牛艷利 郭艷鳳 李靜

國網(wǎng)北京市電力公司 北京 100031

當前我國特高壓電網(wǎng)處于快速發(fā)展和過渡的新時期，為了能夠有效的促進我國電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，應探討有效措施對電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和潮流方式做出一定的調(diào)整。

1 智能電網(wǎng)的概述

智能電網(wǎng)的概念最先由美國提出。為了緩解日益嚴峻的能源危機，將智能電網(wǎng)作為核心建設工作，以推進其他產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，進而保證經(jīng)濟穩(wěn)健運行。美國能源部《Grid2030》中談論了智能電網(wǎng)，即“一個完全自動化的電力傳輸網(wǎng)絡，具有控制與監(jiān)視每個電網(wǎng)節(jié)點、用戶的功能，確保從電廠至用戶這一輸配電過程中的所有節(jié)點之間的電能與信息能夠?qū)崿F(xiàn)雙向流動”。中國電力科學研究院對智能電網(wǎng)的定義是“將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、測量與傳感技術(shù)高度集成于物理電網(wǎng)中形成的新型電網(wǎng)”。智能電網(wǎng)的目的是保證電能的質(zhì)量、電力供應的安全性、經(jīng)濟性和可靠性，實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置，滿足環(huán)保的需求，順應當前電力市場的發(fā)展，充分滿足客戶的電力需求，提供客戶清潔、經(jīng)濟、互動的電力供應和電力供應的增值服務[1]。

根據(jù)我國的實際情況，智能電網(wǎng)的骨干網(wǎng)架是特高壓工程，應建設以東北、西北電網(wǎng)為發(fā)送端，華東、華中、華西為接收端的同步電網(wǎng)。此外，需大幅提升智能電網(wǎng)大范圍內(nèi)的配置能力和資源優(yōu)化能力，做到各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)共存、共同發(fā)展，實現(xiàn)直流、交流互聯(lián)，加大新能源的投入力度，創(chuàng)建清潔電網(wǎng)，同時關(guān)注電網(wǎng)的自愈化、自動化和智能化。智能運用體系、標準規(guī)范體系、發(fā)展基礎體系以及技術(shù)支撐體系共同組成了我國的智能電網(wǎng)。另外，智能電網(wǎng)的建設涉及到電力電子、傳感器、網(wǎng)絡通信等多個電力工程技術(shù)的運用，因此可推動材料、能源和信息等相關(guān)行業(yè)的不斷發(fā)展。

2 智能調(diào)度系統(tǒng)控制中心的關(guān)鍵自動化技術(shù)

2.1 多斷面潮流控制技術(shù)

我國電網(wǎng)在運行過程中始終堅持統(tǒng)一調(diào)度和分級管理的原則，并按照一定的級別制定相應的計劃和管理標準，首先由國家電網(wǎng)國家級調(diào)度和分調(diào)來制定跨區(qū)聯(lián)絡計劃，之后再由省級電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)來規(guī)劃具體的發(fā)電安排。在執(zhí)行電力調(diào)度計劃安排時，需要調(diào)度員運用自動功率控制系統(tǒng)對不同省份電力調(diào)度系統(tǒng)之間進行匹配，使聯(lián)絡功率和調(diào)度計劃保持高度的一致性。所以，對電力調(diào)度計劃潮流進行計算過程中，應考慮到跨區(qū)聯(lián)絡線和省間斷面潮流電力需求控制在計劃值之內(nèi)，并且這樣的考慮也能夠有效地避免不同區(qū)域和省級電網(wǎng)制定的內(nèi)部計劃功率因失去平衡而向外進行擴散的情況發(fā)生。因此，對于整個電網(wǎng)系統(tǒng)形成良好的計劃潮流結(jié)果具有非常重要的意義。

2.2 數(shù)據(jù)功能技術(shù)

數(shù)據(jù)的保存和傳輸是電網(wǎng)運行和對其進行管理的基礎，因此，確保數(shù)據(jù)準確、完整、及時、一致是調(diào)度控制中心一直追求的目標，也是電網(wǎng)一體化智能運行系統(tǒng)的關(guān)鍵。目前，電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的獲取以及處理存在以下3個問題：（1）前置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)冗雜且橫向數(shù)據(jù)的交換方式比較復雜，運行效率低；（2）部分冗余數(shù)據(jù)存在不一致的情況，數(shù)據(jù)融合起來困難；（3）分級調(diào)度的縱向數(shù)據(jù)交換方式的靈活性較差。以SOA系統(tǒng)為基礎的數(shù)據(jù)服務，通過數(shù)據(jù)接入中心以及標準的接入方式，可以解決自動化調(diào)度控制系統(tǒng)在運行過程中反映的問題，實現(xiàn)橫向和縱向數(shù)據(jù)的一體化設計和共享，使運行數(shù)據(jù)得以融合，并支持對電網(wǎng)設備的使用周期管理。選用虛擬服務技術(shù)可以有效對物理數(shù)據(jù)存儲信息進行有效屏蔽，實現(xiàn)訪問方式的無差別。通過綜合數(shù)據(jù)服務及通信訂閱機制可以使前置通信模塊統(tǒng)一，簡化前置運行流程，實現(xiàn)訂閱以及調(diào)整在線數(shù)據(jù)[2]。

2.3 通信與調(diào)度

智能電網(wǎng)的通信與調(diào)度過程中，涉及的電力工程技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)。智能電網(wǎng)調(diào)度過程中，需成立全面的決策控制體系，實現(xiàn)風險預控、安全預警和動態(tài)監(jiān)測，靈活控制電網(wǎng)的運行狀況，實時收集并及時傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，進而保證電網(wǎng)穩(wěn)定、安全的運行。另外，為了實現(xiàn)智能電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)的高速傳輸，需將大量的數(shù)據(jù)采集平臺設置于電網(wǎng)各處，同時成立專門的數(shù)據(jù)傳輸平臺和數(shù)據(jù)共享平臺，在規(guī)定的框架內(nèi)建設配套的專業(yè)網(wǎng)絡，建立統(tǒng)一、完整、開放的信息通信平臺，從而支撐智能電網(wǎng)通信體系有效運行。

2.4 無功電壓自動調(diào)整技術(shù)

電力調(diào)度系統(tǒng)在運行過程中也會出現(xiàn)一些問題，其中最主要的是缺少無功功率和電壓數(shù)據(jù)的情況。為了能夠解決這兩個難題，需要對原始的潮流數(shù)據(jù)進行分析，并對相近日的計劃潮流值進行準確的計算，同時還需要利用無功電壓自動調(diào)整技術(shù)對初始值進行校正，這樣可以保證在計算計劃潮流結(jié)果中無功功率和電壓保持合理的分布。具體步驟包括：首先，從電力調(diào)度系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)中找出相似日對應的數(shù)據(jù)評估后獲得計劃潮流計算的無功功率和電壓初值。其次，需要根據(jù)設備運行的狀態(tài)和具體的變化情況對整個電網(wǎng)設備的無功功率進行調(diào)整，并根據(jù)測試的結(jié)果預先做好補償措施。最后，要根據(jù)整個電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中電力運行具體報告中的節(jié)點情況對無功補償措施進行及時的調(diào)整，從而保證各個樞紐節(jié)點的電壓能夠在計劃值規(guī)定的范圍之內(nèi)。

3 結(jié)語

打造智能電網(wǎng)，建設低碳電網(wǎng)，為電網(wǎng)未來的發(fā)展提供了動力，也明確了未來的發(fā)展方向，這與我國建設環(huán)保型企業(yè)的目標相符，也是建設和諧社會的必然要求，但是對于電力調(diào)度的控制中心來說是機遇也是挑戰(zhàn)。本文詳細談論了智能調(diào)度系統(tǒng)控制中心的關(guān)鍵自動化技術(shù)、應用功能技術(shù)、數(shù)據(jù)功能技術(shù)、節(jié)能減耗調(diào)度技術(shù)以及在線仿真模擬技術(shù)，同時論述了自動化調(diào)度系統(tǒng)對電力企業(yè)提升管理效率、提高用電安全以及提高用戶滿意度方面的意義，希望可以為后續(xù)提供參考價值。