馮樹(shù)海，姚建國(guó)，楊勝春，於益軍，莊衛(wèi)金，張 鴻，湯必強(qiáng)

（中國(guó)電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 210003）

0 引言

我國(guó)能源開(kāi)發(fā)重心西移北移、負(fù)荷中心在東中部地區(qū)的基本格局長(zhǎng)期不會(huì)改變，能源大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送和大范圍優(yōu)化配置是歷史必然，始終存在大容量遠(yuǎn)距離輸送電力的基本需求。未來(lái)電網(wǎng)將向著大電網(wǎng)、大市場(chǎng)方向發(fā)展，以適應(yīng)大規(guī)?？鐓^(qū)輸電的要求[1-2]。

電網(wǎng)規(guī)模、裝機(jī)容量、用電負(fù)荷快速增長(zhǎng)導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行特征發(fā)生深刻變化。特高壓電網(wǎng)的構(gòu)建，將從根本上改變電網(wǎng)的現(xiàn)有形態(tài)，使得電網(wǎng)運(yùn)行特性呈現(xiàn)復(fù)雜性增加、一體化特征明顯、電力平衡全局性需求增強(qiáng)等特征。

a.電網(wǎng)運(yùn)行復(fù)雜性增強(qiáng)。電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大加劇了電網(wǎng)運(yùn)行工況和潮流的多變性；交直流混聯(lián)增加了協(xié)調(diào)控制的難度；風(fēng)電等新能源大規(guī)模接入，給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)較大波動(dòng)，安全風(fēng)險(xiǎn)增大；自然災(zāi)害呈多發(fā)、頻發(fā)趨勢(shì)，對(duì)大規(guī)模、遠(yuǎn)距離特高壓輸電系統(tǒng)安全運(yùn)行造成很大威脅。

b.電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)呈現(xiàn)一體性。電網(wǎng)將發(fā)展為以特高壓主網(wǎng)架連接的巨型電網(wǎng)，交流電氣聯(lián)系緊密、直流交換容量巨大，各區(qū)域、各級(jí)電網(wǎng)相互影響、相互作用進(jìn)一步增強(qiáng)，電網(wǎng)特性將由區(qū)域模式主導(dǎo)轉(zhuǎn)向總體模式。

c.電力平衡呈現(xiàn)全局性。特高壓電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，改變了當(dāng)?shù)亟◤S就地平衡的電網(wǎng)發(fā)展方式，在全局范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)總體資源優(yōu)化配置將成為電網(wǎng)發(fā)展的必然選擇。

伴隨著調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)分析決策軟件也不斷地向著大規(guī)模、復(fù)雜化、在線化方向發(fā)展[3-7]，從未來(lái)電網(wǎng)的運(yùn)行特性變化、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)發(fā)展來(lái)看，目前基于分層調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)的分析決策方法還有以下幾個(gè)方面需要提升[8-9]。

a.模型處理方式：自下而上的模型拼接方式存在著模型重復(fù)維護(hù)、拼接流程復(fù)雜、上下級(jí)對(duì)同一設(shè)備命名不一致、統(tǒng)一模型驗(yàn)證機(jī)制不完善、模型缺乏統(tǒng)一發(fā)布機(jī)制等問(wèn)題。

b.數(shù)據(jù)處理方式：未來(lái)電網(wǎng)的時(shí)間尺度精細(xì)化調(diào)度需要系統(tǒng)架構(gòu)具有較快的信息處理與交互速度。然而目前的分層系統(tǒng)增加了處理數(shù)據(jù)的開(kāi)銷和延遲，很難滿足未來(lái)電網(wǎng)細(xì)時(shí)間尺度下全局調(diào)度的快速性要求。

c.分析決策方式：目前各級(jí)調(diào)度中心的分析決策還是不能相互配合，這導(dǎo)致分析決策的基礎(chǔ)模型不合理或不準(zhǔn)確、上下級(jí)調(diào)度之間的一體化支撐能力不足、分析決策結(jié)果不精細(xì)等問(wèn)題。

d.資源利用率：未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)與未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行一樣需要其具有較高的經(jīng)濟(jì)性，主要表現(xiàn)在較高的計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率。這需要調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)本身在感知所有服務(wù)器的完整信息的基礎(chǔ)上充分利用閑置資源，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的優(yōu)化調(diào)度。

為了構(gòu)建邏輯上高度一體化的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，考慮未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展對(duì)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的新需求，文獻(xiàn)[10]提出了“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的全網(wǎng)集散式調(diào)度與控制技術(shù)支持系統(tǒng)的架構(gòu)，并對(duì)該架構(gòu)下如何實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)基礎(chǔ)模型、分析與控制決策的集中等功能提出了初步的構(gòu)想。本文即是在此構(gòu)想基礎(chǔ)上，對(duì)一體化分析中心總體架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)思路進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。

1 一體化分析中心總體架構(gòu)

一體化分析中心總體架構(gòu)如圖1所示。由圖1可見(jiàn)，一體化分析中心基于調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)支撐平臺(tái)，由基礎(chǔ)服務(wù)層、服務(wù)定制層、應(yīng)用分析層組成。

a.基礎(chǔ)服務(wù)層主要提供電網(wǎng)模型服務(wù)、數(shù)據(jù)斷面服務(wù)以及基本服務(wù)。

b.服務(wù)定制層基于基礎(chǔ)服務(wù)層提供的底層服務(wù)，定制適合的電網(wǎng)模型、數(shù)據(jù)斷面、分析計(jì)算類型，并分配相應(yīng)的計(jì)算資源。

c.應(yīng)用分析層提供面向各類具體調(diào)度業(yè)務(wù)需求的高級(jí)應(yīng)用，包括一體化計(jì)劃編制、實(shí)時(shí)監(jiān)視分析、預(yù)想分析、智能控制決策和智能評(píng)估等方面。

與傳統(tǒng)分析決策軟件不同，一體化分析中心將與數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SCADA）系統(tǒng)分離。這種分離不僅表現(xiàn)在邏輯上，更表現(xiàn)在物理上。該一體化分析中心的物理設(shè)備可能集中在某幾個(gè)大城市，而SCADA系統(tǒng)則存在于各國(guó)分省調(diào)度監(jiān)控中心。這種變化將導(dǎo)致一體化分析決策中心的對(duì)外數(shù)據(jù)接口、計(jì)算分析服務(wù)流程、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載需求等與傳統(tǒng)模式相比有較大差異。

一體化分析中心總體數(shù)據(jù)流程如圖2所示。由圖2可見(jiàn)，一體化分析中心需要從模型發(fā)布中心獲取模型，從國(guó)網(wǎng)省各級(jí)調(diào)度中心獲取運(yùn)行方式數(shù)據(jù)和控制決策數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，從而構(gòu)建分析決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型。同時(shí)，一體化分析中心為各級(jí)調(diào)度中心提供在線分析結(jié)果、離線分析結(jié)果、分析決策服務(wù)結(jié)果等數(shù)據(jù)。

圖1 一體化分析中心總體架構(gòu)Fig.1 Overall structure of integrated analysis centre

圖2 一體化分析中心總體數(shù)據(jù)流程Fig.2 Overall data flow of integrated analysis centre

2 一體化分析中心詳細(xì)設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的一體化分析、計(jì)劃、決策及控制等，系統(tǒng)從模型維護(hù)、驗(yàn)證、發(fā)布、存儲(chǔ)與管理等方面對(duì)統(tǒng)一模型中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，以期解決傳統(tǒng)的模型拼接方式帶來(lái)的模型不匹配、參數(shù)不一致等問(wèn)題；采用跨局域網(wǎng)的主備機(jī)管理模式對(duì)在線分析服務(wù)中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，即保證在線分析服務(wù)分析結(jié)果的唯一性和計(jì)算負(fù)載的均衡性，又不增加網(wǎng)絡(luò)資源的消耗量；采用調(diào)度系統(tǒng)動(dòng)態(tài)開(kāi)辟空間進(jìn)行離線計(jì)算分析服務(wù)的模式，提升一體化分析中心同時(shí)為多個(gè)用戶提供離線分析服務(wù)的能力。具體設(shè)計(jì)方案如下。

2.1 模型中心設(shè)計(jì)

2.1.1 模型維護(hù)

模型維護(hù)驗(yàn)證發(fā)布流程如圖3所示。由圖3可見(jiàn)，10 kV及以上一次設(shè)備模型全部進(jìn)入統(tǒng)一模型維護(hù)中心，這樣統(tǒng)一模型發(fā)布中心就形成了包含全系統(tǒng)所有10kV以上的一次設(shè)備模型庫(kù)；國(guó)/分調(diào)、省調(diào)、省級(jí)模型發(fā)布中心直接從統(tǒng)一模型發(fā)布中心切割需要的模型即可。

圖3 模型維護(hù)驗(yàn)證發(fā)布流程Fig.3 Flowchart of model maintenance，verification and release

如果所有模型維護(hù)和驗(yàn)證都在統(tǒng)一模型維護(hù)中心進(jìn)行，則受模型范圍太大的影響，該系統(tǒng)大模型難以驗(yàn)證通過(guò)。因而，模型中心采用2級(jí)系統(tǒng)架構(gòu)。

與一次設(shè)備模型相對(duì)，大多數(shù)二次模型不進(jìn)入統(tǒng)一模型維護(hù)中心，只有與省級(jí)以上電網(wǎng)分析控制相關(guān)的二次模型信息（如安全穩(wěn)定自動(dòng)裝置模型、AGC模型、調(diào)度計(jì)劃模型等）才進(jìn)入統(tǒng)一模型維護(hù)中心。

2.1.2 模型驗(yàn)證

模型維護(hù)采用根據(jù)廠站地理位置確定廠站隸屬于相應(yīng)模型維護(hù)中心原則。該廠站模型在省級(jí)模型維護(hù)中心維護(hù)并驗(yàn)證通過(guò)后，將發(fā)送至統(tǒng)一模型維護(hù)中心。最終，統(tǒng)一模型維護(hù)中心對(duì)涉及省與省之間的邊界聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行模型驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后，提供給統(tǒng)一模型發(fā)布中心進(jìn)行發(fā)布。

2.1.3 模型發(fā)布

各調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)以及一體化分析中心的模型源頭都是模型發(fā)布中心。不同的是，各監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)其調(diào)度管轄范圍，決定從統(tǒng)一模型發(fā)布重新獲取相應(yīng)范圍的一次設(shè)備模型；而一體化分析中心需要獲取的一次設(shè)備模型則相對(duì)較大，省級(jí)以上一體化分析決策中心需要獲取所有220 kV以上廠站的電網(wǎng)模型，而省地一體化分析中心通常獲取該省管轄范圍的所有一次設(shè)備模型以及部分邊界模型。模型的發(fā)布過(guò)程只有切割，沒(méi)有拼接，即統(tǒng)一模型中心包含一個(gè)最大的一次設(shè)備模型，所有被發(fā)布對(duì)象只是從統(tǒng)一模型中心抽取部分模型。當(dāng)然，特殊情形下也可以獲取全部模型。

2.1.4 運(yùn)行模型的存儲(chǔ)與管理

分析中心要實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)分析決策，首先需要確定相應(yīng)的分析決策電網(wǎng)模型，其次還需要獲取與此模型相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行方式數(shù)據(jù)。在該系統(tǒng)中，省級(jí)以上應(yīng)用分析中心涵蓋了全網(wǎng)所有220 kV以上電網(wǎng)模型；同時(shí)，分析中心量測(cè)數(shù)據(jù)需要在更大范圍內(nèi)獲取，而不是僅從某個(gè)調(diào)度中心就能得到。這些決定了其模型管理、數(shù)據(jù)獲取流程相比傳統(tǒng)模式要復(fù)雜得多。

電網(wǎng)運(yùn)行方式數(shù)據(jù)是以具體的電網(wǎng)模型為基礎(chǔ)的，離開(kāi)與之匹配的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)，運(yùn)行方式數(shù)據(jù)將變得毫無(wú)意義。而在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，電網(wǎng)模型是會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化的，因此，對(duì)電網(wǎng)的分析決策需要解決電網(wǎng)模型和方式數(shù)據(jù)的一致性匹配問(wèn)題。此外，由于對(duì)電網(wǎng)分析決策的對(duì)象、范圍和目標(biāo)的不同，導(dǎo)致所需要的電網(wǎng)模型和方式數(shù)據(jù)的類型、覆蓋范圍、精細(xì)程度等存在著較大差異。

一體化分析中心的模型數(shù)據(jù)由運(yùn)行模型庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)與管理，如圖4所示。運(yùn)行模型庫(kù)是應(yīng)用分析中心的模型數(shù)據(jù)源頭，它為應(yīng)用分析中心提供實(shí)時(shí)、歷史以及未來(lái)的模型存儲(chǔ)、修改以及獲取服務(wù)，模型可以是全網(wǎng)模型，也可以是局部模型，提供的模型的類型、范圍由應(yīng)用分析中心提出的模型需求決定。

圖4 運(yùn)行模型的存儲(chǔ)與管理Fig.4 Storage and management of operation model

2.2 在線分析服務(wù)

分析中心實(shí)時(shí)模式設(shè)計(jì)如圖5所示。由圖5可見(jiàn)，在一體化分析中心中，在線分析計(jì)算決策可考慮采用雙中心異地互備的總體架構(gòu)，在城市A和B分別建設(shè)1個(gè)一體化分析中心，2個(gè)中心之間采用高速網(wǎng)絡(luò)連接。在2個(gè)中心之上構(gòu)建跨局域網(wǎng)的系統(tǒng)管理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)2個(gè)中心的各應(yīng)用的運(yùn)行管理。

在實(shí)時(shí)模式下，所有省級(jí)以上調(diào)度系統(tǒng)集中在一起進(jìn)行在線分析。分析需要從各調(diào)度中心獲取準(zhǔn)同步的遙測(cè)數(shù)據(jù)，基于此數(shù)據(jù)進(jìn)行全網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算。狀態(tài)估計(jì)結(jié)果數(shù)據(jù)作為其他分析決策軟件的基礎(chǔ)斷面。狀態(tài)估計(jì)采用主備機(jī)模式，但這種主備機(jī)模式不同于傳統(tǒng)的局域網(wǎng)內(nèi)部主備方式，而是跨局域系統(tǒng)的主備機(jī)模式。

圖5 分析中心實(shí)時(shí)模式設(shè)計(jì)Fig.5 Design of real-time mode for analysis centre

跨局域系統(tǒng)的主備機(jī)模式將導(dǎo)致2個(gè)分析中心之間的數(shù)據(jù)交互量的大幅度上升，這需要采用一定的機(jī)制來(lái)減少分析中心之間的數(shù)據(jù)交互頻度和流量。比如狀態(tài)估計(jì)計(jì)算結(jié)果需要在2個(gè)中心之間進(jìn)行同步。如果不加控制地由各個(gè)軟件獨(dú)立去拷貝狀態(tài)估計(jì)結(jié)果，將導(dǎo)致2個(gè)中心之間數(shù)據(jù)交互量的不合理上升。這時(shí)可以考慮在狀態(tài)估計(jì)計(jì)算結(jié)束后，一次性將其結(jié)果傳送給另一應(yīng)用分析中心的數(shù)據(jù)接口，由此數(shù)據(jù)接口為該中心的各應(yīng)用分析軟件提供狀態(tài)估計(jì)計(jì)算結(jié)果服務(wù)。這樣既保證了狀態(tài)估計(jì)結(jié)果的唯一性，又減少了應(yīng)用分析中心之間的數(shù)據(jù)交互量。

同樣，對(duì)于各調(diào)度系統(tǒng)，由于物理上與分析中心并不在同一地點(diǎn)，需要通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)對(duì)應(yīng)用分析軟件進(jìn)行使用，這就需要分析中心同時(shí)為多達(dá)幾十個(gè)調(diào)度系統(tǒng)提供在線數(shù)據(jù)查看服務(wù)。這些服務(wù)如果由一個(gè)中心提供，而另一個(gè)中心處于閑置狀態(tài)，不僅對(duì)服務(wù)軟件帶來(lái)壓力，網(wǎng)絡(luò)資源也不能得到充分合理應(yīng)用。因而，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、計(jì)算中心負(fù)載的均衡性以及系統(tǒng)的易實(shí)現(xiàn)性，各應(yīng)用主機(jī)向?qū)ν鈹?shù)據(jù)接口提供實(shí)時(shí)應(yīng)用分析結(jié)果數(shù)據(jù)，用于對(duì)外數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.3 離線分析服務(wù)

在線分析服務(wù)的結(jié)果發(fā)布模式類似于廣播模式，而離線計(jì)算服務(wù)的交互模式則和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式類似。考慮到離線分析服務(wù)需要為多達(dá)幾十個(gè)調(diào)度中心提供分析服務(wù)，而不同計(jì)算分析所需的計(jì)算類型、計(jì)算模型、運(yùn)行方式、控制參數(shù)、計(jì)算目標(biāo)差異更大，因而傳統(tǒng)的按照靜態(tài)配置設(shè)置研究模式的管理方法將無(wú)法滿足實(shí)際需求，需要采用新的思路和方法來(lái)進(jìn)行離線分析計(jì)算服務(wù)的管理。

分析中心研究模式設(shè)計(jì)如圖6所示。由圖6可見(jiàn)，用戶進(jìn)行研究分析時(shí)，需要向應(yīng)用分析中心提出請(qǐng)求服務(wù)申請(qǐng)，提交申請(qǐng)的信息需要涵蓋用戶信息、計(jì)算類型信息、模型信息、運(yùn)行方式信息、控制參數(shù)信息、操作調(diào)整信息、持續(xù)時(shí)間信息等。分析中心根據(jù)提交的申請(qǐng)，動(dòng)態(tài)開(kāi)辟計(jì)算空間，組織相應(yīng)模型、運(yùn)行方式數(shù)據(jù)、計(jì)算序列，進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，并將分析計(jì)算結(jié)果返回給調(diào)用者或是直接刷新客戶端畫面等。

圖6 分析中心研究模式設(shè)計(jì)Fig.6 Design of research mode for analysis centre

3 未來(lái)調(diào)度系統(tǒng)分析決策發(fā)展方向探討

未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度分析決策中心不僅在總體架構(gòu)、模型管理方法、數(shù)據(jù)傳輸和處理流程上相對(duì)現(xiàn)有調(diào)度中心在線分析軟件發(fā)生較大變化，在具體的功能實(shí)現(xiàn)方面，也將在現(xiàn)有功能基礎(chǔ)上，向著更實(shí)用、更智能的方向發(fā)展。

3.1 “數(shù)據(jù)分析”技術(shù)將得到更多應(yīng)用

未來(lái)調(diào)度系統(tǒng)將不僅采集和存儲(chǔ)傳統(tǒng)的電力、電量數(shù)據(jù)。隨著變電站和輸電線路中使用的在線監(jiān)測(cè)裝置數(shù)目的增多，調(diào)度系統(tǒng)收集了大量的視頻、圖像等數(shù)據(jù)，同時(shí)，調(diào)度中心還可能獲得如氣溫、云圖、暴雨、臺(tái)風(fēng)、地震等大量的氣象實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)[11]。另外，調(diào)度習(xí)慣、操作指令、事故處理案例等多種樣式的數(shù)據(jù)也在調(diào)度系統(tǒng)中逐漸得到存儲(chǔ)和應(yīng)用。

綜合運(yùn)用知識(shí)推理、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)分析技術(shù)，從這些種類繁多的數(shù)據(jù)中分析提取電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)展趨勢(shì)的重要信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的準(zhǔn)確的感知和趨勢(shì)辨識(shí)，將有利于提高調(diào)度運(yùn)行人員對(duì)電網(wǎng)的掌控能力。隨著這些數(shù)據(jù)分析技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的大量擴(kuò)展，數(shù)據(jù)分析技術(shù)在調(diào)度系統(tǒng)分析應(yīng)用中將有較好的應(yīng)用前景。

3.2 離線分析軟件在線化

由于歷史原因，調(diào)度中心的許多部門目前依然采用離線分析計(jì)算的方法，進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃、發(fā)電計(jì)劃制定、運(yùn)行方式安排等工作。由于擔(dān)心實(shí)時(shí)調(diào)度過(guò)程中的系統(tǒng)狀態(tài)與離線分析計(jì)算時(shí)的假想狀態(tài)不一致，為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此離線分析時(shí)，經(jīng)常是在最大負(fù)荷和最惡劣運(yùn)行條件情況下，進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行方式安排。這些可能導(dǎo)致電網(wǎng)利用率偏低、對(duì)高滲透率再生能源帶來(lái)的隨機(jī)波動(dòng)無(wú)法全覆蓋等問(wèn)題。

計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提升以及電網(wǎng)模型、運(yùn)行方式等數(shù)據(jù)逐漸規(guī)范化給傳統(tǒng)商業(yè)離線分析軟件在線化提供了基礎(chǔ)條件。通過(guò)擴(kuò)展在線調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)的支撐能力，構(gòu)建傳統(tǒng)離線分析軟件（例如BPA、PSASP、PSS/E等）與在線調(diào)度系統(tǒng)之間的接口，利用在線調(diào)度系統(tǒng)為離線分析軟件提供實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)斷面，逐步實(shí)現(xiàn)離線分析軟件的在線化，將是未來(lái)分析軟件的重要發(fā)展方向之一。

3.3 不確定性分析方法在調(diào)度系統(tǒng)得到應(yīng)用

間歇性電源出力的隨機(jī)性、分布式電源大量接入導(dǎo)致配電網(wǎng)架構(gòu)的變化、電動(dòng)汽車大量接入引起的集聚效應(yīng)、復(fù)雜負(fù)荷響應(yīng)單獨(dú)及綜合作用以及電網(wǎng)自身結(jié)構(gòu)調(diào)整等都可能導(dǎo)致電網(wǎng)潮流特性及分布規(guī)律發(fā)生變化，這將使得傳統(tǒng)的確定性潮流分析方法難以滿足新的需求。

對(duì)電網(wǎng)不確定性分析的方法目前主要有概率潮流[12-15]、區(qū)間潮流[16-17]、模糊潮流[18]等方法。 其中概率潮流包括蒙特卡洛、點(diǎn)估計(jì)、拉丁超立方、半不變量解析等方法[19-21]。綜合考慮計(jì)算量、計(jì)算精度等影響因素，半不變量法及其改進(jìn)型算法將是未來(lái)調(diào)度系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的不確定性分析方法之一。

3.4 計(jì)劃編制一體化

一體化調(diào)度計(jì)劃基于全網(wǎng)統(tǒng)一基礎(chǔ)模型，根據(jù)全網(wǎng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)信息以及需求側(cè)可調(diào)控資源的相關(guān)信息，在滿足電網(wǎng)和電廠約束的前提下，針對(duì)國(guó)、網(wǎng)、省電網(wǎng)所有發(fā)電機(jī)組統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、優(yōu)化計(jì)算、安全校核、評(píng)估分析等，將使得計(jì)算目標(biāo)達(dá)到全局最優(yōu)。

大規(guī)?？稍偕茉床▌?dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，使得日前計(jì)劃制定的發(fā)電機(jī)出力計(jì)劃、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃與實(shí)際運(yùn)行情況偏差較大[22]，采用傳統(tǒng)的區(qū)域之間、省級(jí)電網(wǎng)之間嚴(yán)格遵守日前關(guān)口聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃的模式對(duì)于可再生能源的最大限度消納是不利的。應(yīng)對(duì)這種情況，可以采用日內(nèi)計(jì)劃滾動(dòng)修編的方法加以解決。傳統(tǒng)的多級(jí)調(diào)度計(jì)劃交替迭代的編制模式，難以滿足日內(nèi)計(jì)劃滾動(dòng)修編的速度和精度要求。

一體化調(diào)度計(jì)劃編制及安全校核避免了國(guó)、網(wǎng)、省多級(jí)調(diào)度系統(tǒng)的反復(fù)協(xié)調(diào)優(yōu)化，將提高計(jì)劃編制的效率，有利于合理安排全網(wǎng)范圍內(nèi)所有發(fā)用電資源，降低備用運(yùn)行費(fèi)用，提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

3.5 電網(wǎng)輔助決策超前化

輔助決策分析到目前為止主要屬于事后調(diào)度決策范疇，隨著對(duì)電網(wǎng)感知能力的提升和分析計(jì)算能力的提高，電網(wǎng)輔助決策將逐漸由事后決策向事前預(yù)防方向發(fā)展，從而提高決策的合理性和實(shí)用性。

未來(lái)，電網(wǎng)運(yùn)行智能輔助決策將向基于多源信息融合的復(fù)雜故障自動(dòng)診斷及恢復(fù)輔助決策、電網(wǎng)運(yùn)行預(yù)防控制綜合優(yōu)化決策、輸電網(wǎng)在線優(yōu)化重構(gòu)輔助決策、極端自然災(zāi)害情況下的互聯(lián)大電網(wǎng)快速恢復(fù)控制在線優(yōu)化決策等方向發(fā)展。

3.6 電網(wǎng)調(diào)度智能后評(píng)估

電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行后評(píng)估是提升電網(wǎng)運(yùn)行控制水平的重要環(huán)節(jié)，目前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行后評(píng)估還處于以人工經(jīng)驗(yàn)評(píng)估為主，對(duì)歷史數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單指標(biāo)分析評(píng)價(jià)為輔的階段。對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的智能分析評(píng)估體系尚處于初步研究階段。

未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行智能評(píng)估需要涵蓋“事前、事中、事后”全過(guò)程，能夠系統(tǒng)、直觀反映電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行“安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行綜合水平的科學(xué)定量評(píng)估，提出有效可行的優(yōu)化建議，支撐電網(wǎng)安全生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)閉環(huán)管理和持續(xù)滾動(dòng)優(yōu)化，促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度控制精益化水平的提升。

4 結(jié)語(yǔ)

為了適應(yīng)未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行特性復(fù)雜性增加、一體化特征明顯、電力平衡全局性增強(qiáng)的需求，本文基于“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的全網(wǎng)集散式調(diào)度與控制技術(shù)支持系統(tǒng)的架構(gòu)，提出了一體化分析中心的總體架構(gòu)，并對(duì)該架構(gòu)下模型中心、在線分析服務(wù)和離線分析服務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，分析了未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)分析決策發(fā)展方向，為調(diào)度系統(tǒng)分析決策軟件的研發(fā)提供了參考。