【摘要】本文介紹了智能電網(wǎng)技術(shù)推動下智能電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀。從該專業(yè)領(lǐng)域的平臺技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)、信息技術(shù)、應(yīng)用需求等各分支方向進行綜述，列舉了當前國內(nèi)外最新的技術(shù)研究動態(tài)，最后總結(jié)了智能調(diào)度控制技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);調(diào)度控制技術(shù);EMS;SCADA

一、引言

隨著電網(wǎng)的規(guī)模的擴大以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，匯集到調(diào)度中心的各種信息增長迅猛，如何有效的進行調(diào)度是如今電力調(diào)度中心面臨的一個主要問題，因而導(dǎo)致了智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的產(chǎn)生。該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用功能按照橫向集成、縱向貫通的一體化思路設(shè)計，充分考慮各級調(diào)度的業(yè)務(wù)特點和相互之間的內(nèi)在聯(lián)系，實現(xiàn)一體化運行、一體化維護和一體化使用，能夠滿足各級調(diào)度機構(gòu)及調(diào)度各專業(yè)的需要，滿足一體化智能電網(wǎng)調(diào)度體系和備用調(diào)度體系的要求。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述

近年來，國內(nèi)外大量研究人員、工程師、研究機構(gòu)和應(yīng)用單位在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的理論和應(yīng)用等諸多方面開展了深入研究。文獻[1]通過對智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)與傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)的區(qū)別進行了分析，并就智能調(diào)度支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系進行了探討;文獻[2]提出以智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過功能完善的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)進行電網(wǎng)風險防范，實現(xiàn)在線分析電網(wǎng)運行狀態(tài)，從而來實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的精細化管理。

文獻[3]提出一種智能電網(wǎng)條件下面向地區(qū)級調(diào)度支持系統(tǒng)總體設(shè)計方案，該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺及應(yīng)用類組成，其中應(yīng)用類包括實時監(jiān)控與分析類、調(diào)度計劃類和調(diào)度管理類，同時詳述了實時監(jiān)控與分析類、調(diào)度計劃類的具體內(nèi)容。文獻[4]在建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的背景下，分析了建設(shè)智能調(diào)度的意義、目的，闡明了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，描述了智能調(diào)度的內(nèi)涵、特征、體系架構(gòu)，剖析了建設(shè)中國智能調(diào)度所需的關(guān)鍵技術(shù);文獻[5]針對電網(wǎng)調(diào)度的局限性提出了基于多Agent的智能調(diào)度決策支持系統(tǒng)，并詳細闡述了相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)和各Agent的功能;文獻[6]分析比較了目前國內(nèi)外發(fā)展較為成熟的六類智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)。

通過結(jié)合我國智能電網(wǎng)調(diào)度安全運行要求，文獻[7]對智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)安全運行應(yīng)用方法和電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)安全運行應(yīng)用進行了探究和闡述;文獻[8]從電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)、電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警與輔助決策技術(shù)、電網(wǎng)運行方式在線分析技術(shù)、基于FCL的短路電流控制技術(shù)、電力系統(tǒng)元件參數(shù)在線辨識技術(shù)、電網(wǎng)經(jīng)濟運行與優(yōu)化技術(shù)以及基于廣域網(wǎng)的輸電線路測距技術(shù)等七個方面分析了實現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)度運行所面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題;文獻[9]以2010年相關(guān)國際會議論文為基礎(chǔ)，對國外關(guān)于智能電網(wǎng)控制中心在電網(wǎng)控制中心結(jié)構(gòu)設(shè)計、狀態(tài)估計、N-1-1安全分析、動態(tài)安全評估和智能恢復(fù)控制與策略等方面的研究進行了綜述。

文獻[10]對智能調(diào)度的需求、考慮因素等若干問題進行了探討，提出一種智能調(diào)度中心層次結(jié)構(gòu);針對中國未來互聯(lián)特大電網(wǎng)的運行控制需求，文獻[11]分析了未來電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，提出“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的全網(wǎng)集散式調(diào)度與控制技術(shù)支持系統(tǒng)的架構(gòu);文獻[12]指出智能電網(wǎng)運行的核心在于能夠在電網(wǎng)控制技術(shù)中融入現(xiàn)代化的通信技術(shù)，進而實現(xiàn)對智能電網(wǎng)的安全管理;文獻[13]表明智能電網(wǎng)控制決策技術(shù)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容和電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，也是維系電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟和優(yōu)質(zhì)運行的重要保證;文獻[14]從信息流的角度探討了未來智能電網(wǎng)控制形態(tài)的演變，認為物聯(lián)網(wǎng)和云計算的出現(xiàn)和大規(guī)模應(yīng)用是新型控制中心的技術(shù)支撐;文獻[15]分析了電力系統(tǒng)中電力流、信息流、資金流的變化規(guī)律和相互之間的制約關(guān)系，并通過對信息流的調(diào)控來改善電力流和資金流;文獻[16]指出在智能電網(wǎng)中調(diào)度環(huán)節(jié)相當于電網(wǎng)中的神經(jīng)中樞，以及智能電網(wǎng)中的調(diào)度控制架構(gòu)是最需要智能化的一個環(huán)節(jié)，同時也是最能體現(xiàn)出電網(wǎng)智能特征的環(huán)節(jié)。

文獻[17]針對現(xiàn)有操作票管理系統(tǒng)不能實現(xiàn)在線實時開票、開票過程中缺乏嚴格的校驗及其規(guī)則定制復(fù)雜等不足，基于新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)OPEN-3000 平臺開發(fā)了電網(wǎng)智能操作票管理系統(tǒng);文獻[18]分析了我國電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)從數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）到能量管理系統(tǒng)（EMS）的發(fā)展歷程;文獻[19]指出電網(wǎng)不僅只有一個網(wǎng)絡(luò)互連發(fā)電機和加載通過輸電和配電系統(tǒng)，而且與通信和控制的系統(tǒng)緊密相關(guān);文獻[20]針對下一代高級靈活和高效的電力系統(tǒng)運行與控制問題分析了相應(yīng)亟待解決的重點科學(xué)問題;文獻[21]從模型、算法、接口和策略等多個方面對大規(guī)模風電接入后智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的適應(yīng)性進行深入分析;文獻[22]將多智能體系統(tǒng)（MASS）、能量管理系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，研究基于移動Agent的調(diào)度決策支持系統(tǒng)模型建立，提出了基于MAS的智能電網(wǎng)調(diào)度決策支持系統(tǒng)的初步實現(xiàn)過程，并在基于移動Agent模型的基礎(chǔ)上對故障針斷部分做了具體設(shè)計;文獻[23]對調(diào)度自動化系統(tǒng)運行維護現(xiàn)狀進行了分析，提出一種智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的集中運維技術(shù)方案。

三、總結(jié)

通過上述研究智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)研究可以總結(jié)其具備以下特點：

1.數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化。通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電網(wǎng)運行信息和生產(chǎn)管理信息的快速、可靠傳輸，為大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供可靠的數(shù)據(jù)通信保障。

2.運行監(jiān)視全景化。從時間、空間、業(yè)務(wù)等多個層面、多個維度，實現(xiàn)調(diào)度生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的全景監(jiān)視、智能告警，實現(xiàn)電網(wǎng)運行分析資源的全面整合、數(shù)據(jù)共享、可視化展示，對電網(wǎng)的運行狀況更加全面、快速、準確、直觀呈現(xiàn)。

3.安全評估動態(tài)化。通過穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)多角度在線安全分析評估，實現(xiàn)大電網(wǎng)運行的在線安全自動監(jiān)測、告警、輔助決策和多維多層協(xié)調(diào)的主動安全防御。

4.調(diào)度決策精細化。通過對年度方式、月度檢修、實時計劃編制與安全校核等核心業(yè)務(wù)的集中開展和規(guī)范化、流程化管理，實現(xiàn)調(diào)度決策的精益化、智能化和運行風險的預(yù)防預(yù)控。

5.運行控制自動化。能夠在全網(wǎng)AGC、AVC、切機、解列、低頻低壓減負荷等控制策略統(tǒng)一協(xié)調(diào)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，進行電網(wǎng)頻率、電壓、潮流等的自動調(diào)整和控制，實現(xiàn)大電網(wǎng)的一體化分級協(xié)調(diào)控制。

6.機網(wǎng)協(xié)調(diào)最優(yōu)化。適應(yīng)大型可再生能源尤其是風電和太陽能發(fā)電的快速發(fā)展，實現(xiàn)包括常規(guī)電源和新能源的標準化并網(wǎng)、優(yōu)化調(diào)度和靈活快速調(diào)控。

參考文獻

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作者簡介：李偉（1979—），男，山東新泰人，碩士研究生，國網(wǎng)浙江省電力公司培訓(xùn)中心講師。