探讨电力调度技术如何保证电网正常运行

探讨电力调度技术如何保证电网正常运行

罗军

罗军云南电网公司红河供电局云南红河661100

摘要：电力企业的重要职责就是保障人民群众的用电正常，随着社会经济发展速度的加快，我国的整体用电量大幅度增加，这就对电力基础设施和电力调度技术有了新的要求，当前我国加快建设智能电网调度对于保障我国电网输送电起到了非常关键的作用，本文着重探讨我国智能电网的关键技术，介绍其应用情况。

关键词：智能电网；调度技术；广域网动态测量

一、电网调度的功能分析电力调度的主要功能有以下几个：（一）进行调度运行。对电厂及变电站的安全稳定情况进行实时的监测，保障其正常运行，防止其电压、电率及稳定限额出现异常情况，进行调度倒闸的电网操作，并保障操作指令准确无误，出现状况时能够及时采取有效措施，防止事故扩大，有效的对电力调度系统进行控制。调度运行是一个执行环节，电网管理的进行生产的指挥系统。

（二）调度计划。预测电网运行过程中的负荷，以便合理进行发电机组的开机安排，而且要进行安全校核，使得电网的电量与电力达到一个平衡状态。

（三）运行方式。在电网设备停电检修期间来对电网进行整体的计算分析，提供具有决策支持的数据分析，作为一个调度的参谋机构，还要为电力企业的各个部门提供规划及运行等方面的支持，还要为电网的安全提供强有力的技术支持。

（四）继电保护功能。电网中的安全自动装置进行整定计算，还要负责电网中的继电保护，从而实现整个电网的二次装置实现技术管理目标，提供整体电网机构的安全稳定运行进行相关支持。

（五）实现通信自动化功能。实现了电网数据传送、采集及显示功能，从而实现了为调度机构的操作指令进行正确的发布提供技术支持，是二次设备进行动作的基础，进一步保障电力调度系统的稳定运行和安全运行。

二、电网调度运行的关键技术种类（一）电网实时动态监测技术随着现代科技的飞速发展，电力系统实现了其电网系统的动态监测，技术手段日趋成熟。随着GPS技术的全面应用，随之诞生了同步相量技术。应用广域网动态测量（WAMS）技术可以实现电力系统稳态和动态信息的获取，为电力系统提供新的控制和运行方法及途径。

利用相量测量单元(PhasorMeasurementUnit)，即PMU的几个特点：1、对发电机功角进行直接测量；2、隔40ms进行一次电网动态数据的传送；3、为获取的同时间数据通过GPS进行时间标注，通过电网的动态数据记录、监测以及低频振荡告警等形式，来进行电网安全性的提高。

实时动态监测系统实现了电网动态数据采集不足的弊端，为电力系统中的预警、稳定分析、事故分析、调度等在线稳定决策均有重要的作用。

（二）电网动态监测预警与辅助决策技术[1]通过对电网进行动态监测，从而实现为电力调度人员提供电网运行状态的实时信息，进而提供预决策信息，提高电力调度人员的控制效率及准确率。电网动态监测预警及辅助决策技术就是基于此目的进行开发的电力系统技术。

其功能主要包括有在线状态估计、电网实时动态监测、在线静态电压稳定计算分析以及在线静态安全分析等等若干，这些功能大多是在EMS/SCADA均可以实现，且进行计算的方法也大致相同。但是动态监测预警与辅助决策系统完全与基于EMS/SCADA在线系统存在不同。

（三）电网运行方式在线分析技术电网运行方式是否合理安排在电网调度生产中是一个确保电网是否安全运行的重要保障和基础条件。在对负荷进行合理预测，及时进行电网输变电设备检修和发电计划的调整，是电网运行方式安排合理与否的重要体现，也是确保电网稳定安全运行的重要保证。通常电力工作人员在电力系统运行过程中考虑最多的是n-1故障情况的安全稳定性，也就说在电网扰动只受到单一扰动的情况下，开关、保护及重合闸正确操作，没有进行稳定控制措施的操作，确保电网正常供电及系统稳定运行，而且电网的其他元件不会因此超过负荷，发生联锁跳闸的现象。电网运行方式在线技术则实现了电网稳定分析由离线到在线的过程，大大减少了计算工作量，电网的稳定性进一步提高。而且在实际的运行过程中，在线稳定计算可以避开由于元件故障等造成大量相继故障引起的大量计算，更有利于电网系统的稳定运行。

（四）电力系统元件在线参数辨识技术电力系统计算分析是否能准确很大程度上取决于电力系统元件参数的精确度。输电线、励磁系统、发电机、调速器、原动机以及负荷组成了电力系统元件的参数和模型。通过已有经验，可以知道当前的模型和参数并不能精确的反馈电力系统的运行情况，对于分析电力系统的安全性也缺乏可靠性和准确性，也就难以为电力调度人员提供准确的判断。通过PMU采集的电力系统数据可以实现发电机的各项参数辨识，经过参数辨识后，将电网动态监测预警与辅助决策系统中的数据进行更新，也实现了电网运行方式在线技术支持系统计算数据库的更新，进一步的提高和稳定计算的精确程度。

（五）基于FCL的短路电流控制技术[2]控制短路电流一直以来是电网管理部门的重点关注问题，随着电网结构的越来越复杂，电力调度工作难度也随之增大，控制短路电流也越来越严峻。传统的电网结构、设备性能及系统运行方式三个方面考虑故障电流限制技术，存在着影响电网正常运行的弊端，而且对于电网的稳定性有所影响，还会增加投入资金。通过故障电流限制器（FaultCurrentLimiter，简称FCL）则可以避免上述问题，这是一种新近发明的新方法。在电力系统故障发生后，其通过呈现低阻抗或者零阻抗迅速增大其阻抗，对于电网运行几乎没有什么影响。故障电流限制器在我国大多数地区已经投入使用，效果较好。

（六）电网经济运行与优化技术实现电网经济运行是当前电网系统发展的重要趋势，也是智能电网建设的现实需要。主要从以下几个方面进行优化设计。

1、确定电力系统元件经济运行点。只有掌握电力系统的各种元件的经济运行点，才会在电网建设中有的放矢，例如在输电线的建设中，必须掌握电网需要匹配的电线类型，以便在投入使用后获得较好的经济效益，减少不必要的浪费。

2、网损计算在线与辅助分析。由于电网在运行过程中具有状态多变的特点，离线的网损计算往往不能体现其实际损耗，一般在电网建设、电气设备的检修及电源的建设过程中都会产生网损。基于WAMS系统的实时数据通过网损的在线计算，可以分析出其实际网损，对于得出其造成网损原因提供依据，确保电网运行的经济性提高。

3、AGC的经济调控。当前主要通过发电机的特点来实现AGC的调控，随着智能电网建设的不断推进，实现AGC的经济调控也势在必行，通过AGC调节上网电价低的发电机来实现电网功率波动情况下的经济调控。

4、AVC的经济调控。当前自动电压控制，即AutomaticVoltageControl，简称AVC，成为越来越多的电网公司对于电压有效控制的重要手段。这种采用简化无功优化的技术，将目标函数设置为电网分层分区之间的无功流动最小值，通过电网发电机等有载分接头进行无功自动调节，并根据电网电压的合格条件作在线调控，实现电网运行的经济性。

5、电网经济运行评估分析。通过输电线路、在线网损计算以及网损灵敏度分析及在线负载率计算的基础上实现电网经济运行情况的判断，优化电网运行从运行方式和电网结构上入手，采取有效的优化措施，达到优化电网经济性的目的。

（七）、基于广域网的输电线路测距技术进行输电线路的故障点定位是当前一个重要研究问题，由于电力系统的发展非常迅速，长距离、超高压已经成为发展趋势，对于在高压线路上出现故障，能够及时找到故障点是一件具有现实意义的重要工作。基于广域网的输电线路测距技术就解决了这个棘手问题，这种测距技术基本不受其他因素影响，所以其精度较高，随着电力调度数据网的健全，这一技术的应用越来越广泛。

三、小结本文从电力系统的七个关键技术上对保障电力调度顺利进行了深入介绍，这些技术也随着科技的不断发展，不断创新，不断服务电力系统，为我国的智能电网建设提供技术支持。