馬懷剛

國(guó)家電網(wǎng)蘭州供電公司

智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)分析

馬懷剛

國(guó)家電網(wǎng)蘭州供電公司

在電能運(yùn)輸過程中電網(wǎng)有著十分重要的作用。在全球科技化發(fā)展的趨勢(shì)下，智能電網(wǎng)其被廣泛應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域中，基于此，本文論述了在智能電網(wǎng)中相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。

智能電網(wǎng)；調(diào)度；運(yùn)行；關(guān)鍵技術(shù)

引言

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境不斷變化，電網(wǎng)負(fù)荷日益增加，電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響日益突出；再加上各類風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)、冰災(zāi)、熱浪、地質(zhì)災(zāi)害等對(duì)電網(wǎng)的影響，如何提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性已經(jīng)成為了電力企業(yè)需要重點(diǎn)解決的問題。為保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，提出了智能電網(wǎng)調(diào)度理念，在智能電網(wǎng)模式下可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行、設(shè)備監(jiān)控一體化的管理，提高電網(wǎng)運(yùn)行的管理水平和技術(shù)水平。

1 、電網(wǎng)調(diào)度目的

一般來(lái)說，電力系統(tǒng)調(diào)度的首要目的是為了確保用電以及供電的平衡，實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)發(fā)電和用電之間的匹配，使區(qū)內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)單位和居民用戶都能享受到充分的電力供應(yīng)，使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的持續(xù)運(yùn)行。其具體的基本功能可歸納為如下幾點(diǎn)：

調(diào)度運(yùn)行，通過及時(shí)地監(jiān)管探測(cè)體系中的全部電器設(shè)施、變電站、發(fā)電工廠，從而電力網(wǎng)絡(luò)中最小穩(wěn)壓、電流頻率、電壓大小等指標(biāo)都處于安全使用范圍之內(nèi)，保證電網(wǎng)處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)；

對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的操作進(jìn)行指揮、調(diào)度，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)問題時(shí)，采取針對(duì)性的措施，充分發(fā)揮好電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行指揮中心的職責(zé)作用；

調(diào)度安排，按照特定范圍之內(nèi)電力網(wǎng)絡(luò)工作的情況和達(dá)到未來(lái)要求的預(yù)期目標(biāo)，對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行方案、電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定校準(zhǔn)核查提供相對(duì)合適的標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)電力與電量的動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)；安全校核做出適當(dāng)?shù)陌才?，以滿足電網(wǎng)電力以及電量的雙重平衡。

2 、智能電網(wǎng)的調(diào)度功能

2.1 調(diào)度運(yùn)行分析

智能電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行功能主要是對(duì)發(fā)電廠以及變電站等的電力系統(tǒng)中的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過調(diào)度手段使頻率、電壓和限額等重要參數(shù)在安全范圍內(nèi)，保證智能電網(wǎng)運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的合理配置和科學(xué)規(guī)劃。電網(wǎng)調(diào)度擔(dān)負(fù)著對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的資源進(jìn)行歸集與整合的重任，能夠達(dá)到對(duì)電網(wǎng)中的電力進(jìn)行具體執(zhí)行的目的。

2.2 運(yùn)行方式分析

智能電網(wǎng)的運(yùn)行方式是根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行設(shè)備而言的，在設(shè)備正常作業(yè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的正常傳導(dǎo)和調(diào)動(dòng)。理論基礎(chǔ)上的運(yùn)行方式是對(duì)智能電網(wǎng)體系進(jìn)行細(xì)致分析，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，進(jìn)而得到科學(xué)有效的數(shù)據(jù)。在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行校對(duì)工作的同時(shí)，也要保證在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中的具體規(guī)劃和整合進(jìn)行有效分析，與此同時(shí)，保證電網(wǎng)預(yù)警機(jī)制能夠有效作業(yè)，確保智能電網(wǎng)調(diào)度工作的科學(xué)運(yùn)行。

3 、智能電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)

3.1 電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)分析

近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，并在很多方面都取得了一定的成果，為電力系統(tǒng)廣域網(wǎng)實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供一個(gè)很好的發(fā)展環(huán)境。通過使用廣域網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)量技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)間參考軸下獲取大規(guī)模的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息和穩(wěn)態(tài)信息，因此可以為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供重要途徑和方式。這個(gè)系統(tǒng)在使用過程中能夠?qū)⑾嗔繙y(cè)量單元的三大特色有效結(jié)合，使得系統(tǒng)功能更為強(qiáng)大、更具保障。

3.2 電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)分析

在電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)之上，在線計(jì)算的實(shí)現(xiàn)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的工作人員提供實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀況信息，同時(shí)，還能夠提供與之決策的信息，以保證調(diào)度運(yùn)行人員對(duì)電網(wǎng)實(shí)施有效的控制，因此對(duì)提高駕馭電網(wǎng)運(yùn)行能力也有著十分重要的意義，這也是電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)輔助決策的出發(fā)點(diǎn)與實(shí)際所要實(shí)現(xiàn)的最終目的。在國(guó)內(nèi)，電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策系統(tǒng)功能主要有在線動(dòng)態(tài)估計(jì)、電網(wǎng)有效的實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及靜態(tài)安全分析、在線低頻振蕩計(jì)算分析等各方面功能。在這些功能當(dāng)中，除了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及在線低頻振蕩計(jì)算分析以外，其他的一些高級(jí)的應(yīng)用功能都能夠通過EMS/SCADA去實(shí)現(xiàn)，但由于電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用相量測(cè)量單元傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)性糾正了SCADA數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟痪_性，提高了狀態(tài)估計(jì)精度，從而提高在線穩(wěn)定計(jì)算和在線預(yù)決策的精確度。

3.3 在線狀態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)的應(yīng)用

在線狀態(tài)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)分析到預(yù)警報(bào)告的全流程管理，更是在管理活動(dòng)進(jìn)行之后及時(shí)有效的測(cè)量評(píng)價(jià)，已達(dá)到對(duì)下一步環(huán)節(jié)的鋪墊。其整個(gè)流程包括了對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的讀取、對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析、對(duì)作業(yè)狀態(tài)的分析、對(duì)評(píng)估分值的計(jì)算以及對(duì)預(yù)警機(jī)制的測(cè)量報(bào)告。當(dāng)基于智能電網(wǎng)調(diào)度命令下達(dá)之后，繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)會(huì)發(fā)起保護(hù)狀態(tài)，并在隨后的全面檢查中發(fā)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)回路電纜控制的絕緣降低效應(yīng)。這樣不僅能對(duì)如果發(fā)生突發(fā)狀況，在線評(píng)價(jià)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)揮系統(tǒng)警察的角色，果斷有效的進(jìn)行應(yīng)對(duì)機(jī)制，面對(duì)調(diào)度失效或者調(diào)度運(yùn)行中的信息失誤時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電纜進(jìn)行緊急更換處理方案的評(píng)估，任務(wù)的目的就是使處理后的絕緣恢復(fù)既定標(biāo)準(zhǔn)和正常作業(yè)情況。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是指通過連接智能自動(dòng)化裝置及儀表控制設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)為載體的推動(dòng)下，形成多點(diǎn)、多線、多面的數(shù)字化、一體化的信息網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)中信息的控制、傳遞、交換的與計(jì)算機(jī)通信融為一體的技術(shù)，其綜合性非常強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員先對(duì)目標(biāo)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而了解當(dāng)前電網(wǎng)的運(yùn)作狀態(tài)和信息指數(shù)，運(yùn)用光互聯(lián)技術(shù)對(duì)全方位關(guān)聯(lián)通訊網(wǎng)絡(luò)的信息導(dǎo)出，使總線接入變電站做出處理問題的主機(jī)指令，對(duì)各項(xiàng)調(diào)度任務(wù)進(jìn)行歸集，達(dá)到依靠現(xiàn)場(chǎng)儀表就能對(duì)下方實(shí)現(xiàn)電力控制和管理的目的。

4 、結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，針對(duì)該方面進(jìn)行的技術(shù)研究也在不斷提高當(dāng)中，運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)建立的電網(wǎng)逐漸形成處于不斷發(fā)展完善的階段，該種電網(wǎng)稱為智能電網(wǎng)。其出現(xiàn)的主要原因就是為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)不斷提高的電能需求量。而現(xiàn)今的發(fā)展過程中智能電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行過程中面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題在其實(shí)際的使用過程中顯現(xiàn)出來(lái)，為使得社會(huì)的發(fā)展穩(wěn)定性得到實(shí)際的提高其的研究方向就需要以上述為依據(jù)進(jìn)行改進(jìn)發(fā)展。

[1]嚴(yán)勝，姚建國(guó)，楊志宏，高宗和.智能電網(wǎng)調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)[J].電力建設(shè)，2009，09：1-4.

[2]張智剛，夏清.智能電網(wǎng)調(diào)度發(fā)電計(jì)劃體系架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009，20：1-8.