于磊，尚金金

（1.河南省電力公司檢修公司，河南鄭州450000；2.河南省電力公司平頂山供電公司，河南平頂山467000）

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智能電網調度發(fā)電計劃體系架構及技術研究

于磊1，尚金金2

（1.河南省電力公司檢修公司，河南鄭州450000；2.河南省電力公司平頂山供電公司，河南平頂山467000）

通過理清智能電網調度發(fā)電計劃體系架構，研究相關技術，論證關鍵技術組合的可行性，探索進一步優(yōu)化組合的可能性，希望為智能電網調度發(fā)電計劃體系的發(fā)展提供參考。

智能電網；調度發(fā)電；計劃體系架構；技術研究

引言

新時代，如何可持續(xù)利用資源，降低損耗，提高清潔能源的利用率成為各國發(fā)展面臨的重大問題和亟待解決的技術性難題，資源的日益短缺催生了電網資源的整合。電力資源作為一種清潔能源，如何高效地加以開發(fā)利用，也成為了各國政府日益重視的問題，在之前瑣碎、不協調的電力體系下，電網調度發(fā)電計劃體系應運而生。新體系可以有效提高電力資源的利用率，統一調配，有針對性整合資源，增加配給。當下，智能電網體系在各國并未形成統一的認識，但是必將是一場電力工業(yè)革命，是新時代發(fā)展的需要。通過分析電網發(fā)電計劃體系架構及技術分析，可以發(fā)現現存體系中的不足之處，改進技術，有助于進一步優(yōu)化智能電網體系建設。

1　智能電網調度發(fā)電計劃體系內涵

智能電網調度體系以特高壓電網為主要網絡，各低級電壓網絡為輔，多級電網協調的綜合輸電網絡體系。由國家電網公司牽頭，統一組織、幾種創(chuàng)新研發(fā)，各分級研發(fā)機構參與，各級調度控制中心參與研發(fā)、執(zhí)行，部門結合、上下聯動的整體架構體系。

該體系通過頂層優(yōu)化設計，分級研發(fā)、調度機構積極參與執(zhí)行，實現電力資源的整體規(guī)劃，統一布局，滿足各大電網高效運行的需要，并提供切實可靠的技術支持，保障電網運行安全，實現電網運行的經濟性，靈活接入各種所需資源。智能電網調度發(fā)電計劃體系架構兼具科學性、靈活性、綜合性、穩(wěn)定性、高效性等特點［1］。

2　智能電網發(fā)展歷程

縱觀我國智能電網體系發(fā)展歷程，一直伴隨著技術的革新與基礎網絡的覆蓋，大體可以分為三個階段：一是學習階段，吸收各國發(fā)展經驗，布局中國基礎網絡建設。二是研發(fā)創(chuàng)新階段，探索適合中國國情的電網體系，綜合考量，整體規(guī)劃。三是走在世界先進潮流階段，研發(fā)具有世界領先性的技術，支撐世界一流智能電網體系建設。

學習階段大體始于20世紀80年代，為滿足跨省智能電網調度監(jiān)控系統建設，電力部引進“四大網”能量管理系統及開發(fā)技術，實現基礎電網體系的布局。研發(fā)創(chuàng)新階段指20世紀90年代，在前期基礎工作經驗基礎上，中國工作人員不斷學習新技術，順應互聯網潮流，自主研發(fā)創(chuàng)新。中國電力科學院自主研發(fā)新一代的調度自動化系統CC-2000、國家自動化研究院自主研發(fā)SD-6000，這兩項新技術得到了市場的廣泛認可，占據較大市場份額，并且技術水平與當時國際領先系統SPIDER持平。第三階段始于21世紀初，基于大規(guī)模的需求及網絡建設，電網系統的安全性得到了越來越多的重視［2］。國家電網公司也全面啟動智能電網發(fā)電調度系統的技術研發(fā)與集成應用，至2013年，智能電網調度系統已經覆蓋32個省地導讀控制中心，實現了電網智能調度發(fā)電的統一化運作，大大提高了電力資源的高效利用。

3　智能電網調度發(fā)電計劃體系架構

智能電網調度發(fā)電體系主要實現電力資源的“橫向集成、縱向貫通”，實現電網實時監(jiān)測，保持統一、穩(wěn)定與經濟運行。

1）電網統一調度。智能電網發(fā)電計劃體系應在發(fā)電與用電之間實現平衡，保持電網運行的穩(wěn)定性，這就需要電力資源可以實現統一調度。通過多級協同電網實時監(jiān)控、預警、控制系統的實施，實現高壓電網實時信息呈現，建立起廣域的信息控制系統，適時調整。通過故障定位系統、電網安全校核系統、電網預警系統、電能量采集系統四位一體的配合，及時發(fā)現問題，處理問題，統一調度，實現電網的安全穩(wěn)定運行。

2）數據一體化。實時進行電網數據的傳輸并及時分析，是保障電網統一運行的要求。各分級電網調度實時監(jiān)測電網數據，并將問題數據及時上報，電網運行數據的及時獲得是相關工作人員第一時間了解情況并解決問題的基礎。

智能電網體系龐雜，實時電量、故障預警等多系統并行，信息的相互交換及利用頻繁，各級信息的交換所使用的標準應當統一，參考公共信息模型，形成覆蓋各基層調度中心的統一信息模型，信息對象的編碼原則、借口、擴展方式都應當制定一致的原則。對于已經實施的系統，可以通過增加相應的適配器進行數據信息校正，推陳出新，以此為基礎，才能切實操作，為智能電網調度發(fā)電計劃體系的順利實施提供標準化的系統支撐。

3）功能一體化。智能電網調度系統基本功能一致，才可以保障數據的有效傳輸，實現電網數據實時共享。目前在建的電網輔助系統與預警系統的主要功能是為電網工作人員提供實時電網運行數據。為進一步實現智能電網，可以將電網輔助系統與預警系統應用到電網的運行方式安排上。在同一的數據平臺上，根據現有情況實時調整工作安排，最大化的利用數據信息。

4　技術探索

4.1預測技術

預測技術主要包括母線負荷預測技術與可再生能源發(fā)電預測技術。電網母線負荷預測是統一調度電力資源的前提，所有的電網必須在其負荷范圍內運行，傳統的母線負荷預測大都是以歷史數據為基礎推算，實效性不高。為此，智能化的預測與校正技術不可或缺，根據母線負荷數據的變化，實施校正數據，保持相關數據的準確性，并建立數據庫，作為智能化校正的基礎?？稍偕茉词兆匀画h(huán)境影響較大，電網接入分散，給電網的安全運行帶來較大影響［3］。通過智能化廣泛式數據記憶，基于智能化模型，推算各種情況下可再生資源的發(fā)電能力是智能電網發(fā)電計劃體系中的重要基礎，以此，才會實現電網發(fā)電與用電兩端的運行平衡。

4.2安全校核技術

傳統的安全校核技術是以靜態(tài)的歷史數據為基礎，以此作為約束，對發(fā)電計劃進行控制。這種粗放式的安全控制技術，對預測值與實際發(fā)電量之間的平衡關系控制的比較粗糙，不利于電力資源的最大開發(fā)利用。因此，建立智能化、精細化的智能控制技術顯得更加重要，深入研究高壓電網和交直流混合系統模型，建立相應的數學模型，全時段實時調整數據，可以快速準確的判斷電網的安全狀況，在電網安全運行的情況下，實現效益最大化。

4.3評估技術

智能電網發(fā)電系統的高效運轉依賴于評估技術的精準性。通過對歷史數據的記錄、整合、分析，以精準數學模型為指導，預測未來需用量，評測現有負荷量，得出現有電網客觀的運行狀況，才能促進整個電網體系的有效運行，評估技術具有統領全局的重要作用［4］。

盡管智能電網調度發(fā)電計劃體系取得了突出的進步，一定程度上實現了電力資源的調配整合，但是面對日益變化的社會需求，電網體系的安全運行、可再生資源的有效吸收、網絡環(huán)境的安全性都面對的機遇與挑戰(zhàn)。諸如調度發(fā)電平臺的集群化應用、變電站及電網模型、實時信息共享系統、網絡系統的安全都需要在現有水平的基礎上，不斷更新，適應更嚴峻的市場環(huán)境變化。

5　結語

智能電網調度發(fā)電計劃體系是從統一控制角度出發(fā)，實現橫向、縱向資源的整合，在電網安全負荷量的前提下，實現電力資源的高效、經濟、可持續(xù)開發(fā)利用。整個調度體系實現了由點到面的全覆蓋控制，可以最大化地實現利用率。技術的開發(fā)是調度體系運轉的保障，智能化使復雜的系統具有敏銳的問題發(fā)現、數據校正、預測的能力，進一步提升調度體系運行的科學性與精細化程度，避免了認為工作的疏忽，保障電網調度發(fā)電計劃體系的高效運行。

［1］辛耀中，石俊杰，周京陽，等.智能電網調度控制系統現狀與技術展望［J］.電力系統自動化，2015（1）:2-8.

［2］王恒，辛耀中，尚學偉，等.智能電網調度控制系統數據總線技術［J］.電力系統自動化，2015（1）:9-13；182.

［3］周京陽，王斌，周劼英，等.市場機制下智能電網調度控制系統調度計劃應用模型及分析［J］.電力系統自動化，2015（1）:124-130.

［4］金芬蘭，王昊，范廣民，等.智能電網調度控制系統的變電站集中監(jiān)控功能設計［J］.電力系統自動化，2015（1）:241-247.

（編輯：劉楠）

Research on Architecture and Technology of Intelligent Grid Scheduling Power Generation Planning

Yu Lei1，Shang Jinjin2
（1.Maintenance Branch of Henan Electric Power Com pany，ZhengZhou Henan 450000；2. Pingdingshan Electric Power Branch of Henan Electric Power Company，Pingdingshan Henan 467000）

This paper analyzes the current situation of intelligent grid scheduling power generation planning system，analyze the related technologies，demonstrate the feasibility of key technologies，and explore the possibility of further optimization to provide a refer ence for the development of intelligent power grid scheduling system.

smart grid；scheduling power generation；scheduling system；technological research

TM734

A

2095-0748（2015）23-0062-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.23.27

2015-10-30

于磊（1986—），男，河南周口人，碩士，助理工程師，現就職于河南省電力公司檢修公司，研究方向：電氣工程及其自動化；尚金金（1987—），女，河南平頂山人，本科，助理工程師，現就職于河南省電力公司平頂山供電公司，研究方向：電氣工程及其自動化。