智能电网调度自动化系统的发展研究

金现孔，李松泽

（珠海供电局，广东珠海519000）

智能电网调度自动化系统的发展研究

金现孔，李松泽

（珠海供电局，广东珠海519000）

随着社会的不断发展和用电需求的提高，构建智能化电网已经成为一种必然的发展趋势，国家也将电网的智能化发展列为战略性发展目标。主要对电网的智能调度实践进行了分析，并结合电网调度系统的发展现状，探究了智能电网调度自动化系统的构建要点，研究了系统的中心层次结构，以期加深对智能电网调度自动化系统的了解，把握发展趋势，进一步促进系统的发展和进步。

电网；智能调度；自动化系统；发展

0　引言

电网能够持续、稳定运行的关键在于调度系统的正常工作，处在智能化的社会中，为了提高电网的质量，实现向科技自动化的转变，就必须要研制出高效的调度自动化系统。电网故障具有较高的发生几率，而传统的处理方式已经无法满足需求，这就迫切需要构建智能化电网自动调度系统。

1　电网的智能调度实践分析

广义层次上的电网智能调度实践包括以下内容。

（1）美国PJM有限责任公司的先进调度控制中心。该调度控制中心集资源、资产于一体，表示为AC2，大大提升了业务操作的连续性，增强了业务间的联系，具有很强的安全性，其内部的软件结构为模块化形式，可以根据需求进行延伸和拓展。

（2）智能电网调度支持系统。2008年我国电力调度研究机构加大了对调度支持系统的研发力度，构建出由高级应用功能、一体化调度技术支持系统共同组成的调度系统，这两部分则分别由不同的功能模块、应用构成，满足了多样化的业务操作需求［1］。

（3）美国电力科研院的智能控制中心。研制的智能电网可以划分为三个不同的部分，即一次输电网、变电站及智能控制中心。在三者的作用下，系统的控制能力明显提升，可以进行实时性的交互，能够在可视化的环境下进行调度，还自带评估分析功能。

（4）南方电网综合防御结构。兼容交流电和直流电是智能电网最显著的特征，在南方电网综合防御结构的作用下，能够将整个调度控制系统划分成广域综合信息平台、下属功能系统两部分，且后者涵盖7个不同的功能系统，不同的系统所发挥的作用各不相同，为电网的可靠运行提供了坚实的保障。

此外，还包括国网电力科研院研制的时空协调大停电防御架构、电网EMS。研究院所建立的大停电防御架构能够在处于工作状态下的配电调度自动化系统中添入数据采集与监视控制系统、网元管理系统，从而实现对不同类型信息的高效处理。系统可以借助扩展等面积准则，实现对电网调度的量化研究，实现预算和决策的在线化，保证匹配的准确性，优化电网的调度协调性，达到最佳的适应和调度状态。三维协调是电网EMS系统的优势所在，控制方式为实时闭环控制，协调能力较强，可以从目标、空间和时间三个层面进行相应的调控，大大改善了智能电网的布局［2］。

而在狭义角度上看，电网智能调度实践既要满足辅助调度员进行决策分析的作用，同时还应达到开发实践的要求。电网运行过程比较复杂，调度人员需要对大量的数据进行操作管理，工作量极大，容易出现决策制定不够科学的现象，影响了电网调度系统功能的发挥［3］。所以智能化调度必须要起到辅助性的决策作用，为调度人员提供方便，调度员压力与反应速度、干预能力和系统复杂性之间的关系详见图1、图2。

图1　调度员压力和反应速度的关系

图2　人工干预能力和系统复杂性的关系

2　智能电网调度自动化系统的构建要点

（1）智能电网调度自动化系统的调度需求

确保电网系统的高效运行是智能化调度研究的根本目标，同时也是一项根本的需求。所以在进行构建研究时，应将电网系统的持续、稳定运行作为设计的根本指标，使系统内部的各个功能都能高效地实现，一方面可以对相关的调度工作人员进行培训，开展监督评审工作；另一方面还需要对相关设备进行实时性的监测，应用调度系统的评估和计算功能，提前发现故障问题，为电网的正常工作提供保障。

（2）智能电网调度自动化系统的技术要求

在调度系统的技术研究方面，应在保证成本投入最小化的基础上，改进业务的结构，优化业务间的连续性，并研制出高效的用户界面，使操作性系统更加便捷，减少后期的维护操作，降低技术要求［4］。系统架构还要具备良好的拓展性，拥有较强的兼容性，互操作能力较高，并允许软件模块接入到系统中，达到良好的安全运行程度。

（3）智能电网调度自动化系统的研究模式

基于智能电网调度系统发展现状来看，当前主要形成了自主开发、由外到内两种不同的研究模式。前者主要面向的是处于运行状态的电网，要求相关运行机构要结合系统的特征，及时找出其中存在的故障，进行进一步的改进和完善，优化系统的整体性能；而后者则应用了研、商相结合的研究模式，让政府和电网运行商都参与到研究工作中，极大地拓展了研发创新性，确保研制出的系统具有较强的可行性。

3　智能电网调度自动化系统的中心层次结构研究

智能电网调度自动化系统的建立是一项艰巨的任务，在实现的过程中最关键的环节就是要构建智能化的调度中心，具体体现在中心结构层次方面，需要基于业务要求、数据流两个层面进行研究。高级应用功能、系统级支持平台共同组成了智能调度中心，具体层次结构详见图3。

图3　智能调度中心层次结构示意图

（1）建立在业务需求基础上的高级应用层

调度业务要求是该层次结构的一大建立标准，需要结合业务需求的不同，将应用功能分成五种不同的类型，例如调整和控制、调度计划、评估和分析、调度管理、实时性监测。以上都属于高层次的管理功能，可以对电网运行过程中的电压进行调控，准确计算出线损，预先估计出超短期负荷，得出定值校核，并对电网故障进行研究，识别出不良的数据信息，完成网络重构及拓扑等工作［5］。面向服务架构是支持不同应用功能的关键，在该结构的作用下，各个系统间才可以有效地完成封装操作，并进行有效的调用，发挥出自动报警、准确故障诊断等作用。

（2）系统级支撑平台

智能电网调动自动系统功能的发挥与系统级支撑平台有着密切的联系，其主要作用原理通过平台，为调度中心功能的实现提供多样化的服务［6］。由图3可知，数据引擎、数据资源中心和硬件层共同组成了系统级支撑平台，其中总线为数据引擎的主要运行方式，能够将相关模型、数据提供给系统应用层，保证高级应用业务的有序开展，具有针对性定制的作用，同时还兼具模型搜索、数据信息检索及数据流检索等作用；而数据交换平台、实时数据库、采集层和数据存储等模块又是构成数据资源中心的几大关键部分；硬件层也包括多项不同的结构，例如：通讯设施、工作站、存数设施、服务器和路由器等。

4　结语

智能化的电网并不单指的是广义层次上调度控制的智能化，同时也要求能够应用智能化调度的方式对不同的业务进行处理。针对智能电网的发展需求，在研发调度自动化系统的过程中，应充分利用先进的数字信息化技术，建立出更加完善的智能调中心，提供可靠的支撑平台，发挥高级应用功能的作用。研究智能电网调度自动化系统的发展具有非常重要的意义，能够健全调度自动化系统，将不同业务的智能化调度变为现实，加快我国智能化电网系统的特色化建设步伐，促进智能电网的优化发展，为相关研究提供参考意见，

［1］张文亮，刘壮志，王明俊，等.智能电网的研究进展及发展趋势［J］.电网技术，2009（13）：1-5.

［2］庞晓燕，李建，梁汉泉，等.智能电网高度技术支持系统构架及调度自动化现状研究［J］.四川电力技术，2013，36（4）：32-33.

［3］叶飞，宋光鹏，马发勇，等.调度自动化系统监视与管理的研究与实现［J］.中国电力教育，2011（09）：90-92.

［4］黄凤梅.结合实践着重探讨智能电网高度自动化技术［J］.建材与装饰（上旬），2011（6）：65-66.

［5］孙茜.智能化在电网调度自动化中的可行性研究［J］.科学与财富，2012（12）：97-98.

［6］吴琼，刘文颖，杨以涵.智能型电网调度决策支持系统的开发与实现［J］.电力系统自动化，2006（12）：156-157.

Research on the Development of Intelligent Power Grid Dispatching Automation System

JIN Xian-kong，LI Song-ze
（Zhuhai Power Supply Bureau，Zhuhai519000，China）

With the continuous development of the society and the improvement of the demand of electricity，the construction of intelligent power grid has become an inevitable trend，the country will also be the smart grid development as a strategic development objectives.In this research，the intelligent dispatching system is analyzed，and the development status of power grid dispatching system is studied.The main points of the intelligent power grid dispatching automation system are explored.

power grid；intelligent dispatching；automation system；development

TM734

A文献标识码：1009-9492（2015）12-0040-03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.12.011

金现孔，男，1979年生，甘肃白银人，大学本科，工程师。研究领域：电力系统。已发表论文3篇。

（编辑：阮毅）

2015-10-19