智能电网调度运行面临的关键技术研究

刘炳

摘 要：在我国社会经济发展过程中，智能电网调度工作发挥着非常重要的作用。传统的电网调度工作已经不能满足目前电网发展的需求，对电网进行改革是发挥智能电网调度作用，促进电力发展的重要工作内容。同时，在智能电网调度过程中，还涉及许多先进的科学技术，因此，在电网调度工作过程中存在许多技术上和运行上的难题。本文通过对智能电网调度运行面临的关键技术进行分析研究，并且提出一定的解决意见，以期为智能电网调度运行发展提供参考。

关键词：智能电网;调度运行;关键技术

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）34-0122-03

Research on the Key Technologies of Smart Grid Dispatching Operation

LIU Bing

（Yulin Power Supply Bureau，Yulin Shaanxi 719000）

Abstract： In the process of China's social and economic development， smart grid scheduling plays a very important role. The traditional power grid dispatching can not meet the needs of the current power grid development. The reform of the power grid is an important work to play the role of smart grid dispatching and promote the development of power. At the same time， in the process of smart grid scheduling， there are many advanced science and technology， so there are many technical and operational problems in the process of grid scheduling. This paper analyzed the key technologies faced by the dispatching operation of smart grid， and put forward some solutions， in order to provide reference for the development of the dispatching operation of smart grid.

Keywords： smart grid;dispatching operation;key technology

進入21世纪后，社会经济快速发展，而能源大量消耗使节约能源、降低损耗、低碳排放等可持续性理念成为各国发展应坚持的重要原则。如何利用可再生资源和绿色能源代替传统的化石能源？如何改造目前的能源体系，开发更加智能高效的电网体系和结构？这都是目前各国关注的重点内容，也是发展过程中遇到的主要难题。目前，国内外对智能电网还没有提出明确的定义，都是根据自身发展需求，对智能电网给出了具有局限性的定义。笔者认为，智能电网实际上就是利用绿色资源、可再生能源，通过先进的科学技术和控制方式来提高电网的工作效率，保证电网工作的稳定性，满足人们的用电需求。对电力工业来说，智能电网是电力工业发展历程上重要的变革内容，会直接使电力工业的各领域得到发展和创新。本文主要对智能电网调度运行面临的关键技术进行分析研究，以期为电力工业的发展提供重要参考。

1 电网调度的功能

电网调度系统实际上只对电网的发电和用电工作进行控制，从而保障整体的稳定运行，主要包括以下几点功能。①调度运行功能。该功能主要是对电力系统中电厂及各种电气设备的运行情况进行协调运作，保证电力系统发电的稳定性。在实际调度过程中，主要是利用调度倒闸进行相关操作。同时，在实际操作过程中，一旦发生问题要及时解决，防止问题扩大对整个系统造成影响，保证系统的稳定运行。②调度计划功能。在电网运行前，要对电网运行负荷进行预测，并对预测结果进行分析，选择更加适合发电机工作的开机方式，以满足系统安全校核的需求，并进一步保证整体系统的稳定运行。③运行方式。运行方式是整个电力系统的重要组成部分，通过对设备和电网的各项数据进行分析研究，能为电力系统的运行提供数据和技术上的支持。④继电保护功能。该功能主要针对电网中的继电保护和安全自动装置进行计算。⑤通信自动化功能。通过对电网运行过程中的各项数据进行自动采集、传送和显示，能为指挥者提供更准确的数据，也是保证电网其他设备正常运行的基础[1-5]。

2 智能电网调度技术支持系统建设的目标

对于智能电网调度，我国相关文件对智能电网技术支持系统建设的目标有明确的要求：在利用智能电网调度技术进行电网运行过程中，要将安全可靠、协调灵活、优质高效等要求作为基本原则。同时，在电网调度技术研发过程中，要遵循电网本身的运行特点，以提高电网调度技术的规范化、流程化、信息化、自动化、智能化和互动化的水平。除此之外，对智能电网调度技术还提出了以下几点要求。①在利用智能电网调度技术过程中，要坚持安全可靠的原则。在利用该技术的过程中，要对电网发电的安全性进行分析研究，并且遵循发电安全防护要求，不断地对防护工作进行完善，这样才能提高电网运行的稳定性和安全性。②在利用智能电网调度技术过程中，要坚持使用先进的技术。对于电力系统，应用智能电网调度技术，必须在系统的整体结构、数据库的设计等内容上，借鉴国外先进的技术和成果，不断提高自身电网的设计水平，这样才能促使我国电力行业不断发展。③在利用智能电网调度技术过程中，要坚持开放与可扩展原则。电网平台在发展过程中需要不断对系统进行扩容和升级等，因此，利用智能电网调度技术需要根据系统要求，对系统进行完善和升级，这样才能不断促进电网系统的发展。④在利用电网调度系统的过程中，要坚持可管理、易维护的原则，以更好地满足客户的需要，对系统进行不断优化和调整。

3 智能電网调度运行过程中涉及的关键技术

3.1 电网实时动态监测技术

我国科学技术的快速发展为电网实时动态监测提供了相应的科学技术。在20世纪90年代初，通过利用GPS进行电网实时动态监测的技术的成功研发，标志着在我国电网工程运行过程中能利用广域网动态测量技术对整体运行进行实时的动态监测，获取实时的信息。这对电网的运行和整体控制来说具有非常重要的意义。该技术在实际工作中主要有以下几项特点。①利用该技术能直接测量发电机的功角。②该技术每隔40ms就能向主机发送一次动态数据。③利用该技术，能对每一次发送的动态数据进行时间标定，同时，通过对数据进行分析研究，还能了解电网运行的实时状态，保证电网运行的安全稳定。

该系统能在40ms时间内完成数据记录和传输工作，这为电网的状态分析提供了准确的数据支持。通过使用该技术，不仅能满足电网调度系统的相关需求，还能为电网调度系统提供更多的辅助功能。与传统技术手段相比，利用该技术能得到更加准确的一次性数据，帮助相关部门对电网调度系统进行更加精确的控制和管理。

3.2 电网动态监测预警与辅助决策技术

在进行电网动态监测过程中，通过将计算机技术融入监测管理工作中，能进行电网监测的预警和辅助决策。通过利用电网动态监测预警与辅助决策技术能及时收集相关数据信息，也能够使操作人员对电网具有更高效的控制和管理。另外，在2008年，我国也制定了关于电力网络系统的《在线安全稳定预警系统功能规范》等文件，为我国电力网络运行的管理与控制工作提供了规范参考。

电网动态监测预警与辅助决策技术主要包括电网实时动态监测、在线状态评估、在线静态安全分析等多种功能。通过对数据进行实时分析，能为决策人员提供意见。与传统技术相比，该技术具有以下几点特点。①能有效提高评估结果的精确度，为操作人员提供更加合理的决策方案。②能够进行在线低频振荡计算。目前，电网系统常常会出现电网低频振荡问题。为了解决该问题，通过利用电网动态监测预警与辅助决策技术，能准确地对异常区域进行计算和标定，同时能实时将数据发送给控制人员。③能记录和存储低频振荡的相关数据。利用该技术能对电网的状态进行实时监控，且能记录和存储发生低频振荡的相关数据，为后续的分析提供准确的数据支持。

3.3 电网运行方式的在线分析技术

电网运行方式的合理性是保证电网整体稳定运行、安全运行的关键。在进行电网运行方式的安排之前，要对整体电网进行负荷预测，然后再制订电网运行安排计划、相应的设备检修计划和整体发电计划，这样才能促使整体网络的安全稳定运行。

在实际电力系统运行过程中，对影响电力系统正常运行的因素进行分析和研究，寻找解决问题的方式，能保障电力系统在工作过程中不会出现故障问题，能使电力系统稳定运行。利用传统计算方式进行故障问题和运行情况计算，大量的计算数据不仅给工程计算带来了极大困难，也使工作人员的工作量成倍增加。为了提高测算结果的准确性，通过利用在线分析技术，不仅能准确地对运行方式和运行状态进行分析，也能提高工作人员的工作效率和工作质量。

实际上，无论是利用在线分析技术，还是利用传统的分析技术，都是为了进一步提高电网系统的运行稳定性，使整体的状态由原来的离线变到现在的在线。

3.4 电力系统元件在线参数识别技术

对于电力系统的计算，元件的在线参数识别会直接影响计算结果的精确度和准确度。元件的参数识别内容主要包括输电线、发电机、励磁系统、原动机等内容。通过对元件的在线参数进行识别，不仅能对电力系统的实际运行情况进行准确判断，也能提高电力系统安全性分析的准确性。另外，通过这种方式也能为操作人员提供更准确的数据，使操作人员能针对电力系统存在的问题进行针对性处理。

3.5 基于FCL的短路电流控制技术

随着我国互联网技术的快速发展，电网结构不断加强，短路电流控制已经成为目前发展过程中人们重点关注和亟待解决的问题。电力系统一旦出现短路电流故障，需要从电网结构、系统运行方式及设备本身的性能来考虑产生问题的原因。一旦这三方面出现问题，不仅会出现短路电流故障，还会使电力系统整体稳定性下降，使企业资金投入量加大，影响电力系统的正常运行。在当前的电力系统中，通过利用故障电流限制器来进行短路电流控制，不仅能解决短路电流问题，同时也能提高电力系统的稳定性。这是由于一旦发生电力系统短路电流故障，故障电流限制器会增大内阻，不会影响电力系统的正常运行。

3.6 电网经济运行与优化技术

提高电网运行的经济效益，不仅是管理者较为关心的问题，也是电网在未来发展过程中必须要解决的问题。①电力系统包含各种各样的设备和电元件，为了使其经济运行达到预期标准，首先要了解电元件的经济运行特点，这样才能从电元件方面对电力系统的经济运行进行优化。②通过对网损情况进行在线计算和辅助分析，能对实际网损进行统计，从而找出解决对策，促进电网系统的经济运行。③通过AHC经济调控提高电网运行的经济效益。④通过AVC经济调控提高电网运行的经济效益。⑤对电网的经济运行进行评估分析。通过对这些内容的有效控制，能不断对电网进行优化，从而提高电网运行的经济性。

3.7 基于广域网的输电线路测距技术

随着电力系统的不断发展，在实际电力网络系统中，电网线的长度不断加长，一旦发生故障问题，故障解决就存在较大难度。因此，确定电路中故障点的位置就显得至关重要。通过确定故障点位置，不仅能提高故障维修效率，也能降低故障发生次数。在电路中，一般利用基于广域网的输电线路测距技术来确定故障点的位置。另外，通过记录维修数据，能在日后工作中快速确定线路中的故障，一旦出现问题，也能及时进行问题排查，快速找到故障点、解决故障[6]。

4 结语

智能电网调度运行是电力行业发展过程中重要的变革内容。本文通过对智能电网调度运行过程中涉及的关键技术进行分析研究发现，虽然智能电网调度运行能改变传统的电力行业运行方式，提高电力行业的工作效率，但在目前应用过程中仍存在一定的问题。因此，研究人员应针对已存在的问题及时提出解决对策，防止类似问题再次发生。

参考文献：

[1]牛宏运.智能电网调度运行面临的关键技术分析[J].科学技术创新，2018（35）：70-71.

[2]丁明耀，陈勇.智能电网调度运行面临的关键技术分析[J].电子世界，2017（23）：167-168.

[3]余剑锋.配电网智能调度运行面临的关键技术分析[J].电子世界，2018（1）：183-184.

[4]郑芙蓉.智能电网调度运行面临的关键技术分析[J].通讯世界，2017（9）：173-174.

[5]黄谕文.智能电网调度运行面临的关键技术浅析[J].中国新技术新产品，2017（20）：11-12.

[6]TANG Y， TEN C-W， WANG C， et al. Extraction of energy information from analog meters using image processing [J]. IEEE Transactions on Smart Grid， 2015， 4（6）：2032-2040.