智能电网电力调度自动化系统的实现

刘 翔

（国电南瑞科技股份有限公司 电网安全稳定控制技术分公司，江苏 南京 210000）

0 引 言

随着科学技术的不断发展，在计算机技术的支持下能够促进电网电力调度统一开展，打造安全、稳定的控制模式，实现精准调度管理的目标，同时为智能化多元管理工作的顺利落实奠定基础。

1 智能电网电力调度自动化系统概述

1.1 组 成

在智能电网应用过程中，为了维持其应用性能和要求，调度控制系统中的各层级充分发挥其实际作用，从而形成统一的控制模式[1]。各层级结构如图1所示。

图1 智能电网电力调度自动化系统的层级结构

操作层包括对应的硬件平台，较为常见的是Windows、Linux、Unix等，用户结合实际应用需求选取对应的平台并配置合理的资源模块，以便能基于平台开展后续工作。平台层主要对数据进行集中分析和计算，可以实现实时性数据处理、权限设置、报警信息管理以及系统管控等。通过打造完整的数据应用模块，为管理业工作业务的开展提供更加明确的图形界面[2]。除此之外，在平台层还能保证数据网络传输管理的实时性跟踪，建立有效的跟踪路径评估模式，从而提升数据传输管控的基本效率。应用层主要负责整个智能电网调度工作的协调管理，充分发挥系统的应用价值和作用，具体包括安全校验、调度管理以及实时性监测，为智能调度自动化控制整体调度工作的顺利开展提供保障。

1.2 总体架构

在建立基础层级结构后，借助硬件设施的高端维护和软件系统的安全协调管理，配合高性能计算机集群技术构建较为安全的控制模式，从而充分发挥其运算和信息处理优势，为调度中心开展智能调度自动化控制提供保障。基于此，以调度中心为核心，形成集实时性监控、预警、调度以及安全校准等功能于一体的控制系统[3]。具体控制系统构成如图2所示。

图2 控制系统构成

在智能电网电力调度自动化系统中，为了实现具体功能，各个层级要建立实时性数据动态共享管理机制，在保证协同衔接的同时，提高国调、网调、省调工作的综合效能。围绕电网自动化系统搭建，通过解决复杂的电力调度问题，将分布式实时性数据库、实时性控制图形远程绘制模块等融合在一起，配合更加先进的计算机技术，从而搭建横向集成和纵向贯通相融合的资源配置模式，进一步提高智能电网的工作水平[4]。

2 智能电网电力调度自动化系统优化模型

在明确智能电网电力调度自动化系统要求和组成结构的基础上，对电力调度予以优化处理，形成更加合理可控的运行模型，从而提高智能电网电力调度工作的综合应用效果[5]。

目前，电力系统中应用的智能电网电力调度系统已经全面落实自动化控制技术，为了更好地提升资源利用率，可以借助风力发电等新能源系统实现自动化控制处理。通过对新能源进行多尺度协调优化，在保证逐层管理的同时，减少预测误差造成的影响[6]。一方面，借助新能源模式下的智能电网控制技术获取更加精准的效果，在原有系统基础上进行模型仿真。例如，新能源风力发电系统具备较为突出的荷载能力，并且各个层级之间的系统调峰特性和电网最大输送能力存在较大差异，此时要借助时序仿真风电年度计划对其进行跟踪评估，从而在不同时段连续优化电网动态平衡参数[7]。另一方面，要结合智能电网电力调度自动化系统应用要求，配合省级年度风电计划完成模型系统的优化处理，从而为运行方式的优化升级提供保障。

对于智能电网电力调度自动化系统而言，要想使智能控制工作落实到位且充分发挥自动化系统应用效能，不仅要考量电力调度的峰值约束，而且也要对电力网络系统中不同层级之间的断面潮流限制约束予以管理，确保其在可控范围内。针对电力网络系统荷载进行预测，确保能有效满足机组功率优化的需求，更好地提升整个系统的消纳水平。除此之外，建立基于统筹分析的电力调度数学模型，全面发挥优化控制工作的优势作用，充分考虑到数据随机性的特点，保证数学模型应用的普适性[8]。

3 智能电网电力调度自动化系统的实现

在明确优化系统应用运行标准的基础上，配合技术仿真分析，从而更好地提高智能电网电力调度自动化系统的运行质量。

常规化的调度方式已经无法有效应用于大规模电力调度系统中，要想提高应用控制的水平，就要对大规模电力网络系统予以管理。在基于智能电网调度控制系统基础平台（以下简称D5000平台）上建设规范化电力调度智能控制模块，从而确保设计模式和调度技术系统框架能发挥相应作用[9]。调度自动化系统框架如图3所示。

图3 调度自动化系统框架

构建智能控制中枢平台协同控制各个模块的运行，同时配合中心控制系统完成总体管理，实现系统稳定运行的目标，提高协同管理水平。在新能源电力网络控制系统内设置自动化控制单元，将风电机组监测、功率预测、有功控制以及无功控制等作为关键内容，提升统筹管理的水平和标准化运行效果。从安全监督管理的层面入手，打造基于电力调度技术的特定行为准则，提高电网调度工作的安全性。针对风电机组和风力资源监控内容开展相应工作，借助全功率预测系统保证电力调度计划和调度风险评估工作都能顺利展开。除此之外，还要对评价分析予以讨论，保证调度评价等工作都能有效落实并得到及时反馈，最大程度提高智能电网电力调度自动化系统的安全性和可靠性[10]。

为了保证模型仿真分析的准确性和合理性，在设备运行前要借助潮流分析等方式完成前瞻性评估，以便后续开展更加科学的调度处理。一般而言，基于非线性模型的潮流算法要在维数升高后完成线性处理。选取基础样本后借助映射函数分析获取一一对应的样本和输出，在参数等价转换后利用拉格朗日处理法分析最优解，最终基于样本数据偏移量和函数关系完成建模。将潮流算法参数优化模型估算和归一化数据估算相结合，在满足电力调度标准规范要求的同时，为智能电网电力调度自动化系统优化应用和运行奠定基础。

4 结 论

综上所述，在研究智能电网电力调度自动化系统时要重点关注其可观测性、可控性以及多级层次处理等，积极落实相应数学模型的升级处理工作，提高数据管理和电力调度的效率，保证双向供电等工作能够顺利展开。通过搭建交互性更好的智能电网电力调度自动化系统，为智能电网的可持续发展奠定坚实基础。