孟旭峰(國網(wǎng)湖北省電力公司荊門供電公司,湖北 荊門448000)
淺論電網(wǎng)調(diào)度智能化若干主要技術(shù)問題及措施
孟旭峰(國網(wǎng)湖北省電力公司荊門供電公司,湖北 荊門448000)
電網(wǎng)調(diào)度其智能化要求在技術(shù)方面綜合地達(dá)到主站與廠站的二次系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化的建設(shè)及信息的靈活互動(dòng),要求在管理方面能夠打破專業(yè)的壁壘,進(jìn)而達(dá)到二次專業(yè)融合。本文主要從電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),應(yīng)用的支撐平臺以及高級應(yīng)用的軟件三方面對電網(wǎng)調(diào)度其智能化的過程中主要技術(shù)問題進(jìn)行了闡述。對于電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建設(shè)方面,采用了在統(tǒng)一時(shí)的標(biāo)量所測的采集數(shù)據(jù)以及監(jiān)控的系統(tǒng)。在應(yīng)用的支撐平臺方面,提出對與集成化應(yīng)用其支撐平臺的解決方案。對于最新高級應(yīng)用的軟件,提出以時(shí)標(biāo)量測為基礎(chǔ)的快速狀態(tài)估計(jì),以在線為基礎(chǔ)的自適應(yīng)的三道防線以及實(shí)時(shí)的預(yù)警預(yù)控。
電網(wǎng);智能化調(diào)度;技術(shù)問題;措施
電網(wǎng)對于調(diào)度智能化駕馭電網(wǎng)能力及進(jìn)行較大范圍其資源優(yōu)化的配置能力提出一些更新的要求,因而需要迫切地開展關(guān)于調(diào)度智能化研究與建設(shè)的探討。對于調(diào)度智能化,它是能夠保障電網(wǎng)安全地、優(yōu)質(zhì)地、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的基礎(chǔ),其是提高供電的可靠性非常重要的技術(shù)手段。對于智能化調(diào)度主要要圍繞確保電網(wǎng)可以安全運(yùn)行,可以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,可以大力提高供電的可靠性,可以加快節(jié)能減排一些核心的任務(wù)來開展。智能化調(diào)度應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一地協(xié)調(diào)發(fā)電,輸電,配電,用電每個(gè)環(huán)節(jié),要對系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化,保證電網(wǎng)的安全,經(jīng)濟(jì),優(yōu)質(zhì),環(huán)保。
電網(wǎng)智能化調(diào)度是循序漸進(jìn)的一個(gè)深化過程,要努力地去解決每個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題。根據(jù)不斷地突破這些關(guān)鍵的技術(shù)問題,進(jìn)而逐步地使電網(wǎng)智能化調(diào)度得以實(shí)現(xiàn)。本文主要介紹了關(guān)于電網(wǎng)智能化調(diào)度當(dāng)中一些關(guān)鍵的技術(shù)問題以及措施。
為了實(shí)現(xiàn)對于電網(wǎng)智能化調(diào)度,不僅要完善與加強(qiáng)對于三道防線的建設(shè),進(jìn)而提高對于三道防線可靠性和安全性,而且還要對于調(diào)度的自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)行加強(qiáng)。三道防線的技術(shù)作為在電力系統(tǒng)當(dāng)中安全防御重要的組成部分,其在保證國家電網(wǎng)可以安全穩(wěn)定地運(yùn)行當(dāng)中發(fā)揮了非常重要的作用,其包括繼電的保護(hù),穩(wěn)控的裝置,失步解列,頻率以及電壓的緊急控制。對于三道防線的裝備其分布式以就地的安裝方式最可靠,目前國內(nèi)其技術(shù)已經(jīng)較為成熟,且在國際上已經(jīng)處于領(lǐng)先的地位。中國電力的工作者歷經(jīng)了三十年智慧的結(jié)晶逐漸由其他的國家電網(wǎng)運(yùn)行而借鑒。對于三道防線的方面,仍舊需要在已有的基礎(chǔ)之上研究一些電網(wǎng)事故中深層次的問題,研究的原則是要更加地安全可靠。
電網(wǎng)智能化調(diào)度的演化其另一個(gè)方面就是對電網(wǎng)指揮的系統(tǒng)其智能化的建設(shè)進(jìn)行加強(qiáng),進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)由電網(wǎng)靜態(tài)的分析為主過渡到靜態(tài),動(dòng)態(tài)與暫態(tài)這三態(tài)綜合的分析而轉(zhuǎn)變;實(shí)現(xiàn)由電網(wǎng)離線的分析為主過渡到快速在線的實(shí)時(shí)分析轉(zhuǎn)變;實(shí)現(xiàn)由事后的分析為主過渡到綜合的預(yù)警,在線的決策轉(zhuǎn)變;實(shí)現(xiàn)由離線的優(yōu)化為主過渡到全面實(shí)時(shí)的優(yōu)化調(diào)度轉(zhuǎn)變,從而最終可以實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度。
電網(wǎng)智能化調(diào)度關(guān)鍵的技術(shù)主要有三個(gè)方面,其分別為電網(wǎng)其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建設(shè),集成化應(yīng)用的支撐平臺、新一代高級的應(yīng)用軟件,以下將分別論述這三方面的主要內(nèi)容:
2.1 電網(wǎng)其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建設(shè)存在的主要問題及措施
對于調(diào)度的工作來說,電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在很多方面都有待進(jìn)一步地提高。
完整性,一些部分的量測的數(shù)據(jù)不能得到或其不完整,進(jìn)而影響量測的冗余度,如若嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)給可觀測性帶來一些問題。
準(zhǔn)確性,一些量測的數(shù)據(jù)若出現(xiàn)采集的偏差以及傳輸?shù)呐渲贸霈F(xiàn)錯(cuò)誤,都會(huì)影響在線準(zhǔn)確地計(jì)算。
及時(shí)性,當(dāng)量測的數(shù)據(jù)出現(xiàn)延時(shí)長,則在線計(jì)算的滯后時(shí)間也會(huì)較長,進(jìn)而狀態(tài)估計(jì)的功能其實(shí)時(shí)性也就隨之變差。
同時(shí)性,主站其直接采集量測的數(shù)據(jù)其時(shí)延大約是在1~10s之間,而通過其他的系統(tǒng)來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)其時(shí)延可以達(dá)到分鐘級別。
為保證電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)其準(zhǔn)確性與時(shí)效性,因此需要把現(xiàn)在所有量測得數(shù)據(jù)都進(jìn)行改進(jìn),這同樣是智能電網(wǎng)建設(shè)首先需要解決的一些問題。對于數(shù)據(jù)系統(tǒng)其建設(shè)應(yīng)當(dāng)考慮現(xiàn)在所擁有的一些數(shù)據(jù)系統(tǒng),對其進(jìn)行逐步改進(jìn),并不是把它全部都推倒重來。
2.2 應(yīng)用的支撐平臺其存在主要的問題及措施
在控制的中心,不同的業(yè)務(wù)部門雖然面對的是同一個(gè)電力的系統(tǒng),但是它們使用的卻是不一樣的工具與電網(wǎng)模型。比如:調(diào)度的人員一般使用的是能量的管理系統(tǒng),這種系統(tǒng)是通過一批較專業(yè)自動(dòng)化的人員維護(hù),而且他們已經(jīng)積累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)成了調(diào)度人員中得力的工具;對于方式人員一般采用的是獨(dú)立計(jì)算軟件的方式進(jìn)行計(jì)算,例如BPA的軟件和PSASP的軟件等,模型與數(shù)據(jù)維護(hù)是要單獨(dú)進(jìn)行的;對于保護(hù)人員一般采用的是基于靜態(tài)等值計(jì)算的軟件包來進(jìn)行整定保護(hù),它的模型和數(shù)據(jù)也是單獨(dú)進(jìn)行維護(hù)。不同的專業(yè)其使用不同的軟件和系統(tǒng),它的模型與數(shù)據(jù)都需要獨(dú)立的維護(hù),而且維護(hù)和計(jì)算的工作量都非常大,特別容易出現(xiàn)其不一致的現(xiàn)象。
智能電網(wǎng)的控制中心是用來強(qiáng)調(diào)關(guān)于綜合各種信息綜合以及不同系統(tǒng)統(tǒng)一的集成,然后在這個(gè)基礎(chǔ)上來發(fā)展智能化的綜合應(yīng)用,關(guān)于應(yīng)用的支撐平臺其未來發(fā)展的需求如下:
(1)資源共享的需求,每個(gè)專業(yè)的信息都能可以服務(wù)于其他的專業(yè)。
(2)模型要一致性的需求,每個(gè)專業(yè)所面對得是一個(gè)電網(wǎng),隨意其模型應(yīng)當(dāng)保持一致。
(3)系統(tǒng)維護(hù)的需求,電網(wǎng)的模型是由每個(gè)專業(yè)來共同地維護(hù),從而減少出現(xiàn)重復(fù)的勞動(dòng),例如自動(dòng)化的人員維護(hù)其一次的模型,保護(hù)的人員維護(hù)其二次的模型,運(yùn)行方式的人員維護(hù)其暫態(tài)的模型,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)源端維護(hù)且全局共享的共同目標(biāo)。
(4)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用的需求,對于不同的專業(yè)信息要做到綜合地利用,要發(fā)展電網(wǎng)的綜合分析能力,進(jìn)而為控制的中心提供較全面的監(jiān)控與分析。
(5)展開集成化與個(gè)性化的信息,每個(gè)專業(yè)對于信息的使用方式要符合它工作的習(xí)慣。為滿足以上需求,本文主要提出了關(guān)于建立控制的中心其集成化的應(yīng)用其支撐平臺解決的方案。
2.3 高級應(yīng)用的軟件其存在的主要問題及措施
對于狀態(tài)的估計(jì)其是控制中心當(dāng)中非常重要一種高級的應(yīng)用軟件,其是其他的高級應(yīng)用的軟件當(dāng)中的基礎(chǔ)。如果狀態(tài)的估計(jì)不可用或結(jié)果不能相信,其勢必將會(huì)影響一些其他的電網(wǎng)分析正常的運(yùn)行,自然電網(wǎng)的智能化就無從談起了。從實(shí)際的應(yīng)用看,當(dāng)前的控制中心其對于狀態(tài)的估計(jì)還不是非常理想,通過狀態(tài)的估計(jì)而得出電網(wǎng)的狀態(tài)還是存在著一定的缺陷,有時(shí)候甚至還不如SCADA的量測數(shù)據(jù)。上述的這些問題將嚴(yán)重地影響控制中心分析計(jì)算的水平與其他高級的應(yīng)用軟件實(shí)用化的效果,因此需要加快改進(jìn),這同樣是實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)的首要任務(wù)。
本文通過詳細(xì)的分析可以得到,電網(wǎng)智能化調(diào)度是動(dòng)態(tài)演化的一個(gè)過程,其需要在已有的基礎(chǔ)條件上來不斷進(jìn)行完善與發(fā)展。對于二次一體化其是電網(wǎng)智能化調(diào)度必然的要求。對于二次一體化不僅要不斷地完善關(guān)于三道防線建設(shè)的需求,進(jìn)而把三道防線可靠性和安全性達(dá)到提高,而且還要不斷對調(diào)度自動(dòng)化的系統(tǒng)進(jìn)行完善,根據(jù)把三道防線與調(diào)度自動(dòng)化進(jìn)行不斷地結(jié)合與互動(dòng),切實(shí)地把電網(wǎng)智能化調(diào)度的水平提高。在目前的階段,主要是以務(wù)實(shí)精神與集中力量對關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),把良好數(shù)據(jù)的系統(tǒng)做為基礎(chǔ),把新一代的集成化應(yīng)用的支撐平臺做為依托,進(jìn)而加大在新一代高級的應(yīng)用軟件研發(fā)和推廣。
[1]袁懋振.實(shí)事求是研究推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)[J].能源,2015(10):14~17.
[2]姚建國,嚴(yán) 勝,楊勝春,等.中國特色智能調(diào)度的實(shí)踐與展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2015,33(17):16~20.
[3]姚建國,楊勝春,高宗和,等.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2015,31(13):10~12.
[4]孫宏斌,謝 開,蔣維勇,等.智能機(jī)器調(diào)度員的原理和原型系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2015,31(16):20~21.
TM76
A
2095-2066(2016)22-0087-02
2016-7-12
孟旭峰(1974-),男,工程師,大學(xué)本科,主要從事電網(wǎng)調(diào)控工作。