还进行电力高峰及费率的运算，或开发新的程序与软件系统对相位关系、设备运行参数、线路负荷、线路设备故障等数据进行更为全面的综合分析，推动电力调度工作的高效化、精确化。

2.2 一体化智能应用与模型管理技术

一体化智能应用是智能分析与决策应用的基础，其功能包括实时监控与预警、动态监视、电网分析、负荷预测、综合智能告警、在线安全稳定分析、调度计划和安全校核等调度一体化和调控一体化功能，还可以实现自动发电控制、自动电压控制、日前和实时调度计划等电网运行控制功能，其中一体化模型管理技术与智能可视化技术对这些功能的实现具有决定性意义，模型、图像、数据库等信息资料是进行智能电网调度一体化应用建设与模型管理的基础。稳态动态等数据的存储、读取、分析，可视化对象的信息传递，能源接入以及意外情况的防御调度等都需要先进的一体化模型管理技术来进行调控。

2.3 电网实时动态监测与预警技术

电网实时动态监测是在全球定位系统的相量测量单元（PMU）的成功研制基础上进行拓展研究的，在电力系统运行工作时应用广域网的动态测量技术可以在特定的时间坐标轴收集到大量电力系统准确的动态与稳态数据信息，通过对这些信息与数据有效地整理与记录再将其传输到下一级数据系统或分析模型中，进行参数辨识、电网扰动分析或低频震荡分析，从而对电网运行状况作出判断。

实现了动态监测，可以再在此基础上运用预警与辅助决策系统将运行状况信息系统发送给相关调度决策人员，完成预警工作，紧急情况下完成控制辅助决策工作。例如在发生严重外部灾害时，可通过研究外部灾害信息，采用调度防御技术进行有效预测与调整，减轻外部灾害对电网运行的影响。2013年1月浙江智能电网电力调度技术就曾经保护浙江电网应对冰雪灾害，智能分析与实时告警推送功能为调度运行人员快速处理电网故障发挥了重要作用。

2.4 电网经济运行与智能优化技术

实现电网经济运行是智能电网调度技术的目标与要求。要实现这一目标，在在线分析技术应用以及电力系统输变电原件选取上就要充分考虑各自的特点以及组合时如何发挥出最大功效。要积极运用经济负载参数计算选择运行指标统一的书店线路与变压器，并运用在线电网的网损计算系统进行实施信息流分析以进行降低网损的调控，无论是自动发电量控制（Automatic Generation Control简称AGC）系统的调控还是智能电网电压无功自动控制AVC系统的经济调控，都是依据电网与机械的特性，实现功率或电压的有效管理。关于智能优化，则可以通过以上系统的运行对电网经济状况做出判断，并运用电网调度自动化系统进行电网运行与结构的优化调整，有效促进电网的经济运行。

3 智能电网调度技术的研发趋势

近几年来我国智能电网调度技术的研究工作已经受到行业领域的广泛关注并不断取得新的进展，未来的研发趋势仍将围绕几个特定的层面、领域与应用上。

智能电网标准体系近几年研究的重点是制定可行标准、计划以及技术路线图，推进标准国际化战略，推进配用电、电动汽车和用户侧等重点方向的研究，以及间歇性电源接入电网的技术标准研究。同时还包括云计算产业的研究，包括技术层面、标准层面、产业层面、法律层面和安全层面的几项问题。在智能电网调度技术的信息化研究方面主要专注于物理网络和覆盖网络的网络特征、信息物理系统（CPS）、智能电网的软件生产线技术、智能电网信息安全技术四个领域。

除此之外，智能电网调度技术还需要开发新型应用以支撑其发展，目前我国的六个应用研究方向分别为：云资源管理平台，电动汽车智能运营管理系统，基于物联网物流配送线路优化管理系统，智能电网业务系统开发平台，智能电网与用户双向互动实现需求响应的理论与方法，面向亿级在线用户的高安全、高可靠性智能用电信息互动服务系统的结构、协议及实现方法。在我国制定的智能电网调度体系中，电网基础体系，技术支撑体系，智能应用体系以及标准规范体系这四个体系的建设不仅在2009～2010年为规划试点阶段的规划试点阶段发挥了重要作用，在2011～2015年的全面建设阶段以及2016～2020年的引领提升阶段甚至更为深远的时期都需要通过持续的调度技术更新研发以获得长足生命力。

中国电力科学研究院副总工程师、首席专家，博导白晓民就曾表示，智能电网调度工作涉及复杂的工程建设，这些建设工作未来将给传感设备、智能表计、充电设备建设以及智能运营管理系统等带来了新的发展机遇，同时企业也面临着商业模式创新、转型升级等各个方面的挑战，其社会经济意义不言而喻，因此未来关于智能电网调度技术的投资可能集中在终端传输和配电系统中。

4 结束语

智能电网的建设与关键技术应用对我国电力系统建设、提升人民生活品质、促进资源分配与新型能源发展、推动节能减排工作开展都具有重要意义。智能电网调度的通信系统、量测技术、设备技术、控制技术、决策支持技术等关键技术的研发工作也要持续推进，这样我国智能电网调动技术系统才能通过验收投入使用，真正造福于人民与社会。

参考文献

[1]王正风，高涛.智能电网调度运行面临的关键技术研究[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011（6）.

[2]韩章志.关于电网调度的自动化系统设计研究[J].动力与电气工程，2013（15）.