智能电网调度控制系统现状与技术展望

2019-11-27陈菁伟

通信电源技术 2019年11期

陈菁伟

（国网浙江省电力有限公司，浙江杭州 310007）

0 引言

在大数据时代下，智能电网调度控制系统的业务功能逐渐丰富。传统的调度控制系统主要任务是电力数据。但是，传统的业务工作内容无法满足当前的电网发展需求，需要更大的发展前景。近年来，国家电网调度事业取得了快速发展，促使电网调度呈现出自动化发展趋势，也是当前电力企业的重点工作内容。

1 智能电网调度控制系统发展现状

随着智能电网调度控制系统的发展，它在全国各地区得到了广泛应用。在满足地区发展电力需求的同时，电力调度不仅具有较高的安全性和稳定性，而且拥有良好的灵活性、可靠性，资源的应用效率也会得到提高。如今，智能电网调度控制系统主要包括系统控制、地区性技术分配以及电力引流等技术。图1为智能电网调度控制系统总体框架，由中国电力科学研究院和重点科学院负责技术研发，具体线路则有各级调度控制中心负责，相关工作由国家电网总公司组织开展。

2 智能电网调度控制系统创新技术和应用效果

当前，国家的智能电网调度控制系统实现了更新换点，布置形成了纵横交错、全面撒网的格局，可以实现动态分析和在线分析，在事故处理、数据汇总等方面的能力也得到了根本提高。

图1 智能电网调度控制系统总体框架

2.1 提高了多级电网的可测性

在智能电网调度控制系统创新发展后，国家电网同时制定了多种方案和各项行业标准，开发了实时收取收据、快速分享信息、浏览高清画面等技术，为多级电网控制系统提供了便捷高效的运作方式，同时提高了多级电网的可测性。最重要的是，多级电网在创新技术的基础上，可以更加快速、高效、准确地获取到具体的地理定位和高清画面，使电网区域信息联合，形成一个集中、多元的网络整体。

2.2 加强了多级电网的可控性

与传统电网调度控制系统相比，智能电网调度控制系统的监控能力得到了大幅度提高，在技术创新后可以监控多级电网。遇到电网故障时，它也会采取相应的处理措施并发出危险警告。不仅如此，还加入了安全运行、信息加密、数据处理等远程控制功能，可以对非法登录、非法传输、非法访问等内容进行控制。尤其是在电网运行出现故障时，电网调度控制系统可以实现多级电网调度，提高多级电网的可控性。

2.3 提高了系统故障预警能力

电网故障具有突发性和不可测性，部分故障一旦发生，就是大面积、大幅度的波及范围。因此，提高系统故障预警能力一直都是智能电网调度控制系统发展的关键。如今，创新后的智能电网调度控制系统已经具有了多级调度共同协助的流程，大区域数据实时共享，小区域数据分布计算。智能电网调度控制系统实现了电网的智能运行，提高了电网的稳定性，也提升了各种干扰信号的处理能力，尤其是短路电流或者故障运行的在线监测能力和数据分析能力。这种控制系统的故障预警能力可以使电网真正实现安全运行。

2.4 降低了国家电网运行成本

除了上述内容之外，智能电网调度控制系统在实际运用过程中，将多种模式结合在一起，不仅保证了电网安全，也让电网运行方法更具经济性，节约了大量成本，有效解决了能源稀缺问题。从实际情况来看，多种目标、多种时段相结合的安全约束机组组合技术，有效解决了电网跨区域调度协调难点。

2.5 调度控制系统的实际应用

以国网浙江电力公司为例，该公司开展了智能电网调度控制系统创新技术研究工作，并且进行了示范应用。新时期，为了保证电力运行安全可靠，借助智能电网的综合优化调度系统优选多种优化调度策略，合理安排停电计划，调整运行方式，在短时间内通过多时段运行方式实现了负荷互补[1]。

3 智能电网调度控制系统技术发展和未来前景

3.1 网络优化调度技术

在设计智能电网调度控制系统时，网络优化调度技术非常重要。要对现有配电网接线模式进行梳理，要归纳总结不同供电场合和可靠性要求，最终根据具体场合、要求确定需要采取的接线模式，保证电网得到充分优化[2]。网络优化调度结合配电网现有供电能力，可以将目标进行更加细致的划分。一般情况下分为中长期、短期、超短期3个目标，在此基础上形成中长期、短期、超短期的网络优化调度手段。不同的子目标下，关注的内容不同，如中长期优化目标重点关注的是月度线损点电量、用户停电时户数以及开关动作次数等。短期优化目标重点关注的是日线损电量、电压质量以及开关动作次数，而超短期针对失电负荷和电压质量等。在网络调度优化技术的协调配合下，可以满足中长期、短期、超短期不同尺度下预定的总体控制目标。不仅如此，在不同类型的电网中，网络优化调度技术也可以根据具体的曲线特性进行时间解耦，将分布式电源、微电网、多样性负荷中的动态网络优化问题转变为多时间、多断面的静态网络优化问题，高效解决了调度技术。

3.2 负荷优化调度技术

负荷调度模块的主要任务在于根据过往负荷数据完成中长期、短期、超短期的负荷预测工作。优化后，这一模块的预测将更加准确，并且缩小负荷操作范围。在实际优化调度过程中，需要参考负荷预测结果、负荷控制以及调节机制等，对负荷侧可调资源进行准确预测。根据这一预测结果，结合负荷预测可以对中长期、短期、超短期的负荷调度进行合理控制，明确不同尺度下具体的优化调度方案。中长期、短期可以降低最大负荷和峰谷差值，超短期负荷调度目标也会缩小到可控制操作的范围[3]。

3.3 分布式电源优化调度

在智能电网调度控制系统过程中，分布式电源调度技术发挥着重要作用。通过对分布式电源调度的优化设计，可以让配电网区域中的分布式电源、分布式储能得到高质量控制和能量管理。分布式电源优化调度技术主要分为两种时间尺度——短期日前调度控制和实时修正控制，需要根据具体的运行场景制定不同的策略。前者主要的控制策略是结合分布式电源未来24 h的出力预测、负荷预测等曲线制定，同时可以根据可调负荷裕度，在不同时间段内选出最合适的运行场景，进而制定出合理的配电源处理计划和储能充放电计划。后者是根据综合能量超短期预测、系统实时运行状况以及储能状态，对日前调度控制策略等内容进行滚动修正，保证分布式电源可以高效完成可再生能源消纳。