智能电网调度发电计划体系架构及技术研究

于磊，尚金金

（1.河南省电力公司检修公司，河南郑州450000；2.河南省电力公司平顶山供电公司，河南平顶山467000）



智能电网调度发电计划体系架构及技术研究

于磊1，尚金金2

（1.河南省电力公司检修公司，河南郑州450000；2.河南省电力公司平顶山供电公司，河南平顶山467000）

通过理清智能电网调度发电计划体系架构，研究相关技术，论证关键技术组合的可行性，探索进一步优化组合的可能性，希望为智能电网调度发电计划体系的发展提供参考。

智能电网；调度发电；计划体系架构；技术研究

引言

新时代，如何可持续利用资源，降低损耗，提高清洁能源的利用率成为各国发展面临的重大问题和亟待解决的技术性难题，资源的日益短缺催生了电网资源的整合。电力资源作为一种清洁能源，如何高效地加以开发利用，也成为了各国政府日益重视的问题，在之前琐碎、不协调的电力体系下，电网调度发电计划体系应运而生。新体系可以有效提高电力资源的利用率，统一调配，有针对性整合资源，增加配给。当下，智能电网体系在各国并未形成统一的认识，但是必将是一场电力工业革命，是新时代发展的需要。通过分析电网发电计划体系架构及技术分析，可以发现现存体系中的不足之处，改进技术，有助于进一步优化智能电网体系建设。

1　智能电网调度发电计划体系内涵

智能电网调度体系以特高压电网为主要网络，各低级电压网络为辅，多级电网协调的综合输电网络体系。由国家电网公司牵头，统一组织、几种创新研发，各分级研发机构参与，各级调度控制中心参与研发、执行，部门结合、上下联动的整体架构体系。

该体系通过顶层优化设计，分级研发、调度机构积极参与执行，实现电力资源的整体规划，统一布局，满足各大电网高效运行的需要，并提供切实可靠的技术支持，保障电网运行安全，实现电网运行的经济性，灵活接入各种所需资源。智能电网调度发电计划体系架构兼具科学性、灵活性、综合性、稳定性、高效性等特点［1］。

2　智能电网发展历程

纵观我国智能电网体系发展历程，一直伴随着技术的革新与基础网络的覆盖，大体可以分为三个阶段：一是学习阶段，吸收各国发展经验，布局中国基础网络建设。二是研发创新阶段，探索适合中国国情的电网体系，综合考量，整体规划。三是走在世界先进潮流阶段，研发具有世界领先性的技术，支撑世界一流智能电网体系建设。

学习阶段大体始于20世纪80年代，为满足跨省智能电网调度监控系统建设，电力部引进“四大网”能量管理系统及开发技术，实现基础电网体系的布局。研发创新阶段指20世纪90年代，在前期基础工作经验基础上，中国工作人员不断学习新技术，顺应互联网潮流，自主研发创新。中国电力科学院自主研发新一代的调度自动化系统CC-2000、国家自动化研究院自主研发SD-6000，这两项新技术得到了市场的广泛认可，占据较大市场份额，并且技术水平与当时国际领先系统SPIDER持平。第三阶段始于21世纪初，基于大规模的需求及网络建设，电网系统的安全性得到了越来越多的重视［2］。国家电网公司也全面启动智能电网发电调度系统的技术研发与集成应用，至2013年，智能电网调度系统已经覆盖32个省地导读控制中心，实现了电网智能调度发电的统一化运作，大大提高了电力资源的高效利用。

3　智能电网调度发电计划体系架构

智能电网调度发电体系主要实现电力资源的“横向集成、纵向贯通”，实现电网实时监测，保持统一、稳定与经济运行。

1）电网统一调度。智能电网发电计划体系应在发电与用电之间实现平衡，保持电网运行的稳定性，这就需要电力资源可以实现统一调度。通过多级协同电网实时监控、预警、控制系统的实施，实现高压电网实时信息呈现，建立起广域的信息控制系统，适时调整。通过故障定位系统、电网安全校核系统、电网预警系统、电能量采集系统四位一体的配合，及时发现问题，处理问题，统一调度，实现电网的安全稳定运行。

2）数据一体化。实时进行电网数据的传输并及时分析，是保障电网统一运行的要求。各分级电网调度实时监测电网数据，并将问题数据及时上报，电网运行数据的及时获得是相关工作人员第一时间了解情况并解决问题的基础。

智能电网体系庞杂，实时电量、故障预警等多系统并行，信息的相互交换及利用频繁，各级信息的交换所使用的标准应当统一，参考公共信息模型，形成覆盖各基层调度中心的统一信息模型，信息对象的编码原则、借口、扩展方式都应当制定一致的原则。对于已经实施的系统，可以通过增加相应的适配器进行数据信息校正，推陈出新，以此为基础，才能切实操作，为智能电网调度发电计划体系的顺利实施提供标准化的系统支撑。

3）功能一体化。智能电网调度系统基本功能一致，才可以保障数据的有效传输，实现电网数据实时共享。目前在建的电网辅助系统与预警系统的主要功能是为电网工作人员提供实时电网运行数据。为进一步实现智能电网，可以将电网辅助系统与预警系统应用到电网的运行方式安排上。在同一的数据平台上，根据现有情况实时调整工作安排，最大化的利用数据信息。

4　技术探索

4.1预测技术

预测技术主要包括母线负荷预测技术与可再生能源发电预测技术。电网母线负荷预测是统一调度电力资源的前提，所有的电网必须在其负荷范围内运行，传统的母线负荷预测大都是以历史数据为基础推算，实效性不高。为此，智能化的预测与校正技术不可或缺，根据母线负荷数据的变化，实施校正数据，保持相关数据的准确性，并建立数据库，作为智能化校正的基础。可再生能源收自然环境影响较大，电网接入分散，给电网的安全运行带来较大影响［3］。通过智能化广泛式数据记忆，基于智能化模型，推算各种情况下可再生资源的发电能力是智能电网发电计划体系中的重要基础，以此，才会实现电网发电与用电两端的运行平衡。

4.2安全校核技术

传统的安全校核技术是以静态的历史数据为基础，以此作为约束，对发电计划进行控制。这种粗放式的安全控制技术，对预测值与实际发电量之间的平衡关系控制的比较粗糙，不利于电力资源的最大开发利用。因此，建立智能化、精细化的智能控制技术显得更加重要，深入研究高压电网和交直流混合系统模型，建立相应的数学模型，全时段实时调整数据，可以快速准确的判断电网的安全状况，在电网安全运行的情况下，实现效益最大化。

4.3评估技术

智能电网发电系统的高效运转依赖于评估技术的精准性。通过对历史数据的记录、整合、分析，以精准数学模型为指导，预测未来需用量，评测现有负荷量，得出现有电网客观的运行状况，才能促进整个电网体系的有效运行，评估技术具有统领全局的重要作用［4］。

尽管智能电网调度发电计划体系取得了突出的进步，一定程度上实现了电力资源的调配整合，但是面对日益变化的社会需求，电网体系的安全运行、可再生资源的有效吸收、网络环境的安全性都面对的机遇与挑战。诸如调度发电平台的集群化应用、变电站及电网模型、实时信息共享系统、网络系统的安全都需要在现有水平的基础上，不断更新，适应更严峻的市场环境变化。

5　结语

智能电网调度发电计划体系是从统一控制角度出发，实现横向、纵向资源的整合，在电网安全负荷量的前提下，实现电力资源的高效、经济、可持续开发利用。整个调度体系实现了由点到面的全覆盖控制，可以最大化地实现利用率。技术的开发是调度体系运转的保障，智能化使复杂的系统具有敏锐的问题发现、数据校正、预测的能力，进一步提升调度体系运行的科学性与精细化程度，避免了认为工作的疏忽，保障电网调度发电计划体系的高效运行。

［1］辛耀中，石俊杰，周京阳，等.智能电网调度控制系统现状与技术展望［J］.电力系统自动化，2015（1）:2-8.

［2］王恒，辛耀中，尚学伟，等.智能电网调度控制系统数据总线技术［J］.电力系统自动化，2015（1）:9-13；182.

［3］周京阳，王斌，周劼英，等.市场机制下智能电网调度控制系统调度计划应用模型及分析［J］.电力系统自动化，2015（1）:124-130.

［4］金芬兰，王昊，范广民，等.智能电网调度控制系统的变电站集中监控功能设计［J］.电力系统自动化，2015（1）:241-247.

（编辑：刘楠）

Research on Architecture and Technology of Intelligent Grid Scheduling Power Generation Planning

Yu Lei1，Shang Jinjin2
（1.Maintenance Branch of Henan Electric Power Com pany，ZhengZhou Henan 450000；2. Pingdingshan Electric Power Branch of Henan Electric Power Company，Pingdingshan Henan 467000）

This paper analyzes the current situation of intelligent grid scheduling power generation planning system，analyze the related technologies，demonstrate the feasibility of key technologies，and explore the possibility of further optimization to provide a refer ence for the development of intelligent power grid scheduling system.

smart grid；scheduling power generation；scheduling system；technological research

TM734

A

2095-0748（2015）23-0062-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.23.27

2015-10-30

于磊（1986—），男，河南周口人，硕士，助理工程师，现就职于河南省电力公司检修公司，研究方向：电气工程及其自动化；尚金金（1987—），女，河南平顶山人，本科，助理工程师，现就职于河南省电力公司平顶山供电公司，研究方向：电气工程及其自动化。