电网智能调度技术研究现状与发展

电网智能调度技术研究现状与发展
近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识，结合智能电网的发展，电网的智能调度显得尤为重要，文章介绍了电网智能调度技术的研究现状，并为其未来的发展趋势提出了展望。

标签：智能电网智能调度调度技术
0 引言
在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具体情况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。

国家电网公司以奉献清洁能源、促进经济发展、服务社会和谐为基本使命，在认真分析世界电网发展的新趋势和中国国情的基础上，紧密结合中国能源供应的新形势和用电服务的新需求，提出了立足自主创新，建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网的发展目标。

提高电网大范围优化配置资源能力，实现电力远距离、大规模输送，满足经济快速发展对电力的需求。

智能电网是电力工业的一场巨大变革，将引起电力工业在各个领域的革新。

作为电网运行的直接生产单位——电力调度通信中心面临的变革最为紧迫。

紧跟智能电网的发展，智能调度技术的研究和研究尤为重要。

本文首先阐述了当前智能电网的特征，其次介绍了电网调度在电力生产过程中的主要作用并针对智能电网的新挑战，研究了智能调度的主要关键技术，最后对智能调度的发展做出了展望。

1 智能电网的特征
智能电网主要有以下特征。

1.1 自愈——稳定可靠自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能。

指无需或仅需少量人为干预。

实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使其恢复正常运行。

最小化或避免用户的供电中断一通过进行连续的评估自测。

智能电网可以检测、分析、响应、甚至恢复电力元件或局部网络的异常运行。

1.2 安全——抵御攻击无论是物理系统还是计算机遭到外部攻击。

智能电网均能有效抵御由此造成的对电力系统本身的攻击伤害以及对其他领域形成的伤害。

一旦发生中断，也能很快恢复运行。

1.3 兼容——发电资源传统电力网络主要是面向远端集中式发电的。

通过在
电源互联领域引入类似于计算机中“即插即用”技术(尤其是分布式发电资源)。

电网可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型发电，甚至是储能装置。

1.4 交互——电力用户电网运行中与用户设备和行为进行交互。

将其视为电力系统的完整组成部分之一。

可以促使电力用户发挥积极作用。

实现电力运行和环境保护等多方面的收益。

1.5 协调——电力市场。

与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接：有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平：电力系统管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。

1.6 高效——资产优化引入最先进的IT和监控技术优化设备和资源的使用效益，可以提高单个资产的利用效率，从整体上实现网络运行和扩容的优化，降低它的运行维护成本和投资。

1.7 优质——电能质量。

在数字化、高科技占主导的经济模式下，电力用户的电能质量能够得到有效保障，实现电能质量的差别定价。

1.8 集成——信息系统。

实现包括监视、控制、维护、能量管理(EMS)、配电管理(DMS)、市场运营(MOS)、ERP等和其他各类信息系统之间的综合集成，并实现在此基础上的业务集成。

2 智能调度技术
2.1 电网调度的定义：为保障电力系统安全、优质、经济运行和电力市场规范运营，实行资源的优化配置和环境保护，保证电力生产的秩序，对电力系统运行的组织、指挥、指导和协调的活动。

为适应智能电网发展的要求，对传统的调度技术提出新的要求，主要问题体现在以下几个方面：
2.1.1 新能源与分布式电源的接入。

为了解决能源危机，世界各国都在加强新能源发电的研究，目前风电发展最为成熟，规模也越来越大，比如我国正在建设的几个千万千瓦级风电基地。

然而风电具有随机性与不确定性，且其预测与调控均比较困难，在大量接入系统后将对电网安全稳定产生很大影响，增大了电网调度的难度。

因此，必须加强风电的预测、建模与控制，并针对风电的特征制定相关调控策略，合理协调其与其它电源之间的关系，优化电力生产，保证在电网安全稳定下最大限度地提高风电的产出。

为了避免事故的扩大导致整个大电网的崩溃解列，未来电网的发展将既是以特高压为主干骨架的大电网，同时分解为一系列各自独立的分布式微电网运行，这样可以保障即使在发生重大事故时也能保证继续供电。

然而如何统一调度各个
分布式小电网，尤其是分布式电网中的电源管理与无功电压控制问题，也是未来电网调度需要解决的一个难题。

2.1.2 高可靠性与高安全性要求。

随着人们生活水平的提高，对电网运行的可靠性与安全性要求也越来越高。

因此，电网在运行过程中，能够尽可能预见存在的事故，提供更可靠的供电运行方式，使事故处理智能化、自动化，将用户停电可能性降至最低。

这需要建设合理高可靠性的电网结构，选择优化的电网运行方式，提高电网运行的自动化与智能化水平，从而减少调度员处理一般性事故过程中用户的停送电时间。

2.1.3 双向送点的供电需求侧管理。

在未来电网中，用户不仅是单一的供电受端。

有能力的用户如医院等一级负荷具有自己独立的小发电系统以及家用太阳能小发电系统等，还将在电力充足时向系统反送电。

此时，电网的运行方式和运行状态将更为复杂，这就需要电网能够灵活处理这些不定期用电或发电的小系统。

2.1.4 海量信息处理。

智能电网是基于统一的信息平台而运作的，在先进计算机水平与通讯技术的基础上采集电网运行的一切有用信息，并用于状态监测、电网分析、事故预警、电网控制等。

根据智能电网的运行要求以及电网调度的需求，建立对应的一体化信息平台，筛选并处理相关信息，搭建相关数据模型库，是智能调度自动化系统需要解决的重要问题。

2.2 根据智能电网的要求以及电网调度在电网中所起的作用，在未来智能电网的智能调度建设过程中，主要包含下列关键技术：
2.2.1 一体化智能应用支撑平台。

在智能调度建设过程中，首先要建立这一平台，主要需要研究一体化模型与数据管理技术、海量信息存储管理与应用技术、智能可视化展示技术、地理信息接入技术等。

2.2.2 特大电网智能运行控制策略。

特大电网智能运行控制技术体现了智能电网坚强可靠的重要特征，目标是建成智能电网安全防御系统，将通过广域、迅捷、同步、精确的量测感知，自适应智能决策，基于决策指令和应对动态响应相协调的控制执行，形成具备自我感知、自我诊断、自我预防、自我愈合的大电网智能安全控制能力。

2.2.3 一体化调度计划运作平台。

通过一体化调度计划运作平台研究，实现智能电网和所有并网运行发电机组的安全、节能和经济运行，以信息化手段提高电力生产管理现代化水平，为特高压大电网安全稳定运行和实现资源优化配置提供坚强技术支撑。

2.2.4 大型可再生及分布式能源接入控制技术。

通过研究计及风电场等可再生能源的电力系统运行与控制的相关技术，在智能调度技术支持系统平台上实现计及大型可再生能源及分布式能源的电网调度控制，充分发挥可再生能源、分布式能源在电力系统安全、稳定、优质和经济运行中的作用。

2.2.5 一体化调度管理方面。

一体化调度管理着重体现智能电网的高效，它涉及调度中心的规范化和专业化管理、精益化和指标化管理以及调度中心的纵向互联，是调度中心对外提供各类功能和数据服务的窗口。

调度管理类功能包括调度門户功能、统计分析报表功能、专业管理功能、生产控制管理功能、业务流程处理功能、运行值班管理功能等。

3 结论与展望
智能电网是未来电网发展的必然。

其主要特点是整个电网信息共享，分布式电源尤其是新能源的接入，以及电力用户与输配电系统之间存在的电能双向流动。

电网调度的目的不再只停留在保护系统安全，而要更多在在系统安全的基础上考虑如何提高电能质量，如何合理的分析电网的潮流分布。

分布式电源接入的安全性分析、管理、建模、控制以及面向用户的配电网管理、控制、优化将是未来智能调度研究的重中之重。

智能调度是建设坚强智能电网的关键内容之一，智能调度的基本内涵是：安全可靠、统一协调、灵活高效、经济环保、公正友好。

智能调度的发展方向是节能调度，它的最终目标是实现全网电力负荷的经济环保运行，以节能调度的不同优化理论为依据，实现智能化发展。