智能电网调度控制系统现状与技术研究
​明洪开1 赵虎2 张华生3 王慧娟4
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​明洪开1 赵虎2 张华生3 王慧娟4,. 智能电网调度控制系统现状与技术研究[J]. 电网技术研究,20211. DOI:10.12721/ccn.2021.157009.
摘要: 随着经济发展,社会生产力水平提高,是各个生产领域以及城乡居民生活用电量急剧增多,确保电力供应成为当前社会生活中的重要问题。由于科技的进步贯穿各个行业,南方电网调度控制系统也逐渐朝着智能化方向发展。为了保证电力系统的稳定运行,智能电网调度控制系统的使用是必然趋势。本文针对我国智能电网调度控制系统与技术的运用进行研究,找出当前电网系统存在的问题,并对未来电网系统发展进行展望,为相关实践提供参考。
关键词: 电力供应;电网调度控制;智能化;电网系统
DOI:10.12721/ccn.2021.157009
基金资助:

一、智能电网调度系统的结构及运用

由于经济的快速发展,网络通信、机械自动化等科学技术的进步,各行各业对于电力的依赖程度增加,电力供应压力逐渐增大。而电力调度对于电力供应的稳定具有不可忽视的影响。为了保证电力供应的稳定,电力系统的正常运行,电力调度系统需要不断地进步和发展,智能电网调度控制系统也应运而生。

(一)智能电网调度系统构架

我国的电网调度起源于20世纪八十年代,在21世纪电网调度技术开始得到稳步提升。经过电力网络科学院以及中电科学院的不懈努力,吸收国外先进科技,对电网调度控制技术进行创新,研发出智能电网调度系统,促进了我国电力系统的发展与进步。智能电网调度系统的构建不仅需要硬件结构支持,形成人机联系、信息采集与命令执行、信息传输、信息收集处理与控制四个子系统。还需要有大量的软件结构,使用封装应用、标准应用,以及SOA环境管理实时库、关系库文件等数据资源。从而达到整个系统的协调发展,是电网调度良好运行。

(二)智能电网调度控制系统的作用及意义

1. 提高电力供应的稳定性与可监测性

智能电网调度控制系统是南方电网以及电力研究中心以现有的电网调度系统为基础,依托现代技术建立的电网调度控制系统。智能电网调度控制系统能够及时采集并发送电力系统运行的参数及事故追溯情况,以及继电保护的动作信息和断路器的状态信息。这些信息报告的采集有利于对系统的实时监控,从而使调度员及时的做出命令,完成对断路器的合分闸操作,调整发电机功率。有利于主站和子站以及控制中心之间的信息置换,使信息及时得到处理,而提高电网调度系统的稳定性,及时的监测也能减少电网事故的发生。同时,智能电网调度系统采用了高新技术和数据处理技术,提高了信息处理的准确性,有利于提高电网调度决策的可靠性[1]。

2. 提高电力系统的抗灾能力

由于近几十年来,自然灾害对于电网的影响逐渐增大,电力不能及时得到供应对人民生命财产安全都会产生重大威胁。尤其是在2008冰灾、地震之后,国家更加重视电网对于自然灾害的抵抗。无论从电网的外部还是内部,对于自然地理灾害的抗灾能力都有所要求。而我国智能电网调度系统的划分体系技术,不仅能够在重大自然灾害发生地区拥有一定调度控制空间,还能够对容载数据进行备存,提高系统自身的抵御能力。电网调度系统内部还构建了ECC调度数据证书,这些技术都有利于提高电网调度系统的安全性,提高应对自然灾害的控制能力[2]。

3. 降低电网系统运行成本,提高资源利用效率

为建设成生态友好的现代化国家,我国在各项节能减排工作方面都做出了巨大努力。我国的电力供应是能源使用的重要流向,为了提高资源的利用效率,国家在电网调配控制上也进行了技术的更新。智能电网调度控制系统中的地区性技术分配以及总系统控制电力引流等技术的使用,都有利于节约管理和监控成本,能够满足各个地区的差异性需要。促进了主线路与分区线的协调配合,降低电网系统的运行成本,不仅提高了资源利用的效率,还提高电网的经济性[3]。

二、电网调度控制系统的现状及问题

(一)电网维护人员专业化程度不够

虽然智能电网调度控制系统逐渐得到普及,但传统电网调度的弊端依然存在。相对于国外无人变电站较早普及而言,我国的无人变电站还不能够完全实现,需要专业人员值守是必然的要求。但由于目前很多供电单位不重视变电站人员管理,忽视变电站的人员值守,导致变电站长期得不到维护与管理,使变电站的稳定性和安全性都得不到切实保障。此外,调度员的不合理调度不仅降低了调度效率,还使故障得不到及时的处理,监测效果大大降低。随着智能电网调度控制系统的普及,电网调度控制工作更加智能化、全自动化,但其技术含量也相应提高。一些供电单位相关工作人员的专业化水平存在滞后性,如果不能及时跟上技术发展的速度,会是智能电网调度控制系统的作用无法全面的发挥,还将面临更多的安全隐患。

(二)基础通信设施不完善

信息技术的变革推动了通讯技术的发展,由于当前信息膨胀,信息处理量越来越大,新的信息技术在变电站中的应用是必然缺失,但由于设备系统的更新工程量较大,某些电力供应单位对于通信设施的更新还比较落后,信息得不到及时的交互。这不仅会影响电网调度的效率,还降低了电网调度系统的安全性,使防误闭锁、生产管理、在线监测功能都无法实现。

(三)新能源电力调度不充分

由于能源紧缺与电力供应发展不平衡,新能源发电逐渐成为一种趋势。我国的新能源发电由于受到区域电网输送能力等因素的限制,很多地区的电能无法得到全部利用,大大降低了新能源的利用效率。光伏发电和风力发电本身就具有波动性,不够稳定,电网因此要承担更大的调峰和调频压力,这就对智能电网调度控制系统作出了新的要求[4]。

三、智能电网调度控制系统技术展望

(一)网络安全免疫技术探索

我国电力系统对于国家经济发展与社会稳定具有不可替代的作用,因此,保障其稳定性与安全性是整个系统的核心要素。智能电网调度控制系统的必须得到安全管理,避免网络的攻击以及信息传播系统的漏洞是当前以及未来发展的必然要求。随着科技的进步,智能电网调度控制系统的正常运行必须依靠网络安全免疫技术的使用,建立合格的安全管理系统,提高网络安全性,不断完善智能电网系统调度控制的信息化建设。

(二)现代通信技术综合利用

大数据环境下,信息处理与通信技术逐渐数字化、信息化。智能电网调度控制技术的突破对于计算机通信方式的使用必不可少。计算机通信系统不仅能提高调度任务分配的效率、协调调度控制,还能够将调度任务进行更精确的分析输出,实时交互效果更加明显。现代通信技术与数据资源的分析处理进行有效结合,是保证电网调度控制运行稳定的重要工作。在此基础上,调度操作能够减少信息分析过程中的误差,使智能化调度控制更加充分,促进电力系统的稳定运行。

(三)新能源调度技术探索

随着新能源发电技术的发展,智能电网调度控制系统对于光伏发电、风电的调度与运输技术更新是必然趋势。一方面,智能电网不仅要能够实时监测新能源,还需要对全网功率进行分析预测,进行相应的数据采集、分析以及风险评估,从而更好的与常规电力进行合理的协调与分配,将资源利用效率达到最大化,推动电力供应系统的发展与进步。

四、总结

综上所述,随着信息技术的进步,智能电网调度及控制系统的将会朝着智能化、信息化、自动化方向发展。智能电网调度控制系统作为未来南方电网运行的核心系统,将会给南方电网带来经济上以及社会上的效益。同时,新科技的使用也必然会给智能电网调度控制系统带来新的变革,这也对相关的工作人员以及电网管理系统统提出新的要求,以适应新时代的发展。

参考文献

[1] 万强,安益辰,李建超. 智能电网调度控制系统现状与技术展望[J]. 通信电源技术,2019,36(05):275-276.

[2] 戴茜璐,杨悦. 智能电网调度控制系统现状与技术发展趋势[J]. 科技风,2017(19):164.

[3] 栗向鑫,罗亚洲,赵冬雯. 现代电网智能调度系统的比较分析与研究[J]. 华北电力技术,2012(03):63-66+70.

[4] 刘纯,黄越辉,张楠,礼晓飞,刘德伟,姚姣. 基于智能电网调度控制系统基础平台的新能源优化调度[J]. 电力系统自动化,2015,39(01):15