浅析智能电网调度一体化

彭宇++张智博

摘 要：在国家电网调度中心提出了智能电网调度技术支持系统框架的基础上，提出如何在目前调度系统实现智能电网调度技术支持系统框架的功能目标。

关键词：智能电网；调度；数据库；动态数据；一体化

智能电网是电力工业的一场巨大变革，将引起电力工业在各个领域的革新。作为电网运行的直接生产单位——电力调度通信中心面临的变革最为紧迫。为此，国家电网电力调度通信中心构建了《智能电网调度技术支持系统建设框架》，指导各网省公司建设智能电网技术支持系统。本文根据国调中心《智能电网调度技术支持系统建设框架》的目标，结合目前电力调度生产基础上实现智能化，研究了如何在实现智能电网调度技术支持系统的实现问题。

一、电网调度功能

由于电能的特点决定了电能必须实时平衡，即发电和用电必须实时平衡，因此作为电网安全稳定的直接生产单位，各网省调必须实时获得电网的相关运行数据并进行合理的电网运行方式安排和事故处理以确保电网的安全稳定运行。

传统SCADA/EMS系统作为电力调度最核心的系统，实现对电力系统运行状况的监测和控制。SCADA通过采集各发电厂（站）、变电站电气设备的电气量、开关量以及通过AGC、AVC等对电气设备进行控制和调节，实现“四遥”功能；故障录波系统和故障测距定位系统实现对电网事故数据的有效保存；电网安全校核系统和母线负荷预测系统实现对发电计划的有效安排；广域测量系统和电网动态预警系统实现对电网的动态监测和预警；电能量采集系统实现对电量采集；上述这些调度的主要系统共同保证着电网安全经济运行。

二、数据一体化

实时传送电网动态数据并进行及时有效的分析是智能电网的最基本要求。网省级调度部门作为电网运行的直接管理部门需要实时了解系统运行情况并针对电网出现的问题及时处理。而电网运行数据的快速获得是调度运行人员了解电网运行状况并进行有效处理的前提和基础。SCADA/EMS系统是目前电力系统运行的支持系统，是调度运行人员获得电网运行数据的直接工具。但是由于SCADA/EMS系统主要采集电力系统稳态数据，不能采集动态数据，因此其不能满足智能电网的要求。而基于同步相量测量单元设备PMU的出现较好地解决了此问题。

三、数据平台一体化

根据国家电网公司的要求，智能电网的基础数据平台应能满足向各类应用提供数据支持和信息服务，主要功能包括数据库管理与访问、数据交换机制、人机环境和系统管理等基本功能。基础平台需要全面支撑电网实时监控、调度计划、安全校核和调度管理等四大类核心应用，支持构建分布式一体化的调度技术支撑体系。

四、功能一体化设想

（一）基本功能的一体化

WAMS系统与动态预警系统的高级应用功能诸如在线状态估计、在线静态安全分析、在线暂态功角计算分析（包括功角稳定、电压稳定和频率稳定）、在线动态稳定计算分析以及与之相适应的预防辅助控制策略等都可以在EMS系统上实现，而区别仅在于在线稳定计算同传统的基于EMS/SCADA进行在线稳定计算的区别就是在于其状态估计精度的提高。

（二）新应用功能推广实现智能化

1.电网运行方式的预安排

为了实现智能电网的目的，可进一步利用电网动态预警系统与辅助决策系统的功能，将电网动态监测预警与辅助决策系统的功能推广应用至电网的运行方式安排上。在统一数据平台的基础上，根据当前系统的电网结构、负荷预测系统提供的明日96点负荷预测、发电机计划安排以及调度工作票系统提供的电网检修计划进行明日电网96点安全稳定性计算以及发电计划校核，利用动态预警与辅助决策系统强大的计算功能及辅助决策信息实现对明日电网运行方式安排的有效安排和校核，实现国调中心提出的调度计划应用及安全校核功能。该功能将发电安全校核系统（负荷预测系统）的功能融入动态预警系统，实现发电安全校核系统同动态预警与辅助决策系统一体化。

2.电网经济运行分析

电网调度运行部门目前最关注的是电网的安全稳定性，这是因为发电计划通常不是由调度部门掌握的，因此很难实现经济调度。但随着智能电网的建设，电网的经济分析将是其必不可少的功能。

（1）进行电量统计分析：由于PMU能够动态测量数据，因此可以进行电量分析计算，实现对电量采集装置的校核。

（2）网损统计分析：离线的网损计算不能正确反映实际网损，这是因为电网运行的状态是经常变化的，表现在电气设备的检修、电网的建设和电源的建设等都会对网损造成影响。

（3）AGC的经济调控：目前AGC的调控是根据发电机的特性进行调控的，但随着智能电网的运行，AGC应该实现经济调控，在电网出现功率波动时，AGC优先调节上网电价低的有效机组。

（4）经济调度的使用。当发电计划与实际出现差别时，采用经济调度。虽然最优潮流在理论上是可行的，但在电网实际的调度生产运行中，其适用性不大。

3.提高断面极限功率

在电力系统调度部门，人们通常用断面极限功率的概念来控制潮流，这种概念是建立在负荷变化的基础上，是为调度运行部门进行灵活调节发电机组的出力而建立的。断面极限功率的获得是假定发电机组功率一定（通常是满发）的情况下，通过调节负荷变化进行仿真计算获得的。

五、结语

本文针对国家电力调度中心构建的智能电网调度技术支持系统建设框架目标，结合了目前网省公司电力调度通信中心实际的生产运行系统，将二者相结合，提出了构建的智能电网调度支持系统建设的数据一体化、平台一体化和功能一体化的实现方法。智能电网的建设与应用还需要在运行实践中进一步探索，同时智能电网也是随着新技术的开发与应用而逐步发展的。