浅谈电网调度运行面临的关键技术研究

郭宇

摘要：在智能电网越来越普及的今天，智能电网调度作为输电网络中的核心部分，承担着维持电力正常运输和平稳运行的重要任务。为了保证智能电网调度的顺利进行，必须采取一系列的智能调度技术支持相应的系统目标，进而有效提升输电网络的配置能力和防御能力。电力调度通信中心作为电网运行的直接生产单位，其智能化的运行就显得尤为重要。也只有实现智能化才能够安全、稳定、有效地运转，才能够满足智能电网的要求。本文分析了智能电网调度运行面临的关键技术。

关键词：智能电网;调度运行;关键技术;

1智能电网调度运行关键技术

电网调度的目的在于保证电网运行时的用电量与发电量的平衡，保证电网稳定运行。电网调度的主要功能有调度计划、调度运行、运行方式、通信自动化、继电保护等。而在电网调度功能的实现中，智能化发展是电网调度功能的发展趋势。我国的智能电网调度运行也逐渐趋于成熟，但其中仍然不乏一些问题。

1系统架构技术

计算机是实现调度自动化系统的物理载体。几十年来，计算机软硬件技术不断进行着更新换代，每一次发展和进步都成为调度自动化系统发展的有力助推器。

自20世纪80年代以来，电网调控中心一直采用主备机模式，但现代电网的发展对高性能计算的要求越来越高，而单体计算机的速率已接近饱和，需要采用多处理机并行计算。基于多智能代理（MAS）的软件管理模式，各服务器在统一的任务分配下并行处理相应业务。服务器间通过广播传递心跳报文，对应用状态进行管理。管理算法是分布式的，系统根据优先级和设定算法保证有且仅有一台主机。在进程管理方面，主动汇报进程周期调用汇报接口进行进程状态汇报。被动监视进程由进程管理程序定期判断是否在运行。在网络管理方面，系统的双网管理采用bonding技术，将多块网卡通过绑定虚拟成一块网卡，可以有效实现负载均衡，提高机器的网络吞吐量和可用性。

从系统建模角度，现有各级调控中心EMS系统多基于弱互联电网阶段需求建设而成，各自按调度管辖范围分别独立建模。而随着电网互联程度的逐渐加强，大电网在线安全稳定分析应成为调度员的必备工具;另一方面，从管理角度，正在进行的“大运行”体系建设也对深入掌握各级电网运行信息提出了要求。上述需求都对扩充电网建模范围提出了客观要求，而这仅靠某一级调控中心独立建模是难以完成的，迫切需要实现模型的共享。

2数据平台技术

2.1RTU/SCADA

基于RTU的SCADA是电网调度自动化系统的基础，负责采集和处理电力系统运行中各种实时和非实时数据，是电网调控中心各种在线应用软件主要的数据来源。SCADA及在此基础上的状态估计信息是调控运行人员监视、分析、控制电网的最重要基础信息。在调度端起到调度员“眼睛”和“耳朵”的作用，同时在厂站端又承担执行调度指令的“手”和“脚”的功能。SCADA覆盖了所在电网各电压等级，并可与联网的其他系统交换所需要的数据，数据信息比较全而;SCADA信息的采集与管理有相对规范的队伍进行维护和完善，确保其运行的可靠。

随着大电网调度控制对稳态实时数据精确度、同时性要求不断提高，下一步SCADA研究和建設重点为：

1）RTU采集数据带时标，逐步实现与PMU采集数据的融合。不同RTU数据采集的同步性可以达到20ms以内，RTU中的模拟量采集和传输频率可以达到5Hz，测量数据都在测控装置侧打上时标。

2）RTU，PMU和在线状态监测数据（系统输变电在线监测模块提供）融合形成广义SCADA。广义SCADA可应用于电网运行状态监视、设备健康诊断和寿命估计。基于广义SCADA数据，可以在线修正线路的热稳定极限，进行设备的健康状态、故障率预测等，并以此实现在线运行风险评估与调度计划优化决策。

2.2人机交互及可视化技术

几十年来，电力系统的人机交互手段已经得到很大发展，经历了由模拟到数字、由简单到丰富、由单一到综合的过渡过程，为调度员提供了大量直观丰富的电网工况信息。尽管如此，现有的人机交互仍然存在如下问题：

1）信息表现不够充分和友好。现有EMS系统大多直接使用数据形式来表现属性，除了简单的数据可视化手段外，大多仅在厂站图、潮流图中展示系统运行实时数据，没有充分利用图形图像可视化领域最新技术。更进一步，没有深入分析系统运行和维护人员对界面的功能需求，将多媒体信息与用户需求相结合，数据表现不够充分和友好。

2）对信息的挖掘和分析功能不足。当前主要是将各种数据直接显示给运行调度人员，缺乏对这些数据的深入分析挖掘，无法将电力系统的深层次的规律展示给操作人员，既造成了大量数据信息的浪费，也给电力系统的运行控制带来了诸多困难。

3）信息表现和分析粒度与实际需求不匹配。为了更好地反映电力系统的运行状态，要求在单一的电气接线图或地理接线图上尽可能多地显示信息，但是这样做带来了两个弊端，一是对调度运行人员来说有很多数据信息是他们所不需要关心的，过多的数据信息反而会干扰他们的决策;二是大量的细节信息容易淹没关键信息，尤其在事故处理情况下，难以给调度运行人员掌握系统整体运行状态提供有效帮助。

结束语

虽然智能电网仍然存在局限性，但是它仍然是电力方面的一场变革，拓展了电网在各个方面的改革与发展。通过电网调度基本功能与国家电力局对智能电网调度运行技术方面的要求介绍，简单阐明了智能电网调度运行的要求所在;并从三个方面解析了智能电网调度运行所面临的关键技术。我国智能电网调度运行仍然处于发展阶段，需要在更多的运行中探索并发展其关键技术。智能电网调度运行关键技术的发展，也是电网运行的发展，将会进一步推动电网运行的稳定性。

参考文献

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[2]朱征，顾中坚，吴金龙等.云计算在电力系统数据灾备业务中的应用研究[J]电网技术，2012，36（9）：43-50.

1584500520275