智能电网经济调度运行的研究

王彦武

（广东电网汕头潮南供电局）

智能电网经济调度运行的研究

王彦武

（广东电网汕头潮南供电局）

电网实时动态监测系统是智能电网的一个重要组成部分，该系统具有动态监测和快速计算的强大功能，利用该系统可以实现电网的经济化调度。电网实时动态监测系统可以动态监测电网的电压、电流和相角等电网动态数据，及时获取电网的各项实时参数，为以后的数据计算提供可靠的数据参考。随后，该系统强大的计算功能可以进行分析和计算，从而实现电网运行的经济调度。运用电网实时动态监测系统，可以实现网损的在线计算并且可以做出可靠的统计，为电网运行的管理人员提供充足的信息和指导。通过以上方法，就可以实现电网运行有功和无功的经济化调度，整个电网的运行经济性也会获得很大的提高。本文从电网实时动态监测系统和电网经济调度两个方面来介绍对于电网经济调度的研究。

智能电网；经济调度；动态监测

1 电网实时动态监测系统

1.1 智能电网的概述

概括来讲，智能电网就是实现电网的智能化，其建立的基础离不开高度集成和快速通信的电力网络，需要先进的传感技术和测量技术，通过快速的通信设备，稳定的控制技术最终达到决策支持的目的。智能化的电网可以实现电网安全可靠、经济高效运行的目的。智能电网的建立是为了满足21世纪供电需求。

1.2 电网实时动态监测系统

先强调两个基本性的问题：①电网运行调度人员的基本职责是不能出现安全事故，保障电网的安全。②电厂发电机组的发电任务受政府的监督和指导，所以电网调度运行人员都是需要按照合同任务执行操作的，这样就很难做到电网的经济化调度。

这里提到的电网实时动态监测系统是以广域测量系统为基础的，并且包括后续高级功能，这样综合而成的电网实时动态监测系统具有实时监测和快速计算的功能。基于快速传输的通信网络，现在的电网测量参数可以以20ms/次的速度上传，这样的速度基本上就是实时监测，不会有影响性的信号延迟，称为电网实时监测系统。该系统还具有强大的计算功能，根据电网实时的测量参数，还可以快速地计算出电网调度需要的各种参数，为电网调度人员提供各种详细的参数和指导意见。有了电网实时监测系统，电网的经济调度将变得更加科学和快速。

2 电网经济调度的实现

2.1 电量参数的测量及分析

首先介绍基础环节。在电量参数测量这个环节，核心部件就是同步向量测量单元。其存在实现了电网电量参数的动态监测和存储，并且可以和电网省公司的广域测量系统相连接，把采集到的各种电量参数实时地传输到电网实时监测系统，为以后的各种计算提供可靠的依据。

同步向量测量单元采集电量参数的速度为20ms/次，并且可以做到非常精确，可以快速把电量的模拟信号转化为数字信号传输进入通信网络。在每个测量节点，该单元可以测量该点的电压、电流和相位等信息。此外，还可以给每个测量点打上时间标志，这样的操作是为了方便统计，有个时间标志以后，可以清楚地记录电网在时间轴上的动态参数。通过统计，可以得出该地区在一段时间内电网有功和无功的分配，发电量和用电负荷之间的关系，经过整理过后，可以作为信息参考提供给电网调度人员。

2.2 电网损耗的在线分析计算过程

在这里先介绍一下传统的电网网损的计算办法。现在采用最多的是用上网关口的电量减去下网关口电量的办法，得出的差值就是电网的网损。这样的做法有一个很大的缺点，就是对电能表的依赖比较大，如果电能表不能可靠地采集电量数据，就很有可能误导电网调度人员。

另外一点，现在的网损计算并不是实时的，而是离线进行的。现在的离线算法虽然可以得到电网的网损参数，但是存在计算不够精确并且不能计算实时网损参数的缺点。

本文提出的基于电网实时动态监测系统的网损计算办法将会很好地计算出实时准确的电网网损参数。电网是一个动态的系统，所以很多参数都是动态变化的，而网损是一个和很多电气参数都相关的物理量，所以，实时的网损计算将会更加地准确。以下是网损在线计算的操作步骤：①首先通过数据采集系统采集数据，然后根据程序给定的公式进行电网的常规潮流计算，因为计算机的计算速度很快，只要给出可靠的计算公式，就可以得到实时准确的计算数据。通过计算得出的线路损耗和变压器损耗，二者相加就是电网的实施动态损耗数据，这样的计算结构可以为电网调度人员提供更有价值的信息。②电网的参数计算是需要一定时间的，通过得出的参数，再和时间做一个乘积，就可以得出网损损耗的电量总和。③当电网数据采集足够密集的时候，计算精度就更加准确。④电网实时监测系统计算得出的网损数据可以作为电网调度人员的一个重要参考，当电网电能表数据和电网实时监测系统出现较大的别的时候就需要为调度人员报警，必要时需要安排检修人员到现场去检查设备是否完好。

2.3 电网的经济调度

要实现电网的经济调度有一个基本的理论就是最优潮流准则，但是现在的电力网络异常庞大，过多的节点和不能保证的敛散性都决定传统的计算机算法不能精确地应用到实际中。主要的原因包括以下几点：

1）随着电网的发展，电力网络已经变得非常庞大，节点的数目巨大，最重要的一点是，众多节点的敛散性不能保障，所以计算机算法得出数据不能作为准确的依靠。

2）现有的基于潮流计算的数据还不能满足需求。原因很简单，现在应用的数据采集系统还有一定的缺陷，因为电网是非常庞大的，所以不同地域数据采集的时候不能满足同时上传到网络的要求，甚至强行采用的话会出现很多的错误，导致计算的结果也会出现错误，从而不能使用，出现系统故障。如果单从理论上来讲，大量的增加数据采集需要的数据采集模块，可以增加系统的准确性，但是如果要达到足够的可靠，需要增加的模块数量也是非常巨大的，所以这个办法是不现实的。

这里需要强调的一点是，实际上电网调度人员也有一定的局限性，其操作和命令也不是只考虑电网的经济运行下达的，需要照顾集团和领导安排的一些任务，必须满足合同上签订的任务，这样电网经济调度就变得更加困难了。

2.4 有功功率的经济化调控

电网实时动态监测系统具有很好的数据采集能力，所做的第一步就是通过电网实时监测系统严格精确地采集电网中发电机有功功率的各种参数，包括指令平均响应速度和指令平均调节精度等各项指标，上传到通讯网络。

接下来可以应用计算机系统强大的在线计算功能，利用研究建立的数学模型，编写好相应的程序，最终完成相应的计算，最后把计算结构传递给电网调度人员，完成电网有功功率的调节。

2.5 无功功率的经济化调控

电压是衡量电能质量的一个重要参数。而无功功率的调节又是直接关系到电网电压分布的一个重要内容。所以，电网实时动态监测系统对于电压的调节具有非常重要的意义。数据采集系统可以分区域，分时段，精确精密对各个点进行数据采集，并通过计算机的计算功能，快速地计算出应该如何更经济地调节无功功率，这样做的好处是可以大大缩短调节时间，更好地保障电网电压合格又能保障电网的经济运行。

3 结束语

智能电网成为一个必然的发展趋势，必将在以后的电网运行中发挥重要的作用。本文介绍的电网实时动态监测系统具有强大的数据采集能力和在线计算能力，极大地提高了电力系统和电力网络的数据采集处理能力，使资源能够得到更好的优化利用，科学高效地促进电网的发展。

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2016-08-26）