配电网智能调度运行面临的关键技术探析

孙志恒 张浩 郝珈玮 阎鼎

摘要：随着社会的不断进步国家对于电力的需求日益增大，在现代化科学技术的支持下智能化对于各行各业包括配电网系统而言已然是大势所趋。本文首先从主要功能和系统原则两方面入手，针对配电网智能调度运行的主要内容进行简单概述，随之分别从在线分析实时监测、电流控制预警辅助和态势感知趋势分析三方面就智能调度运行面临的挂念技术进行分析。

关键词：配电网;智能调度;关键技术

在配电网运行过程中调度部门可谓是神经中枢，随着可持续发展理念的深入推行智能电网不仅极大地促进了电力行业节约能源降低能耗，而且能够有效提升电网系统运行的可靠性，是促进电力行业核心技术得以明显提升的关键因素。

一、配电网智能调度运行主要内容概述

（一）智能调度主要功能

配电网智能调度顾名思义即借助网络科技自动化和智能化技术对电力资源结构和运行重新整合优化，以进一步提高电力系统的安全性、可靠性和规范性。比如调度计划、运行、方式、继电保护以及通信自动化等都是当下配电网智能调度运行不可或缺的重要功能。在配电网调度运行过程中量测信息的数量和质量都是影响智能调度工作的重要因素，傳统调度环节往往是根据经验进行调度甚至存在“盲调”的现象，而智能调度技术能够大大弥补以上缺点，对于多种元素的全局优化提供了重要的技术支撑。不仅能够结合配电网实际运行场景和趋势，还能够对多元用户负荷、多类型分布电源等进行全面感知和分析，随之通过仿真计算和一定的调整进一步完成调度目标的优化过程。

（二）技术支持系统原则

在配电网智能调度运行的技术支持首先需要遵循安全可靠的基本原则，以电力二次系统安全防护的要求为例就是实现对电力系统的便捷防护的准则之一，比如以国产安全操作数据、证书技术、认证技术等标准为要求进一步加强关于信息安全和控制执行权限等方面的管理，以提升智能电网系统稳定可靠。其次是先进使用原则，在配电网智能调度总体框架、图形界面、应用模块以及数据库设计等诸多方面都需要在实用性的基础上进行先进理念和技术的吸纳应用，以进一步增强电网系统的前沿性。另外还有开放与扩展、可管理易维护等原则也是智能调度运行的重要原则，综合考虑配电网智能调度系统后期的维护、扩容和升级等要求来避免系统进行大规模调整。

二、配电网智能调度运行关键技术分析

（一）在线分析实时监测，提升问题解决效率

在配电网系统调度运行过程中，借助智能调度的在线分析、辨别和实时监测等技术能够为整个电网系统的安全可靠运行提供了便利。首先就配电网智能调度系统运行形式的安排而言需要进行系统负荷估测、输变电装置发电方案、检修计划等流程，其中不免会涉及到“n-2、n-3...”等计算量非常烦琐的装置安全问题，而SCADA/EMS、WAMS体系的在线计算功能不仅能够有效解决计算量问题大大减少调度工作者的工作量，而且对于电网系统运行形式的分析效率也有极大地促进作用。再比如智能调度的在线辨别技术能够有效保证配电网发电机、调速器、输电线等重要元件设备参数的精确性，而实时动态监测技术亦为电力系统的运行和控制操作获取了大量准确的信息数据，监测采集、数据测量以及补充记录等技术支持都在很大程度上提高了电力系统稳定性分析、事故预警和分析判断能力的高校准确性。

（二）电流控制预警辅助，加强电网运行管控

在配电网系统调度运行工作中短路电流的防控工作也是必不可少的重要环节。传统的控制方法主要从调整电网组成、改变运行方式、高阻抗装置的使用等方面入手，在该过程中往往需要作出大动作的调整，或者回路数量大大增加使得线路布局更为复杂，甚至会增加网损进而影响配电网稳定性，不仅会对运行性质造成影响还带来投入的增加。因此在智能调度系统运行中FCL技术的采用能够有效解决上述问题，事故电流限制装置在有意外事故发生的情况下会一改低阻抗或者零阻抗的状态，进而转变为阻抗增大状态，如此能够大大降低对配电网运行稳定的不良影响，是解决调度工作中短路电流防控工作的关键技术。另外预警和辅助决策技术也是促进电力系统正常运行的重要技术支撑，比如PMU同时性传输数据、测量相角的功能是综合全面评估电力运行状态的主要技术之一，充分融合SCADA数据为综合评估奠定了强有力的数据支持，再比如PRONY技术对PMU传入的动态数据进行低频振荡特点的在线分析技术也是电压动态状况的关键技术所在，一旦出现若阻尼情况及时标注并提醒相关调度工作者，对于作出相应的正确决策预案进行有效控制有极大地促进作用。

（三）态势感知趋势分析，实现资源优化配置

要素采集、多源信息融合以及态势预测等态势感知技术对于大范围智能配电网的综合预测有很好的促进作用。首先态势要素采集主要涵盖了分布式电源、发电用能有关气象环境、配电设备、负荷检测、以及用户电量等诸多范围，通过态势要素采集能够为配电网调度运行工作的预测、趋势分析提供重要线索或元素。其次通过信息交换总线将不同的量测或控制系统所生成数据信息进行有机融合，一方面有效解决传统调度运行过程中单种配网量测配置不足的现象，另一方面其冗余的量测数据对于实现配电网状态估计也非常有利。最后对于配电网系统运行过程中发电、负荷和运行等综合能量的综合预测，可以有效弥补传统对于独立能量体功率预测能量过程中简单叠加带来的误差累积问题，其高精度和精细化的预测技术可谓是现阶段区域配电网实现能量控制必不可少的重要手段。配电网智能调度运行系统中的趋势分析技术不仅可以从态势感知、参数辨识、状态分析进行设备运行状态的趋势分析，还能够从断面定义、负荷预测和越限监视对馈线断面运行趋势进行分析，随后从事故预想、状态估计、安全分析方面针对系统运行趋势状态作出分析，前者结果是后者进行准确分析的重要基础，能够为调度工作人员提供有利的决策参考。

三、总结

总之，随之社会节能减排和能源互联需求的不断增加，配电网智能调度运行还需要不断突破技术和管理问题，在未来的发展过程中进一步实现与各种非电能源的深度互联，进而优化配电网智能调度技术体系框架，实现未来用电智能化！

参考文献：

[1]高志文.电网智能调度的关键技术分析[J].集成电路应用，2020，37（11）：172-173.

[2]程焯.智能配电网优化调度的关键技术[J].电子技术，2020，49（08）：186-188.

[3]潘炫霖.智能配电网优化调度设计及关键技术分析[J].机电信息，2019（35）：32-33.