浅议智能电网调度运行面临的关键技术

浅议智能电网调度运行面临的关键技术

发表时间：2018-10-17T16:26:09.247Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：冯文凯朱宏伟赵冬冰杜光泽崔小鹏李楠陈

[导读] 摘要：智能电网调度作为电力系统中的核心部分，其不仅仅承担着维护电力正常运行的重要职责，其更肩负着电力系统安全、稳定运行的重要任务。

（国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司辽宁省本溪市 117000）

摘要：智能电网调度作为电力系统中的核心部分，其不仅仅承担着维护电力正常运行的重要职责，其更肩负着电力系统安全、稳定运行的重要任务。也正因如此，确保智能电网调度的正常运行则具有十分重要的现实意义。现今，在智能电网调度运行中往往面临着安全性与精确性无法保证这个重大难题。基于此，本文就智能电网调度运行面临的关键技术进行分析，以期为进一步提高智能电网调度运行的安全性与精确性。

关键词：智能电网调度；运行；电力系统；关键技术

1智能电网调度运行中存在的问题

（1）电压等级过于冗杂，电网规划不科学，使得输变电设备的电能输送效率不高。随着智能电网相关技术的不断发展，加之新能源并网发电的崛起，对电网进行科学的规划和调整已迫在眉睫。（2）缺乏完善的电网测量基础数据，所测量的数据准确度较低。传统的调度模式中，电网的日常操作或电网的维修，都需要技术人员进行现场操作，并且需要手工对检修部位进行记录，但这种处理方式人为因素较多，若遇到一些突发事件，则处理难度较大，而且耗时耗力。（3）目前的调度技术系统平台不够完善。随着智能电网的大量推广应用，电网的规模在不断的增加，这就需要越来越多的维护人员和设备，原有的技术系统以及人员知识结构不足以适应快速发展智能电网的要求，所以需要优化升级技术系统平台。但是目前的调度技术系统平台还不够完善，无法很好的适应智能电网的快速发展，因此需要通过技术方面的革新来完善平台建设。（4）电厂和电力用户之间缺乏有效的互动。由于我国的电力市场发展还处于起步阶段，在很多方面还存在不足之处，各地区所开设的电网公司在服务方面也做得不是很到位，不能为用户提供更加全面的服务。因此，在智能电网应用过程中，需要结合我国的基本国情，对原有的发电体制进行改进，实现电力行业可持续发展。

2智能电网调度运行面临的关键技术

2.1电网运行方式和电力系统元件在线分析技术

在调度工作中，电网运行方式的合理选择和有效安排，对电网的稳定运行起到了基础性作用，对运行方式的选择和安排是建立在负荷预测基础上的，进而制定发电计划和设备检修计划。在以往检修方式下，调度人员要花费大量的时间对离线数据进行计算，计算工作量非常庞大，这种离线稳定计算已经难以满足电网实际运行的需要，而利用在线分析技术，则可以最大限度地提高工作效率，减少调度人员的工作量，甚至无需再进行离线计算。实时动态监测技术和辅助决策技术一样，在线分析技术的工作要点就是要将离线提升至在线，在实际运行中，在线稳定计算能够完全实现离线计算无法完成的多重故障产生的计算。为了提高计算分析的精确性，有必要建立电力系统元件的仿真模型，根据元件的参数反映系统的运行状况。原有模型的建立普遍采用经典理论参数，然而运行状态的变化会导致系统元件参数的变化，经典参数对动态数据难以实现有效的辨识，这时就需要借助动态监测技术和辅助决策技术，对在线参数进行测量和辨识。

2.2电网动态监测预警与辅助决策技术

电网动态监测预警和辅助决策技术是在电网实时动态监测技术基础上衍生而来的，旨在为电力调度工作人员提供电网实时运行状况的全面信息，为调度运行人员提供辅助决策信息，增强电网调度工作对电网的控制能力，提高调控精确度。如今，中国已经有一些企业设立了电力网络动态监管警报以及辅助策划体系，一般都是以电力网络实时监管、线上静态安全讨论、线上低频振荡讨论测量、线上静态稳定电压的测量讨论、线上热稳定测量讨论等为代表的预警技术和以在线热稳定预防控制辅助决策、在线静态电压稳定预防控制辅助决策等为代表的辅助决策技术。除此之外，该系统还能够实现EMS/SCADA系统所涉及的大部分高级分析和计算，但在以下几点上动态监测预警与辅助决策系统不同于在线监测系统：①电网动态监测预警与辅助决策系统在系统状态的计算上拥有更高的精确度，这主要是由于PUM在进行数据传输的同时纠正了SCADA数据存在的偏误，对无用数据进行了有效剔除；②能够有效监测电网的低频振荡现象，最近几年，由于电力网络发展规模的不断壮大，电力网络低频振荡现象经常出现，电力网络动态监管警告以及辅助讨论体系可以对PUM传送的动态信息开展权威的辨别，采用PRONY算法对数据中可能包含的低频振荡信息予以分析捕捉，自动绘制系统与时俱进的动态曲线图，一旦出现0.2~0.5Hz之内的相对比较弱的阻尼振荡，能够迅速反应，及时向有关施工员工报告，而且能够在曲线图中明确标记出异常现象的范围。

2.3电网实时动态监测技术

电网实施动态监测技术是随着科技的发展产生的全新技术，主要包括电网实施动态监测系统以及同步相量测量装置两部分。电网实时动态监测系统主要用于控制以及管理同步相量测量装置的工作情况，同时对于动态数据进行收集、管理、存储以及分析决策，并且对动态数据进行转发；而同步相量测量装置主要进行同步相量的测量、记录以及输出。通过电网实时动态监测技术能够对电网的运行状态进行有效监测，同时能够准确分析系统特性，及时有效的获得电力系统在出现故障时的动态特性。另外，能够和EMS系统、电力系统稳定计算模型进行有效的结合，从而形成确保电网安全运行的辅助系统。

2.4现场总线技术

所谓的现场总线技术就是指以互联网作为重要的中介和载体将智能自动化设备和相关仪表控制设备进行连接，从而形成点-线-面为一体的信息网络，确保其形成一体化、数字化的信息网络，最大程度的结合智能电网信息以及计算机通信技术，充分体现出综合性的特征。在具体的应用现场总线技术过程中，相应工作人员要充分分析目标电网的相关数据，从而能够充分了解目标电网的具体运行情况以及信息指数，利用网络将相关的通讯网络信息导出，这样总线在接入变电站之后可以第一时间处理存在的问题以及故障，并且统一不同的调度任务，最终能够实现单纯通过现场仪表来控制和管理电网的目的。

2.5短路电流控制与输电线路测距技术

随着电网结构的不断优化以及互联的加强，短路电流控制越来越受到调度部门的重视，现阶段采用的故障电流限制技术是从系统运行方式、电网结构以及设备性能等方面去解决短路电流控制问题，这种方法虽然起到了应有的作用，但是却有着降低电力系统稳定性的负面效果，以此来调整电网结构，费用也非常高，这势必会增加投资，也难以达到电网高效经济运行的目标。基于故障电流限制器的短路电流控制技术是目前控制短路电流采用的一种新的方法，该技术在应用过程中几乎不会对电网的运行产生影响。目前，长距离、超高压输电线