智能電網(wǎng)調(diào)度一體化探析

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1、智能電網(wǎng)調(diào)度一體化探析［摘要］智能調(diào)度是建設(shè)統(tǒng)一堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容，是智能輸電網(wǎng)的神經(jīng)中樞，是維系電力生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)和保障電網(wǎng)運行發(fā)展的重要手段。本文首先綜述了國內(nèi)外電網(wǎng)智能調(diào)度的實踐情況，分析了建設(shè)智能調(diào)度的意義、目的。然后對智能調(diào)度的需求、考慮因素等若干問題進(jìn)行了探討，并對智能調(diào)度中心涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述。最后對智能調(diào)度的功能特征提出了自己的理解。［關(guān)鍵字］智能電網(wǎng)；智能調(diào)度；一體化；關(guān)鍵技術(shù)；背景智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。近年來，通信、計算機(jī)、自動化等技術(shù)在電網(wǎng)中得到廣泛深入的應(yīng)用，并與傳統(tǒng)電力技術(shù)有

2、機(jī)融合，極大地提升了電網(wǎng)的智能化水平。傳感器技術(shù)與信息技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，為系統(tǒng)狀態(tài)分析和輔助決策提供了技術(shù)支持，使電網(wǎng)自愈成為可能。調(diào)度技術(shù)、自動化技術(shù)和柔性輸電技術(shù)的成熟發(fā)展，為可再生能源和分布式電源的開發(fā)利用提供了基本保障。通信網(wǎng)絡(luò)的完善和用戶信息采集技術(shù)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動。隨著各種新技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、應(yīng)用并與物理電網(wǎng)高度集成，智能電網(wǎng)應(yīng)運而生。1?智能調(diào)度的概念及發(fā)展歷程智能調(diào)度是建設(shè)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容，是智能輸電網(wǎng)的神經(jīng)中樞，是維系電力生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)，是保障智能電網(wǎng)運行和發(fā)展的重要手段。電網(wǎng)的

3、快速發(fā)展要求電網(wǎng)運行更加智能化，傳統(tǒng)的經(jīng)驗型的電網(wǎng)調(diào)度模式已經(jīng)不能適應(yīng)新的要求，必須結(jié)合科技信息技術(shù)的進(jìn)步，打造電網(wǎng)調(diào)度的智能化。智能電網(wǎng)調(diào)度服務(wù)于以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)的輸電網(wǎng)，滿足特大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的需要，為大電網(wǎng)可靠運行提供技術(shù)支撐：智能調(diào)度服務(wù)于智能的輸電網(wǎng)，它能夠敏銳地對電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，預(yù)先感知電網(wǎng)的狀態(tài)，達(dá)到風(fēng)險最小化，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)控制實現(xiàn)實時自愈：智能調(diào)度服務(wù)于靈活的能源接入，實現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行，支持電網(wǎng)靈活接入各種可再生能源與分布式能源，促進(jìn)節(jié)能減排，服務(wù)和諧社會。國內(nèi)對智能調(diào)度進(jìn)行了許

4、多有益的研究和探索。狹義上的智能調(diào)度是指輔助調(diào)度員值班的調(diào)度輔助決策功能，目前已經(jīng)成功應(yīng)用于部分調(diào)度中心。廣義上的智能調(diào)度涵蓋了調(diào)度中心全專業(yè)的智能化，通過智能化的手段服務(wù)于堅強(qiáng)的輸電網(wǎng)。2.智能調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)智能調(diào)度的建設(shè)體現(xiàn)了智能電網(wǎng)安全可靠、高效經(jīng)濟(jì)、清潔環(huán)保、友好開放等多方面特征，需要開展多方面的關(guān)鍵技術(shù)研究。其中，一體化智能應(yīng)用支撐關(guān)鍵技術(shù)包括一體化模型管理技術(shù)、海量信息處理技術(shù)、可視化展現(xiàn)技術(shù)、地理信息接入技術(shù)等。這些關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)了智能電網(wǎng)堅強(qiáng)可靠的特征，為大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供技術(shù)保障。一體化調(diào)度計劃運作平

5、臺和大型可再生及分布式能源接入控制技術(shù)體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性與靈活性，服務(wù)于資源的大規(guī)模優(yōu)化配置，服務(wù)于國家節(jié)能減排政策，為靈活的大規(guī)?？稍偕c分布式能源的接入提供技術(shù)支撐。一體化調(diào)度管理技術(shù)體現(xiàn)了智能化調(diào)度中心高效和規(guī)范運轉(zhuǎn)。2.一體化智能應(yīng)用支撐方面在智能調(diào)度建設(shè)過程中，需要研究一體化智能應(yīng)用支撐方面的關(guān)鍵技術(shù)。（1）研究一體化模型與數(shù)據(jù)管理技術(shù)，為智能調(diào)度提供完整、一致、準(zhǔn)確、及時、可靠的一體化模型與數(shù)據(jù)基礎(chǔ),滿足“橫向集成、縱向貫通”和智能調(diào)度新型業(yè)務(wù)需要。（2）研究海量信息存儲管理與應(yīng)用技術(shù)，解決特高壓互聯(lián)后，大

6、電網(wǎng)在空間、時間域的海量信息處理、存儲、讀取速度問題，研究穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)海量精確時標(biāo)量測的存儲、擬合讀取與使用方法，為智能化應(yīng)用提供更為精確有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（3）研究智能可視化展示技術(shù)，它是智能化調(diào)度的主要人機(jī)展示方式，可視化的對象將不再局限于傳統(tǒng)的電網(wǎng)運行信息，使用者不再局限于調(diào)度員，可視化是調(diào)度中心全專業(yè)的人機(jī)界面。(4)研究地理信息接入技術(shù)，為提升智能電網(wǎng)的抗風(fēng)險能力、研究外部災(zāi)害下調(diào)度防御、分布式能源的接入與展示提供基于地理信息圖的展示方法。2.智能調(diào)度的實踐4.1美國電力科學(xué)研究院智能控制中心美國電力科學(xué)研究院

7、提出的智能輸電網(wǎng)由智能控制中心、智能變電站、智能一次輸電網(wǎng)組成。作為智能輸電網(wǎng)神經(jīng)中樞的智能控制中心的特點是：①監(jiān)視及可視化，采用基于相量測量單元(PMU)的狀態(tài)測量采集替代傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動終端單元(RTU)的數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計。狀態(tài)測量結(jié)果在地理信息系統(tǒng)(GIS)中混合顯示，實現(xiàn)真正的可視化；②評估分析，智能控制中心的在線分析實現(xiàn)模型的動態(tài)更新，在線考慮系統(tǒng)未來的運行狀態(tài)，使真正的中短期控制成為可能；③控制性，通過最優(yōu)協(xié)調(diào)分布在系統(tǒng)中的多種控制設(shè)備，實現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)控制中心的對電網(wǎng)的可控性；④良

8、好的交互性，包括與變化的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)的交互，以及與配電網(wǎng)內(nèi)靈活接入的新能源的交互。4.2國網(wǎng)電力科學(xué)研究院大停電防御框架國網(wǎng)電力科學(xué)研究院提出了時空協(xié)調(diào)的大停電防御框架，該框架將SCADA系統(tǒng)、EMS擴(kuò)展到動態(tài)范疇的DscADA/DEMS,采集和處理廣域的靜態(tài)和動態(tài)信息，通過擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則（EEAC）算法實