电网调度自动化系统发展趋势展望

电网调度自动化系统发展趋势展望

霍传峰

身份证号码：37032219781006**** 山东省淄博市 255000

摘要：在建设智能电网的过程中，调度自动化技术是不可缺少的一个重要组成部分。随着电网规模持续扩大、新能源并网比例增加，大型交直流混联电网形成，许多新问题、新挑战将不断涌现，调度人员在对电网进行管理时，须充分重视智能电网调度自动化关键技术的应用，保障人们的用电需求，促进智能电网的发展，为经济社会的不断前进奠定坚实的电力能源基础。

关键词：电网调度；自动化系统；发展趋势

一、电网调度自动化技术的性能特点功能分析

（一）电网调度自动化技术的自愈性

电网调度自动化是随着电网规模不断扩大、自动化技术发展到一定阶段的必然产物。其显著特点之一就是具有强大的自愈性，保障安全稳定的电力供应。电网调度中，以高级量测技术为基础融入通讯技术、自动化技术，获取完整的电网运行信息，实现对电网的实时监测和控制。依据其构建的电网运行全景图，调度人员能及时发现其中存在的薄弱环节，消除当前运行方式中的各类潜在风险。同时该技术能够适应系统运行方式的变化，当发生故障后针对网络拓扑和潮流变化进行实时分析，为调度人员提供紧急状态下的辅助决策和应对预案，有效弥补传统电网调度管理中的不足，提高电力系统安全运行边界。

（二）电网调度自动化技术的兼容性

在能源短缺、气候变化等问题日益凸显的背景下，大力开发利用新能源成为人类的必然选择。然而新能源的高比例并网给传统电网带了一系列影响和挑战。如因潮流反向导致电压、频率发生偏差的电能质量问题；因风电、光电功率高度不确定性导致的负荷预测、调度管理难度增大的问题；因电力电子元件的大量采用导致的谐波污染问题。兼容性强是电网自动化的另一个优点。电网自动化可将风电、水电、太阳能发电、储能等科学整合，消除各路电能相互封闭的“孤岛”，促进新能源消纳，最大程度避免弃风、弃光、弃水现象。在电网中存在功率缺额或功率盈余时，可削峰填谷、自动响应，使得潮流实现科学调配、合理分布。

（三）电网调度自动化技术的交互性与资源优化功能

所谓交互性是指电网与电力用户间的互动，交互性强是智能电网的一个显著特征。在完全自动化的智能电网中，用户是电力系统必不可分的一部分，能够保证从发电端到用户端整个过程所有节点间信息流和能量流（电力潮流）的双向流动。对供电企业而言，可掌握用户用电特征、完善负荷预测，制定节能经济的发输电方案。对用户而言，可参与电力分配和管理，根据实时电价调整自己的消费模式。在负荷紧张或事故条件下进行需求响应，平滑负荷曲线，提高电力系统稳定性，并可保证自己的经济利益。这样电网与用户的交互响应完善了电能分配，提高了用电效能，实现了电力资源优化。此外智能电网可通过构建经济调度模型，采用智能算法计算各发电单元的并网出力，并根据实时数据自动调整实时调度方案，降低网络中的功率损耗，实现节能减排，达到电网运行效率和社会效益的同步提高。

（四）控制电网调度运行

电网的控制运行包括电厂的开停机及出力管理、变电站的监视控制等。为确保电力系统的高效运行，必须加强上述所有环节的控制，保证系统各项指标在合理区间。智能电网调度技术能够有效地控制电网运行，为电网的安全性、稳定性、可靠性提供保障。

（五）实现自动化的通信

相比于传统电网，电网调度自动化的一个特点是具备发达的通信系统。该系统能使调度管理部门实时采集电网运行数据，保证调度人员发出的指令能够迅速传递到电网各节点，从而实现电网运行的优化和控制。

二、电网调度自动化关键技术分析

（一）应用服务技术

电网调度自动化系统具有多种多样的功能，但存在一定的重复和冗余，如何对这些分散的功能进行集成融合是当前的一大难题。在智能电网中，调度自动化系统采用面向服务架构（Service-OrientedArchitecture，SOA）。SOA体系下的调度自动化系统可将多种系统应用封装，电力调度部门可根据实际需要灵活调用。同时还可配置其他调度功能模块，满足智能电网发展各阶段对调度业务的需求。

（二）数据服务技术

在电网调度自动化中数据起着至关重要的作用，所有的调度决策都依赖于准确的数据分析。传统电网调度自动化系统存在数据变换复杂、效率不高、可靠性低等问题。智能电网调度自动化技术以SOA体系为基础完成数据服务，并利用标准接口和数据注册中心完成电网信息的展示与融合。此外该技术可对电网设备实施全生命周期管理，提高调度自动化系统中数据的准确性。同时还可应用虚拟服务技术屏蔽数据的物理层信息，为调度系统内的无差别访问带来极大便利。值得关注的是，数据通信机制和数据服务间的融合，可实现智能电网统一调度前置通信系统功能。

（三）节能发电调度技术

电力系统的发电调度环节通常会存在大量能源浪费，加之我国能源本身不够充足，因此节能发电调度技术的研究与应用具有重要意义。电网调度管理部门应充分认识节能发电的重要性和紧迫性，投入脱硫检测、水调自动化等关键性技术，有效避免资源浪费。在节能发电调度技术中，一方面要整合、优化传统发电工程，通过技术创新减少发电中的能源损失，同时要加强对发电过程的集中管理和控制；另一方面利用节能电力调度技术有效消纳各类可再生能源，减少化石能源比例，推动电网清洁化、低碳化。

（四）一体化调度管理技术

我国电网运行遵循“统一调度，分级管理”原则，上下级调度自动化系统间的数据库、图模资源等信息如何进行异地和层级共享是一个重要课题，一体化调度管理技术是解决该问题的重要手段。利用模型拼接技术实现电网图模的“源端维护，全网共享”，提升数据库维护效率，减少自动化运维人员的工作量，保证数据系统的一致和稳定。通过一体化调度平台，以节能减排为目标函数进行优化调度，实现电网和所有并网机组的经济运行，优化电能资源配置。此外还可整合扩展其他应用模块，满足智能电网调度纵向贯通的新型业务需求。

三、电网调度自动化技术的未来发展

电网调度自动化在发展过程中将朝着智能化的方向不断前进。随着未来电网的发展和自动化技术的进步，以智能型仪表、通信网络、用户户内网络等为主要组成部分的高级量测体系（AMI）将得到应用，有效融合电力系统与负荷两侧的数据信息。未来的调度自动化系统将包括智能机器人、三维地理信息系统、智能输电等众多新技术，不同区域间的调度数据可以相互传送并加强经验学习，消除信息阻塞。先进的自动化系统可整合重复冗余的数据，并从数据库中任意抓取所需信息构建完整的网络模型。智能电网将发电、输电、配电以及用户信息加以整合，实现源网荷互动，满足个性化用电需求，为用户提供极大便利。对电网企业而言，可实时掌握客户的用电需求、评估潜在的风险，及时调整电网运行方式，保证电网的安全、可靠、经济运行。

结束语

综上所述，电网调度自动化通过各类传感器实现对发电、输电、配电、用电等环节的数据采集，并进行整理、分析获取相应的有效信息。通过这些信息能够实现对电网的实时监控，以便调度人员能够及时发现电网风险、科学准确作出决策。

参考文献

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