智能电网调度一体化设计与研究

钱伟

摘 要：智能电网调度一体化有着极为重要的实践意义，文章首先分析中国智能电网调度发展的现状，在此基础上，从数据采集一体化、数据平台一体化和功能一体化三个角度阐述智能电网调度一体化的实现方法。

关键词：智能电网；调度一体化；SCADA/EMS系统；设计与研究

引言

随着中国社会经济文化的不断发展和变化，节约能源、降低污染以及减少排放，构建和谐的可持续发展的社会机制已经得到越来越广泛的关注，智能电网也随之进入研究者的视野。智能电网也称为电网智能化，有时也被称为“电网2.0”，智能电网以高速双向的集成通信为基础，采用国内外领先的电力工程（ Power Engineering， PE）、智能控制技术（Intelligent Control Technology， ICT）、决策支持系统（Decision Support System， DSS）以及信息技术（Information Technology， IT）等新技术和新方法，以实现电网可以安全合理、经济节能的目标。智能电网调度一体化以最新的信息技术和数据技术为基础，采用国内外最先进的智能控制方法，最大限度地提高和增加电网体制中的能源使用效率。

1 中国智能电网调度的现状

要实现智能电网调度的一体化，首先要分析中国电网的发展状况，以实际的发展现状为事实依据，才能提出更为可靠的设计方案。中国电网正处在一个高速发展建设的阶段，其重点主要在电网系统的建设和发电系统等工程建设方面，然而随着中国电网规模的迅速扩张，导致在电网运行和管理上出现了一些问题，这些问题的解决可以借鉴西方发达国家的经验，利用电网的智能化来进行解决。

以现在的视角观察，智能电网是电网系统建设的革命性变革，将会引起电力行业发展方向的转变和发展速度的增大，研究智能电网是一项极具创新的科学研究。智能电网的建设，提高了资源优化配置的能力，增加了安全服务的水平，同时也实现了电网中能源的高效利用，因此研究智能电网的一体化有着重要的实践意义。

2 智能电网调度一体化的相关方案

由于智能电网调度要实现电网系统中的各项资源的合理配置和整合，完成国家电网制定的《坚强智能电网技术标准体系规划》，通过相关研究，智能电网调度一体化可以分解为数据的一体化、平台的一体化和功能的一体化，本部分就三个“一体化”进行详细的阐述。

2.1 数据采集一体化

由于智能电网必须实时传送动态数据同时科学合理的对动态数据进行分析，因此数据采集的一体化是电网调度一体化的基础功能。由于现在的电力系统采用的是第四代SCADA/EMS系统（Supervisory Control And Data Acquisition），但是SCADA/EMS系统不能采集动态的实时数据，因此不能满足智能电网一体化的要求，而同步测量单位设备（Phasor Measurement Unit， PMU）可以自动保存相关的瞬时数据，瞬时数据可以保存到九千六百点到一万点，这样PMU就可以大量的减少系统维护工作量，同时还可以策略系统中发电机的功角等功能，未来可以利用SCADA/EMS系统与PMU系统的结合来实现数据的一体化。

2.2 数据平台一体化

依据相关要求，智能电脑中的基础数据平台必须要全面的支持电网实时监控、电网安全校对、电网调度等功能。为了实现平台的一体化，首先需要就要实现数据库的一体化，因此从某种意义上来说，数据平台的一体化就是数据库的一体化。由于SCADA/EMS系统采集的数据量较少，SCADA/EMS系统现在主要使用ORACLE的关系数据库来储存现在电网中的相关数据。但是随着PMU的不断应用，单纯的使用ORACLE来存储大量的数据已经变得越来越困难。PI数据库和eDNA数据库开始得到越来越多的应用。这两个数据库可以按照时间序列存放实时的动态的数据，这正是PMU系统所需要的。因此为了实现数据库平台的一体化，可以综合利用ORACLE数据库、PI数据库和eDNA数据库，根据子系统的特点采用合适的数据库，主要方案有两种：ORACLE数据库和PI数据库混合使用、ORACLE数据库和DNA数据库混合应用。

2.3 功能一体化

功能的一体化是指电网系统中的多项功能（例如在线静态或动态的分析计算）可以集成在同一个系统中实现。在功能一体化过程中，面临的最大问题是SCADA/EMS系统的状态估计精度较低，随着PMU代替SCADA/EMS系统，这样就可以将EMS、FWRS系统、预警系统以及WAMS系统等功能一体化。然而功能的一体化现在是一个设想，主要是因为现在电网系统中SCADA/EMS系统应用很多，当然，随着PMU的不断深入的应用，电网调度功能的一体化也将会实现。

3 结束语

文章针对《坚强智能电网技术标准体系规划》，并结合中国现在的实际情况和背景，对智能电网调度一体化进行研究，从数据采集一体化、数据平台一体化和功能一体化三个角度阐述智能电网调度一体化的实现方法。理论的实现需要实践的指导，因此智能电网的构建和发展应该是实践中不断积累各种应用经验，不断地采用理论界的新技术和新方法。

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