智能电网调度运行面临的关键技术

王 静

智能电网调度运行面临的关键技术

王 静

项目 陕西省科学研究计划项目（2014- kjxx- 03）

王 静 牛 瑞

陕西地方电力（集团）有限公司

王静（1986-）女，硕士生，研究方向为电力系统及其自动化。

1 引言

在智能电网越来越普及的今天，智能电网调度作为输电网络中的核心部分，承担着维持电力正常运输和平稳运行的重要任务。为了保证智能电网调度的顺利进行，必须采取一系列的智能调度技术支持相应的系统目标，进而有效提升输电网络的配置能力和防御能力。本文主要介绍了智能电网的调度功能、调度技术的支持目标以及其中的关键技术。

智能电网的出现是电力工业中的一场变革，带领着电力工业在各个领域方面进行了改革，所以电力调度通信中心作为电网运行的直接生产单位，其智能化的运行就显得尤为重要。也只有实现智能化才能够安全、稳定、有效地运转，才能够满足智能电网的要求。

2 智能电网调度概述

智能电网的基本概念

现阶段，世界各国都从各自的出发点对智能电网进行了定义，但是国内外还没有对智能电网明确概念，世界的发展所面临的主要问题就是降低损耗、节约能源，用可再生的绿色能源将化石能源和煤炭能源取代，创造一个新的能源使用体系，采用一系列的先进技术将电网体系的能源开发出来，使之成为用之不竭的源泉。总的来讲，智能电网就是通过先进的控制技术和通信技术，利用新型的能源，将电网运行的经济性、可靠性和稳定性提高上来。

智能电网调度的基本功能

智能电网调度系统能够保证发电和用电的平衡度，使电力系统能够安全稳定地运行，智能电网调度的基本功能如下：实时监测各种设备的运行情况，并且保证电网的频率和电压在额定的范围之内，对出现的问题及时采取措施，避免事故的发生。对电网的运行方式进行安全检测，保证电网的电力和电量平衡。对电网调度中的决策提供依据，为其他的职能部门提供技术方面的支持，为电网的安全稳定运行提供支持。对电网的数据采集、传输提供技术保障，在最大程度上保证系统能够安全稳定地运行。

3 智能调度技术的主要目标

开放并且可扩展

智能电网调度运行系统的体系结构应该是开放性的，要能够满足系统各个方面的要求，比如系统的升级和维护等。要能够支持第三方插件，具备自由扩展的功能，有应用和软件需要升级可以迅速地完成。

先进实用

智能电网调度系统在结构和应用等方面的设计都要借鉴一些国内外的先进技术成果，采用实用的体系架构，进行安全的分区，采用标准统一的可视化界面国际比较前沿的技术，使系统在国际上处于相对比较领先的位置。

安全可靠

智能电网调度系统在技术方面要将系统安全方面的要求充分地考虑到，要遵循电力二次系统安全防护的相关原则，在边界的安全防护基础上，采用国产的安全操作系统和数据库，通过证书技术的应用加强信息安全，在权限的管理方面设置认证控制。

便于管理和维护

智能电网调度系统应该对应用进行灵活的配置和管理，从而实现灵活的裁剪。要支持工程实施环境的参数化使用和可配置性，对于客户调整和平台功能都能够方便使用，注重用户的感受，对于日常的运行、升级和维护等都应该方便快捷。

4 智能电网调度关键技术

实时动态负荷采集技术

应用这一技术能够同时获取电力系统的实时动态信息和稳定信息，并且信息量很大，这是电力系统在运行和控制方面的新途径。可以实现告诉同步测量和数据的记录，并且可以对电网进行实时动态负荷采集，填补了SCADA/EMS系统在采集电网动态数据方面的空缺，成为了一种行之有效的手段，对电力系统的稳定运行做出了很大的贡献。

预警决策技术

在对智能电网实行了动态负荷采集技术的基础上能够实现在线计算，这可以为调度运行方面的人员提供电网实时的运行信息，并且为运行人员提供预决策的依据，这样能够有效地提高调度运行人员对电网的控制，在一定程度上提高了调度运行人员对电网运行的驾驭能力，这一点是进行电网动态监测预警和决策的基础，目前，国内已经有一些网省公司建成了电网动态监测预警决策系统。

电网动态监测预警决策系统的功能有很多，除去低频振荡分析和实时动态监测之外，还有一些比较高端的计算和应用的功能都可以实现，其计算的主要方法也相对一致。动态监测预警决策系统和一些EMS/SCADA的在线系统还是有一定的区别的，主要有以下几方面的区别。

电网动态监测预警决策系统在计算方面和EMS/ SCADA的在线系统中稳定计算是有所不同的，电网动态监测预警决策系统的估计精度要稍高一些，利用的是PMU进行数据的传输，有效改善了SCADA在数据传输方面不准确的缺点，并利用PMU测量的相角实现和SCADA的数据的混合状态估计，这样也能够在一定的程度上提高状态估计的精准度。

现在电网都已经相互联结，并且在系统的规模上也相应扩大，所以经常会出现电网的低频振荡。电网动态预警决策系统能够根据PMU上传的数据进行计算，并对低频振荡进行在线分析。电网动态监测预警决策系统能够对电网的相应参数进行连续的跟踪，并且在线对动态曲线的频谱进行计算和分析，在出现危险信息的时候及时向调度运行人员发出警告，并且将异常的区域在电网的区域图上标注出来，与此同时将数据平台上的实时数据触发出来。

PMU能够通过三大功能对同一时间断面上的数据进行获取，并且能够有效地解决低频振荡事故发生时的数据记录问题，所以国家加大了对实时动态监测系统建设的力度，实现了电网的实时动态监测预警决策，并构建了强大的系统体系，在很大程度上将电网调度运行人员对电网的驾驭能力提高上来。

在线分析预测技术

在电网调度运行的工作过程中，电网运行的方式是否能够合理安排是电网能够安全稳定地运行的基本条件。电网是在负荷预测的基础之上安排运行的方式的，对于电网输变电的设备的一系列计划进行合理安排能够使电网安全稳定地运行。人们在对这方面进行考虑的时候通常都是考虑n-1故障下的安全稳定性，也就是说电网在受到单一扰动的情况下，能够对开关和重合闸等动作进行保护，进而保证电力系统和电网的正常运行，不会发生连锁跳闸的现象。

5 结语

综上所述，对智能电网的调度运行相关的关键技术进行了讨论，智能电网的调度运行相关技术还需要进一步的研究，并且要随着科学技术的不断发展在实践中进行探索，努力开发出新的技术并加以运用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.076