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电网调度!大运行背景下的电网智能调度体系建设

导读:该文是电网调度论文范文,为你的写作提供相关参考。

国内首个地市级智能电网调度系统 视频 : 电网调度员 1、★智能电网调度控制系统安全防护技术2、★电网调度监控新模式应用3、★智能电网调度技术支持系统集中运维关键技术4、★基于县级电网调度一体化的管理模式

(1.黄石供电公司,湖北黄石 435000;2.湖北师范学院,湖北黄石 435000)

摘 要:“大运行”是智能电网发展的客观要求,智能调度(Smart Dispatching)是智能电网建设中最关键的但也是发展相对滞后的一环,结合湖北地市公司电网调控自动化发展历程及现状,分析了湖北地市电网调控模式存在的问题,阐述了大力推进电网调度系统智能化建设的可行性、必要性、迫切性,分析了推行智能调度系统建设的实施的方面、可预期的效果.

关键词:智能调度;智能电网;大运行

1.智能调度及“大运行”模式介绍

当代输电系统的运行即将承担更大的来自资源、环保、安全、电力市场等各方面的压力,迫切需要我们解决一系列电网问题.随着电力市场机制的逐步推进及完善,输电走廊趋于极限、电网潮流及系统控制策略更加复杂化,这与现有的调控手段策略简单、能力差、时间长、精度不高等形成鲜明对比.智能调度系统是网源协调、需求侧管理、稳定控制、应急处置等电网调度问题的理想解决方案.目前,国家电网和南方电网都在积极组织智能电网的研究、试点及建设工作,随着D5000系统的建设、推广以及应用的深入,智能调度系统的建设将更快.“大运行”即电力调度、变电监控、配网调度及监控、电力通信、自动化、信息运维的集中一体化运营管理模式,是国网公司“三集五大”管理和工作体制创新的重要组成部分,大运行模式是电网智能化发展的客观要求.

1.1 “大运行”是智能电网发展的客观要求

柳州电网调度指挥综合楼开工 视频时长:00:24 柳州电网调度指挥综合楼开工 播放:16558次 评论:6480人

现代电网是一个复杂的非线性系统,随着电网的进一步发展,其规模、复杂程度进一步提高.同时,电网在自身安全运行、环境、资源配置等方面的压力越来越大.电力市场的逐步实施和不断深化给调度人员造成巨大的压力,保证系统安全稳定运行的任务变得艰巨,系统控制策略以及运行的经济性均变得更为复杂.其次,大规模间歇性电源的接入使电网调度控制更为困难,给整个电网稳定运行带来安全隐患.在这些要求下,传统的运营方式难以适应.因此现代电网呼唤一种能够实现信息传递更高效、响应更迅速、效率更高的生产模式,需要一种实时分析、迅速预判、预警、辅助及实时决策、适应市场化要求的、高效的、安全可靠的智能调度系统.“大运行”正是适应这一要求而产生的更集约更高效的生产组织模式.另一方面,通信、信息、现代控制技术的发展为电网智能化铺平了道路,为“大运行”方式提供了可靠的保障.

1.2 湖北地市级电网调度自动化发展历程及调度系统智能化的必要性

湖北地市电网调度自动化发展同其他省市电网一样,已经经历了三代.20世纪70年代初基于计算机和专用操作系统,仅有实时的数据采集和处理功能的SCADA系统为第一代;80年代基于通用计算机能实现完整的SCADA功能的EMS/DMS系统称为第二代;90年代的开放式分布EMS/DMS称为第三代,采用了大型的关系数据库和先进的图形用户界面技术.

当前,湖北电网调度正处于由离线分析型至决策支持型调度转变的阶段.如部分地市公司已经上线的电科院D5000系统,国电南瑞的OPEN-3000电网调度自动化系统等;SCADA系统已具备实时监测、远程操控、事故录波、状态估计、潮流计算、安全分析、负荷预测、无功优化等功能;调控系统基本上能为调度员提供全部实时装置信息,但仍不能完全为调度员提供辅助决策的全部支持性指标.另外,调度员常常淹没在系统提供的海量信息中,无法在短时间内作出正确的分析、判断,这些势必影响决策的效率及合理性.

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电网调度系统向智能化发展是调控系统发展的必然方向.主要体现在:①经过多年的积累,湖北地区电网的调度控制基础设施相对比较完善,智能化变电站建设也已经取得了一定成效,通信及调度自动化技术也越来越先进,理论准备及人工智能均得以充分发展,基本具备了进一步发展智能调度控制系统的理论及物质基础.②信息技术的迅速发展,海量数据的处理能力,为智能调度系统的建设敞开了一扇大门.③“大运行”的建设对电网中各个生产运行要素的整合,为调度系统的智能化提出了客观需求.④智能电网技术在国内外均有比较成功的典型案例,可以适当借鉴、消化吸收.

2.湖北地市电网目前调度模式存在的问题

(1)专家系统建设不完全、不到位,运行规则基本上是通过离线分析归纳后确定,并提供给调度员在线使用,同时其规则制定或修正基本完全依赖经验,控制措施极为保守.

(2)多系统运行,无法实现平台统一.在湖北电网中,SCADA系统与故障录波系统通常是独立运行;再如,各系统监视的方式都是在EMS系统中内置监视功能,监视的可靠性受系统运行状态影响,无法跨越平台.

(3)对于SCADA数据的采样,以及其他主要的EMS系统,均采用定时离散采样的机制,无法提供基于时间序列数据库对SCADA数据持续采样并进行全息的回放,根本无法为调度监控人员提供第一手资料.

(4)由于电网的迅猛发展,导致电网的计算量急剧增加,通常采取一个检修方式一次核算,仍存在较大安全隐患.

(5)湖北电网作为全国交直流互联大区电网的重要一环,运行方式日益复杂,短路电流超标问题严峻,保证系统安全可靠运行的难度越来越大,离线计算也愈来愈繁琐,调度员对电网的掌握程度直接决定了调度运行的水准.

(6)电力市场及智能电网发展在推进过程中,对同时考虑经济性、安全性条件下快速灵活调度的要求越来越高,需要调度具有一定的预见性,目前的调度模式难以适应.

(7)湖北多地市公司均未配备自动填票系统、DTS系统.

3.以“大运行”为契机,建设湖北电网智能调度

“大运行”模式必定促成对现有的调度自动化装置,现有的信息资源进行整合,必定促成湖北电网智能化水平不断提升.

3.1 湖北智能电网的建设方向

为实现智能调度控制的目标,湖北电网需要在以下几个方面大力研发及推广:

(1)数据采集.大力推行新型变送及采集设备,就地实现自动保存每秒12800点或更高的瞬时数据,进行海量数据的就地分析处理.建立就地、集中数据智能交换机制,实现就地、集中数据处理以及通信等技术将相辅相成,协同发展.

(2)运行分析与控制决策.运行分析上,需大力开展实时在线分析计算与原系统的融合,研究电网分析高级应用的动态实现,加强在线动态安全分析与预警的研究和应用;研究适应调控一体化管理体制的网络在线分布式建模技术,推进运行风险评估技术的研究及应用;并基于分析结论构建友善的人机交互体系;并就目前稳定控制设施等基础上进行改造,实现部分控制决策,以加强在时间、空间、目标维度的协调,逐步实现完整的电网闭环控制.

(3)变电站,配电环网柜等.大力推广数字化数据采集装置,如抗干扰强、抗饱和的光电CT,加强智能化变电站的建设,对就地保护及操控装置与调控系统数据及功能进行有效的划割,实现调控系统与就地装置的功能互补与整合.

(4)通信与信息技术.在电力设施(站、线)建设同时,大力发展光纤复合架空地、相线(OPGW、OPPC)等光缆通信基础设施,对现有的SCADA系统和录波系统的信息进行规范整合.

(5)开展电网故障及应对策略的研究与实践.地市公司可先基于配电网络,针对电网故障或者连锁故障,自动形成调度措施对策,并合环运行以实现故障元件的隔离并在故障消除后自行恢复正常运行.为研究电网局部或全局故障后自愈恢复的智能控制策略、架构、快速故障诊断技术、自适应隔离技术等提供经验及数据.

(6)开展由现有调控系统到适应“大运行”的智能调度系统的过渡方案的研究,开展调度体系各个层级之间协同运作的研究.

3.2 湖北电网智能调度的建设

将促成湖北电网在以下几个方面得到有效的提升:

(1)建立完善的系统监控、事故预警、故障识别、安全评估及决策系统.

(2)实现工作流程的自动化,从停电安排、检修流程、方式校核、操作生成、自动操控完成的自动化.

(3)实现从离线决策、人工干预到在线预决策、在线实时决策的过渡.

(4)逐步实现从系统监测到控制及处理措施实施的完全闭环运行,实现校正控制、紧急控制的自动化.

(5)建立基于广域测量信号的统一开放式高效的数据平台.

(6)各部门、各模块之间有效的协调,形成一体化的电网安全稳定智能预警预控机制,有效地保证电网在自然灾害和极端恶劣天气下不发生大面积停电事故,极大地提高电网可靠性,提高供电电能质量,降低损耗.

4.结 语

本文分析了湖北地市电网调度发展现状、问题,阐述了“大运行”体制下,大力推进电网智能调度建设的必要性、迫切性,分析了推行智能电网建设的实施的方面,以及可预期的效果.

参考文献:

[1] 钟金,郑睿敏,杨卫红,等. 建设信息时代的智能电网[J]. 电网技术,2009,33(13):12~18.

[2] 陈树勇,宋书芳,李兰欣,等. 智能电网技术综述[J]. 电网技术,2009,33(8):1~7.

作者简介:王应华(1977~),男,工程师,本科,从事电力系统继电保护及电网调度、方式、系统运行等工作;李晓瑾(1977~),女,教师,硕士,从事计算机应用研究、教学工作.

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