调度运行关键技术在智能电网中的应用研究

郭中宏

摘要：电力资源和国计民生的发展息息相关，电网平稳运行是国民开展生活、生产活动的重要基础，而电力调度是电网平稳运行的重要保障。智能电网系绕为各个领域中的电力工作都带来了翻天覆地的变化，而智能电网的有效运转是建立在智能化的电力调度控制中心的基础上，智能化的电网调度，能够有效满足智能电网的应用要求，提升智能电网系统的可靠性。

关键词：智能电网;电力调度运行;关键技术

1智能电网概述

智能电网通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，可以实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网具有自愈性、兼容性以及调度高效优质性等特点。智能电网如果在运行过程中受到某些因素的影响，工作人员不需要进行过多干预，只需要隔离存在问题的元件，防止影响到整体的运行。

2智能电网调度目前存在的问题

2.1 缺乏完善的电网测量基础数据

电网测量的数据对于智能电网的运行来说是重要的基础，但是当前的测量过程中，测量所得数据的准确度往往不足。在传统调度模式下，电网的运行与维护都需要依靠專业技术人员的现场操作去完成，但是依靠技术人员的手工检验，往往会因人为因素影响数据的精准性，不但无法提升测量的效率，而且会增加成本的耗费。

2.2 缺乏实用性与灵活性

随着电力行业的不断发展，智能电网调度系统中开始使用先进的信息技术，这样就导致以前的系统功能落后。以前一些系统中的传统功能缺乏实际应用的迫切性，已经被先进的应用所取代。由于传统应用的技术落后，其在维护过程中往往需要耗费大量的人力、物力，才能够保证系统的正常运行。当前的智能电网还无法实现一体化的架构设计，无法全面覆盖多专业以及多级协调，这样就无法满足智能电网调度的纵向贯通、横向协调需求。

2.3与电力用户无法达成有效的互动

电力用户是电力机构服务的主要对象，但是我国的电力市场依然处于发展中阶段，诸多方面还存在不足之处，各地区电网的服务质量参差不齐，管理体系并不统一。只有改进服务质量，才能够保证电力用户的利益得到保障。需要结合当前基本国情，改进原有的供电服务体系，以实现可持续发展。

3智能电网调度运行关键技术

3.1 监测技术

监测技术具备三个特征∶第一，可获得更加准确的发动机数据;第二，信息获取能力强大，每 40ms 可收到一次前端的动态信息;第三，数据的时间连续性。通过 CPS 监测每一类型的数据情况且做好标记，使相同区域内的各项数据处于连续性状态。同时，获取和检测电力网络信息，便于对危险进行预警。该系统基于 SCADA/EMS 系统，不仅弥补了原有系统的不足，还创造性地引入 WAMS系统。这种创造性技术的发展可更好地提升电力系统调度、预警等能力，加速电力系统的变革。

3.2 电网调度短路电流控制技术

随着社会经济的不断发展，人们生产生活对电网调度情况以及电网运行策划提出了更高的要求，对智能电网正常运行有着重要影响的一个技术为智能电网调度短路电流控制技术。在传统的电网调度系统中，控制短路技术包括系统运行方式、电网结构、电网设备性能等方面，并且在应用过程中还需要考虑相关因素的影响，避免降低电网的稳定性和安全性。目前，比较先进的智能电网调度控制技术是利用故障电流限制器来控制短路电流。故障电流限制器是可以有效限制故障电流及其第一峰值，并且串联于电气回路中的阻抗变换元件，具有限流功能的快速开断设备。当智能电网正常运行时，故障电流限制器的状态表现为低阻抗，或者零阻抗。但是当智能电网存在故障时，故障电流限制器的阻抗会快速增加，并且不会影响和限制智能电网正常运行的相关特征。

3.3 电网系统运行形式的在线分析技术

在电网系统运行时，人们一般考虑的均为 n-1 准则下的安全性情况，主要指系统扰动在遭受单一的扰动之后，开关、重合闸和保护装置的动作正确定要采取稳定控制对策，需维持电网的平稳运行与电力稳定供应，其它元器件不超出限定的过负荷性能，不引起连锁跳闸反应。电力体系 n-1 准则下的安全性是《电力系统安全稳定导则》要求的稳定安全首级准则，是电网体系平稳运行应严格遵守的要求，因此，电网调度运行单位应基于此制定运行稳定相关规定，包含正常运行形式与检修形式等。检修形式下 n-1事故即电网在全保护、全接线条件下的n-2 平稳运行等级，此也为离线平稳分析所需考虑的形式，计算量较大，电网运行调度单位的有关工作人员需要花大量时间实施离线分析。针对电网体系运行中的n-3、n-4、…、nm-1装置检修状况安全平稳问题，此刻的计算量是n·（n-1）·（n-2）（n-m）次，计算量十分巨大，离线平稳核算将难以达到具体的运行要求。而通过WAMS体系、SCADA/EMS 体系可在线完成对电网运行形式的计算，从而可极大的缩减电网运行调度工作者的工作量，使分析效率得以明显提升。

3.4 预警和辅助决策技术

实时监测技术能够为工作人员提供电网运行的相关数据信息，而预警和辅助决策技术在在此基础上能够进一步完善电网运行状况的分析信息，并提出相应的决策预案，以协助工作人员对电网运行进行有效的控制，同时也使相关人员能够准确顺利的管控电网的运行工作。预警和辅助决策技术的典型优势主要表现在以下几方面∶（1）具有较高的精确度。该技术充分利用了PMU 同时性传输数据和测量相角等方面的功能，并将 SCADA 数据充分地融合进去以对混合性的状态进行全面评估，这样能够提升状态估计的精确性。（2）该技术针对 PMU传入的动态数据，通过 PRONY 的相关算法进行低频振荡特点在线分析，这样能够连续追踪和观察电压的相角、功率、频率等动态特征。一旦系统中存在 0.2～2.5Hz 内的弱阻尼，就会将这个异常区域标注出来，并提醒相关人员出现异常情况。（3）目前中国对于事故发生时数据的记录主要采用 PMU 来实现，以加强对系统动态的预警。

3.5 电力用户智能服务

电力用户的用电需求是多样化的，在智能电网环境中，配电网络的实际配电要根据用户需求规划，才能满足不同用户的不同用电需求。一般来说，电力用户的用电需求与实际建筑规模、建筑性质和运行情况等多方面信息都有着密切关联。例如商务楼宇的用电高峰期一般是在工作日，用电量大且对于稳定性的要求往往很高，住宅小区的用电时长则较为分散，用电量相对较少，并且往往并不会因一时的停电现象而受到严重影响。为此可以借助智能电表去监测掌握电力用户的用电情况，并且将通过智能电表收集的信息上传至上一级配电自动化系统，生成相应的指令，针对性指挥供电。

结语

在电力行业中，由于智能电网技术的不断成熟，当前已掀起了重大的技术变革，在智能电网系统中采取先进监控技术，对提升能源利用率以及提升电网体系运行经济性与稳定性等十分有利。文中通过分析智能电网运行调度中的关键性技术，建立起智能电网的调度控制体系，可以有效确保智能电网的运行调度工作，这对提升电网的运行可靠性和改进资源配置等意义重大。因此，还应不断加强对智能电网运行调度技术的探索与运用，以促进我国电力事业的不断发展。

参考文献

[1]马怀刚.智能电网调度运行关键技术分析[J].环球市场，2019（23）; 117.