智能电网调度运行关键技术的研究

陈亮 马淑芳

摘要：近年来，我国电网系统不断完善。随着社会用电设备数量的不断增加，用电量不断增加，电网系统的运行负荷也越来越大。因此，有必要分析智能电网的基本特点、存在的不足以及智能电网调度的关键技术。希望达到技术应用的目的，提高电网运行效率，保证电网运行的稳定性。

电网系统的稳定运行是社会各领域电能稳定供应的前提。但是随着功耗的不断增加，系统的稳定性和安全性越来越难以保证。因此，提出了智能电网调度的概念，需要对智能电网调度技术进行研究，以确保满足社会的供电需求，实现供电目标。

关键词：智能电网;调度运行;关键技术;

1智能电网的基本特征

1.1自愈性

自愈是智能电网系统的主要特点之一，也是一个非常突出的特点。它是保证电网安全运行的前提。当许多内部或外部因素造成电网损坏时，相关人员只需给予一定的干预，即可将电网中的故障元件隔离，不会影响系统的正常运行。当本地网不能正常运行或电力元件运行异常时，智能电网系统可以自行完成数据采集和分析，尽快恢复电网的正常运行。

1.2兼容性

可再生能源的合理利用主要是指可再生能源的合理并网和与太阳能的并网运行。为了满足电力用户的供电需求，必须尽可能避免系统运行的冲突，保证系统的稳定运行。

1.3高效、稳定

智能电网系统的智能化优势是使用该系统的主要原因，也是该系统的主要优点。智能系统可以随时监控系统的运行状态，并在系统出现运行问题时进行应急处理。为了更高效、稳定地供电，必须充分发挥智能电网系统的效率优势，降低供电成本。

2智能电网调度技术支持系统原则

2.1安全可靠原则

智能电网调度系统的首要原则是安全，系统的整定和运行应按照电力系统二次安全保护的要求进行，以加强系统的边界保护。在国内安全操作系统和国内安全数据库的基础上，采用应用证书技术和认证技术，实现了信息安全管理和控制执行权限。

2.2先进适用原则

智能电网调度系统涉及到总体结构、数据库设计、图形界面、应用模块等方面的设计与应用。为此，我们需要在实用的基础上，采用一些先进的思想和技术，如体系结构的服务性和安全性、设备的标準模型和可视化界面等，以提高系统的应用性和前沿性。

2.3开放与扩展原则

在系统架构上，需要同时考虑后期维护、扩展和升级的需求。因此，系统基础平台的建立应具有一定的开放性，便于后期软件升级、应用功能扩展和第三方插件的应用。

2.4可管理易维护原则

电网调度系统应便于系统应用的配置和管理。应根据实际情况合理调整。同时，根据用户需求，对系统平台功能进行相应调整，确保系统配置和服务满足用户需求。另外，系统在后期的运行管理、日常维护和升级过程中，应在满足系统要求和功能的基础上给予一定的便利，避免大规模调整。

3智能电网调度运行过程中涉及的关键技术

3.1电网实时动态监测技术

我国科学技术的飞速发展为电网实时动态监测提供了相应的科学技术。90年代初，利用GPS进行电网实时动态监测技术的成功研发表明，广域网动态测量技术可以对我国电网工程项目运行过程中的整体运行进行实时动态监测，获取实时信息。这对电网的运行和整体控制具有重要意义。该技术在实际工作中具有以下特点。（1）利用该技术可以直接测量发电机的功角。（2）该技术可以每隔40ms向主机发送一次动态数据。（3）利用该技术可以对每次发送的动态数据的时间进行校准。同时，通过对数据的分析研究，可以实时了解电网运行状况，保证电网运行的安全稳定。

该系统可在40ms内完成数据记录和传输，为电网状态分析提供准确的数据支持。通过该技术的应用，不仅可以满足电网调度系统的相关需求，而且可以为电网调度系统提供更多的辅助功能。与传统技术相比，该技术可以获得更准确的一次性数据，帮助相关部门更准确地控制和管理电网调度系统。

3.2电网动态监测预警与辅助决策技术

在进行电网动态监测过程中，通过将计算机技术融入监测管理工作中，能进行电网监测的预警和辅助决策。通过利用电网动态监测预警与辅助决策技术能及时收集相关数据信息，也能够使操作人员对电网具有更高效的控制和管理。另外，在2008年，我国也制定了关于电力网络系统的《在线安全稳定预警系统功能规范》等文件，为我国电力网络运行的管理与控制工作提供了规范参考。

电网动态监测预警与辅助决策技术主要包括电网实时动态监测、在线状态评估、在线静态安全分析等多种功能。通过对数据进行实时分析，能为决策人员提供意见。与传统技术相比，该技术具有以下几点特点。（1）能有效提高评估结果的精确度，为操作人员提供更加合理的决策方案。（2）能够进行在线低频振荡计算。目前，电网系统常常会出现电网低频振荡问题。为了解决该问题，通过利用电网动态监测预警与辅助决策技术，能准确地对异常区域进行计算和标定，同时能实时将数据发送给控制人员。（3）能记录和存储低频振荡的相关数据。利用该技术能对电网的状态进行实时监控，且能记录和存储发生低频振荡的相关数据，为后续的分析提供准确的数据支持在电网动态监测过程中，可以将计算机技术融入监测管理工作，对电网监测进行预警和辅助决策。通过运用电网动态监测预警和辅助决策技术，可以及时收集相关数据和信息，也可以使运营商更有效地控制和管理电网。此外，2008年，我国还制定了《电网系统在线安全稳定预警系统功能规范》等文件，为我国电网运行的管控提供了规范性参考。

电网动态监测、预警与辅助决策技术主要包括电网实时动态监测、在线状态评估、在线静态安全分析等功能。通过对数据的实时分析，为决策者提供建议。与传统工艺相比，该工艺具有以下特点。（1）它能有效提高评价结果的准确性，为经营者提供更合理的决策方案。（2）可用于低频振荡的在线计算。目前，电网系统中经常出现电网低频振荡问题。为了解决这一问题，利用电网动态监测预警和辅助决策技术，可以准确计算和标定异常区域，并将数据实时发送给控制器。（3）它可以记录和存储低频振荡的数据。利用该技术可以实时监测电网的状态，记录和存储低频振荡的相关数据，为后续分析提供准确的数据支持。

3.3电网元件设备参数的在线辨别技术

电网元件参数的准确性对电网系统的分析计算有很大的影响。在电网运行中，发电机、输电线路、励磁系统、调速器、负荷、原动机等部件的参数和模型。1996年8月10日美国西部电网大停电时，电网发生分裂和振荡，损失负荷3000兆瓦。但通过电力系统动态数据库再现事故后，发现系统检测结果稳定。由此可以看出，目前的参数和模型难以准确反映电网运行的具体情况，这将对电网安全研究的可靠性和正确性产生重大影响，进而影响电网调度人员的操作正确性。当前阶段稳定性分析中选取的参数是经典的理论数据，而电网元件的参数会因温度、环境和运行条件而发生变化。特别是对电网稳定影响较大的发电机设备的同步电抗XD值，根据相关文献，当发电机保持饱和或满负荷运行时，XD只有空载时电抗值的75%，这将给机组的暂态稳定运行和静态稳定运行带来很大的影响。通过对电网系统动态预警决策支持系统PMU的数据采集，可以完成发电机参数、励磁系统参数、负荷模型和输电线路参数的在线辨识。

3.4以FCL为基础的短路电流监控技术

随着电网互联互通和电网构成的不断加强，短路电流的预防和控制已成为电力系统规划和运行调度中需要重视和处理的问题。

控制事故电流的一般方法是从电网组成、运行方式和电力装置性能等方面着手。在控制事故地点短路电流的情况下，这种措施必然会影响电网稳定运行方式的运行性质，甚至增加投资，同时也会使电网系统的稳定性下降。调整电网结构以控制短路电流水平，成本较高;改变电网运行方式，如选择分母，将增加电站出线回路数，也会增加电站成本，同时也会使本已复杂系统的整体出线和布局更加复雜，改变电网运行方式容易导致电网稳定性的恶化;采用高阻抗装置将导致网损增加，电网稳定性恶化。

基于此，FCL（事故限流器）能有效地限制短路电流。在系统的稳定运行中，FCL会表现出低阻抗或零阻抗的特性，当系统发生事故时，FCL的阻抗会急剧增加，对电网系统的稳定运行特性没有影响。目前，FCL短路电流控制技术已在许多电网系统中得到应用。

结束语

在智能电网运行过程中，智能电网调度运行的关键技术可以提高其安全性和稳定性，对保证电网的可持续发展、健康稳定具有重要价值。在智能电网调度和运行技术推广过程中，要提高相关人员的职业道德和综合素质水平，制定完整的检查调查方案，对电力系统安全隐患进行排查，保障智能电网正常运行，提高人民生产生活水平，为智能电网带来更大的社会效益和经济效益。

参考文献

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