通信调度在智能电网运行中的关键问题研究

廖子熙

摘 要：本文对智能电网的概念及特征作了阐述，论述了我国电网调度自动化系统的发展历史和现状，结合我国传统电力调度系统的局限性，分析了我国智能电网建设的相关技术需求和突破点，对智能调度环节做了重点研究。

关键词：智能电网；通信调度

1 前言

伴随着电力市场化的不断推进、环保要求日益被重视和国家能源战略的最新调整，电网公司与电力市场、用户之间的交互越来越密切、对电能质量的要求也逐步提升、可再生能源等新型发电数量不断增加，传统的电力系统已经越来越难以支撑如此多的要求。以美国和欧洲为代表的一些国家和组织相继提出了发展智能电网（SmartGrid）的设想[1]，进一步提高电网运行的安全性、稳定性和经济性。智能电网是未来电网发展的大趋势，是经济和技术发展的必然结果，因此，对智能电网的研究具有重大的理论意义和实际价值。

我国国家电网公司从实际国情出发，根据我国能源分布及电力系统特点，提出了建设有中国特色的坚强智能电网的设想。坚强智能电网包括发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节，而其中调度环节是坚强智能电网建设的重要内容，肩负着整个电力系统的运行与管理。电力系统调度中心是电网运行管理的指挥决策中心，负责指导电力系统内发电、输电、变电和配电设备的运行，负责系统内重要的操作和事故处理。可以说，电力系统能够安全经济运行，是与各级电力系统调度中心所作的工作密不可分的。调度中心作为电力系统的神经中枢，其调度自动化系统的性能高低对电网的安全、经济运行起着重要作用[2]。智能电网是未来电网发展的必然选择，而智能调度是建设坚强智能电网的核心内容之一，是国内外电网运行机构的共同目标。

2 发展历史和现状

我国电网调度自动化系统发展到今天经历了三代[3]。20世纪70年代基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统为第一代，它只有实时数据采集和处理的功能，不具备应用分析的功能；80年代基于通用计算机的EMS/DMS系统称为第二代，系统能实现完整的SCADA功能，而且有一定的应用分析能力；90年代的开放式分布式EMS/DMS称为第三代，它采用了大型的关系型数据库和先进的图形用户界面技术，同时高级应用分析软件越来越丰富，厂站端采集上来的数据也更加可靠、全面和精确。

当前国内各电力科研单位研制了满足分布式、开放式要求的第三代调度自动化系统。例如国电南瑞科技公司研发的OPEN-3000电网调度自动化系统，东方电子研制的DF8003系列调度自动化系统，中国电力科学研究院开发的CC-2000调度自动化系统等。

3 传统调度系统的局限性

在新的形势下，传统的电网调度自动化系统面临一系列的问题，主要表现在：

首先，电力市场的逐步实施和不断深化给调度人员造成巨大压力。为了充分挖掘现有电力系统的潜力，提高企业整体的运营效益，系统中的许多输变电设备都需要运行在极限或接近极限的状态，因此如何保证系统安全运行的任务将变得更为艰巨；此外，系统运行的经济性变得更为复杂，不仅要充分考虑发电的经济性，还要考虑输电服务和辅助服务的经济性。

其次，大规模间歇性电源的接入使电网调度控制更加困难。风电、太阳能等可再生能源发电得到快速发展，中国计划将建成若干个千万kw级的风电基地和多个光伏发电基地。这些分布式发电资源具有间歇性和不可预测性，常被学术界称之为“负的负荷”，这些大容量、间歇性的绿色电源接入后，对整个电力系统的稳定运行带来安全隐患。

最后，建设坚强智能电网需要功能强大、更加智能化的调度系统。智能电网是以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。未来的智能电网首先应该具有坚强的网架结构，同时具备信息化、自动化、互动化的特征和自愈能力，方便加强与用户的实时交互沟通，支持分布式电源和双向潮流等特点。调度中心作为电网监控的中枢，迫切需要建设具备实时分析、智能决策、适应市场化要求的安全可靠的智能型调度自动化系统，以提高对电网的驾驭能力。

4 坚强智能电网的智能调度实现方法及突破点

调度的智能化是智能电网的核心体现，智能调度是建设坚强智能电网的关键内容，是智能电网运行控制的神经中枢。为适应智能电网的需求，调度系统应该具备更为全面而准确的数据采集系统，具有强大的智能安全预警功能，在调度决策中注重系统安全与经济的协调：在系统故障时，能够快速的诊断故障和提供故障恢复决策；能够利用可视化技术，将电网的实时运行情况全面而直观地提供给调度员。

在智能电网建设过程中，调度环节应该在已有调度技术的基础上，重点解决大电网安全稳定运行问题，实现资源大范围优化配置；研究风电场及分布式电源的有效接入和控制技术，实现节能减排；开展智能调度技术支持系统、备用调度、应急指挥控制中心建设和调度通信数据网建设，在各级调度中心逐步建成智能调度决策支持系统；建设实时监控与预警、安全校核、调度计划和调度管理等应用功能，全面提升大电网调度驾驭能力、资源优化配置能力和灵活高效调度能力，保障电网安全、稳定、经济、优质运行[4]。

[参考文献]

[1]谢开，刘永奇，朱治中，等.面向未来的智能电网[J].中国电力，2008，41（6）：19-22.

[2]姚建国，杨胜春，高宗和，杨志宏.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化，2007，31（13）：7-11.

[3]吴敬儒.中国电网的发展与改革展望[J].电网技术，2001，25（11）：6-9.

[4]姚建国，严胜，杨胜春，等.中国特色智能调度的实践与展望[J].电力系统自动化，2009，33（17）：16一20.