大电网调度智能化的若干关键技术问题分析

钱凯

摘要：目前，我国电网建设和规划的热点在于智能网的构建，面临的主要任务是加大力度建设骨干输电网，解决负荷与一次能源分布不均的矛盾，进一步提升能源的转换效率，降低温室气体的排放，保持用户侧与配网侧信息互动的安全稳定性。本文将对大电网调度智能化的关键性技术问题进行探讨。

关键词：电网调度；智能化；关键技术

Abstract: at present, China's power grid construction and planning of the hot spots in the construction of intelligent network, be the main task is to intensify the construction of backbone transmission grid, solve load and primary energy uneven distribution of contradictions, and further improve the energy conversion efficiency and reduce greenhouse gas emissions, keep the user side and distribution network side information interaction safety stability. This paper will to power grid scheduling intelligent key technical problems are discussed.

Keywords: power grid scheduling; Intelligent; Key technology

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

调度的智能化是电网安全、经济、优质运行的基本保障，同时还能促进电网可靠性提高。随着智能电网在电网建设中不断开发和构件，其对大电网调度以及资源优化配置的能力提出了新的挑战与改进。调度智能化应从大电网的安全可靠、资源优化配置、节能减排等出发。以建立优质、安全、经济、环保的大电网调度为目标，对发电、输电、用电、配电等各个环节进行统一协调，不断优化系统。大电网调度智能化是一个不断发展、循序渐进的过程，其每一个关键技术问题都需要逐步解决。只有突破这些关键性技术，才能真正实现大电网调度智能化。

大电网调度智能化

要实现大电网调度智能化，不仅要对三道防线的建设和完善进一步加强，提高其安全性和可靠性，同时还应加强调度的自动化建设。三道防线技术是组成电力系统安全防御的重要部分，其技术水平的高低直接影响电网运行的安全稳定性。电压紧急控制、失步解列、稳控装置、继电保护等是三道防线技术的主要内容。分布式就地安装是三道防线设备最为可靠的技术，在其防线方面，还需根据目前电网事故进行深层次研究，让大电网运行更加安全可靠。另一方面，要加强电网调度自动化建设，使电网实现动态、静态、暂态综合分析，实现全面实时优化调度。最终实现调度智能化。

大电网调度智能化的关键技术

2.1电网基础数据建设

2.1.1存在问题

目前，在我国电网电镀工作中，电网基础数据存在的问题主要有：

首先，部分电网测量的基础数据不完整，有的完全无法得到，对冗余度的量测造成影响，严重者会导致出现可观测性问题。

其次，电网基础数据的准确性与计时性还存在问题。量测数据采集出现偏差或在传输配置程序出现错误，都会影响在线计算的准确性。由于量测数据延时长，使在现计算的时间也延长，影响了状态估计的实时性。

此外，由于主站直接采集量测数据一般保持在1秒至10秒的范围内时延，也影响了其他系统转发数据的时延性。

为了提高电网基础数据的时效性与准确性，对现有的量测数据进行有效改进十分必要。在建设数据系统时，不是否定当前，而是建立在现有基础数据系统的基础上，进行系统的逐步改进。

2.1.2改进方案

针对电网基础数据存在的问题，提出对SCADA监控系统与数据采集的数据进行适量增加时标信息的方法。主要包括支持统一时标量测的监测系统SCADA，运动协议修改、量测时标设置。

(1)支持统一时标量测的SCADA系统。当量测带有时标信息时，需要合理利用统一的时标量测对主站系统进行相应的改进。在前置采集上首先体现了主站系统的变化。因为远程通信协议采用的是104与101扩展协议，需要对前置采集模块的协议解释程序进行相关修改，使得量测时标处理进一步增加。其次，体现在数据存储上。对实时与历史数据存储的时标信息进行相应的增加。其中，周期存储方式是传统历史数据存储的常用方式，其存储周期为1分钟到5分钟，采用这种方式难以满足应用软件对统一时标断面信息的要求，因此，必须对带时标数据存储方式进一步增加，数据存储采用时序数据库进行。当量测数据带时标后，不但能够对各个量测处于不同时刻的量测数据进行查询，还能进行同一时刻的各个量测值进行查询，形成这个时刻电网的统一断面，促进应用软件对各种应用信息的分析。由此看来，在传统监测系统的基础上，进一步增加同一时刻电网断面的相关功能十分必要。

(2)量测时标设置。在测控装置上直接打上时标是对量测数据带上时标信息最为理想的方式。由于103协议的装置级不支持量测时标的设置，对于采用103协议的大多变电站来说，解决这一问题的方法是统一设置量测时标在变电站的运动系统内。

(3)远动协议修改。在控制中心与变电站的远动通信中，104协议与101协议不支持模拟量时标，因此，为了让此协议能支持模拟量时标，应对这些协议进行扩展和修改，在时标信息增加的同时也增加了一定的额外传输量。

2.2应用支撑平台

2.2.1存在问题

智能电网控制中心是各种不同系统与信息统一集成的。在大电网调度控制中心，面对同一电力系统，不同业务部门具有不同的电网模型和工具。比如，能量管理系统EMS为调度人员通常使用的系统，此系统的维护由专业的自动化人员进行；保护人员进行保护整定时通常基于运用静态等值的计算软件。不同专业使用不同的软件和系统，需要独立维护其数据和模型，增大了计算与维护工作量，有时候还会出现不一致的情况，影响了整个系统的稳定运行。为了建立资源共享、模型统一、满足系统维护和综合应用需求，实现个性化、集成化信息展示的应用支撑平台，需要对应用支撑平台进一步优化。

2.2.2解决方案

(1)全源可扩展综合数据采集平台。采用此平台主要是解决信息来源问题。对数据来源进行采集，将生数据转换为熟数据，存入系统。其中，视频数据、用户电表数据、电力设备状态数据等是数据的主要来源。采集通道可通过无线、光纤等方式，采用分布式采集技术，能够对采集通道、协议、目标进行灵活扩展，获得的电网状态信息较为全面。

(2)全局分布式综合数据共享平台。此平台的采用主要是解决集成数据的问题。通过采用公共模型数据定义、访问及存储，为各种应用提供了透明、统一的公共模型数据。全景视图技术是此平台主要采用的及时，在物理上进行分布存储，而逻辑上建立了全景模型。对集中式建模数据与分布式建模的课扩展性进行了一致性的综合统一。

(3)全景可视化综合信息展示平台。此平台主要解决的是信息使用对象、以怎样的方式展示的问题。智能电网控制中心主要强调个性化综合展示在特定的权限范围内进行。随着用户和应用功能的不断增多，对其信息展示要求也随之不断扩展。

2.3高级应用软件

2.3．1存在问题

目前，在高级应用软件中，状态估计，预警预控方面以及三道防线整定方面等都存在着不同程度的问题，严重影响了整个电力系统的高效稳定运行。因此对应用软件的实用化、合理化改进亟待解决。

2.3.2解决方案

在保持电网基础数据预计集成化应用支撑平台的良好性的基础上，需要对高级应用软件进一步优化，建立基于在线自适应的三道防线，基于时标量测快速状态估计、实现实时预警预控，逐步实现大电网调度的智能化。

结语

大电网调度智能化的实现是一个循序渐进、不断演化的过程，需要根据现有条件的基础上，对三道防线与调度自动化系统不断改进和完善，让电网调度智能化水平真正得以提升。

参考文献：

[1]袁懋振，实事求是研究推进智能电网建设[J]．能源，2009(10).

[2]姚建国，严胜,杨胜春,中国特色智能调度的实践与展望[J]．电力系统自动化，2009(17).

[3]江道灼,申屠刚,李海翔,基础信息的标准化和规范化在智能电网建设中的作用与意义[J].电力系统自动化,2009(20).

[4]孙宏斌，谢开，蒋维勇，智能机器调度员的原理和原型系统[J].电力系统自动化，2007(16).

[5]张伯明,孙宏斌,吴文传,智能电网控制中心技术的未来发展[J].电力系统自动化，2009(17).

[6]赖同庆，基于EMS的电网一体化仿真培训系统[J]．广东电力,2008(3).