智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與前景

摘要：結(jié)合中國智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，通過對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)估。針對(duì)智能調(diào)度控制所涉及到的幾個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容加以評(píng)估，闡述了對(duì)智能調(diào)度中心核心技術(shù)問題的理解和認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞：廣義智能智能調(diào)度調(diào)度控制當(dāng)前，國外智能電網(wǎng)方面的研究機(jī)構(gòu)和政府部門，都紛紛提出各自的智能電網(wǎng)建設(shè)思路和策略。1智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理1.1智能電力調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下電力調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)視系統(tǒng)+主控中心+各變電所監(jiān)控設(shè)備+處理視頻圖像的后臺(tái)處理中心等。主要包括主變壓器、斷路器、電壓互感器、電流互感器、高壓室開關(guān)、主控室的電源盤及控制盤盤面等。1.2智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)工作原理在各供變電所，安裝視頻攝像頭，視頻服務(wù)器，控制解碼器，以及攝像頭網(wǎng)絡(luò)云控制中心。此時(shí)主控中心管理人員就下達(dá)指令，安排故障處理，來確保電力供應(yīng)的安全運(yùn)行水平。2智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀2.1我國智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展和其他行業(yè)的發(fā)展一樣，我國的電網(wǎng)調(diào)度事業(yè)從開始學(xué)習(xí)和吸收到自主創(chuàng)新，經(jīng)歷了一段很長的歷程，在改革開放以后，尤其是在最近幾年發(fā)展神速。越來越趨向智能化發(fā)展。其發(fā)展簡要介紹如下：2.1.1國家電力調(diào)度中心開啟了智能電網(wǎng)關(guān)于調(diào)度支持系統(tǒng)的開發(fā)研究國家電力調(diào)度中心于2008年2月正式開啟了智能電網(wǎng)關(guān)于調(diào)度支持系統(tǒng)的開發(fā)研究，推出了智能化技術(shù)支持系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)及高級(jí)應(yīng)用功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為中心調(diào)度、商用數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理和服務(wù)、消息總線及SCADA、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)的交換與采集、安全防護(hù)、人機(jī)界面等8組結(jié)構(gòu)，而高級(jí)應(yīng)用功能由調(diào)度管理及計(jì)劃、實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、安全調(diào)校等模塊組成。2.1.2國家電力科學(xué)研究院的大停電防御框架為了預(yù)防電網(wǎng)的大面積停電，中國國家電網(wǎng)電力科學(xué)院開發(fā)了“時(shí)空協(xié)調(diào)”的大規(guī)模停電的防御性系統(tǒng)，此系統(tǒng)將EMS和SCADA集成到動(dòng)態(tài)運(yùn)行的DSCADADEMS中，以集中處理大量的動(dòng)、靜態(tài)信息，利用EEAC算法實(shí)現(xiàn)量化分析和欲決策的在線穩(wěn)定，利用在線準(zhǔn)確預(yù)算、實(shí)時(shí)精確匹配的手段達(dá)到穩(wěn)定控制電網(wǎng)調(diào)度。2.1.3南方電網(wǎng)的綜合防御架構(gòu)南方電網(wǎng)公司，為了解決電網(wǎng)中交流電、直流電兩種混合輸電的復(fù)雜性，提出綜合協(xié)調(diào)防御系統(tǒng)架構(gòu)，通過七個(gè)功能子系統(tǒng)和一個(gè)廣域綜合信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的智能控制。這七個(gè)功能子系統(tǒng)分別是在線預(yù)防控制與輔助決策子系統(tǒng)、安全穩(wěn)定預(yù)警和實(shí)時(shí)監(jiān)測子系統(tǒng)、電力交易計(jì)劃安全校核子系統(tǒng)、實(shí)測數(shù)據(jù)離線綜合應(yīng)用研究子系統(tǒng)、超短期安全穩(wěn)定態(tài)勢預(yù)測與輔助決策子系統(tǒng)、基于在線數(shù)據(jù)的電網(wǎng)運(yùn)行離線研究與輔助決策子系統(tǒng)、安全穩(wěn)定控制在線協(xié)調(diào)與優(yōu)化子系統(tǒng)。2.1.4清華大學(xué)電網(wǎng)調(diào)度實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的三維協(xié)調(diào)電網(wǎng)EMS清華電網(wǎng)調(diào)度實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了一種基于三維的電網(wǎng)EMS,此系統(tǒng)是實(shí)時(shí)閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以在三個(gè)維度上(時(shí)間、空間、目標(biāo))進(jìn)行廣泛地協(xié)調(diào)，達(dá)到全局智能調(diào)度控制的目的。該系統(tǒng)的核心技術(shù)有：綜合分析、預(yù)警、決策；有功優(yōu)化閉環(huán)控制；無功電壓優(yōu)化閉環(huán)控制；電網(wǎng)模型重建；基于多智能代理和計(jì)算機(jī)集群的支撐平臺(tái);基于三維分解協(xié)調(diào)的體系設(shè)計(jì)等。2.2國內(nèi)外電網(wǎng)智能控制開發(fā)發(fā)展國外的智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了很長的一段時(shí)間，取得了很多先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和成果。目前，國外科研人員提出了AO(調(diào)度機(jī)器人)概念。即讓機(jī)器人通過學(xué)習(xí)，掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)則。如美國華盛頓大學(xué)研發(fā)了logic-basedsystem和knowledge-basedsystem原理的智能系統(tǒng)，就是通過AO實(shí)施故障排查和安全性能評(píng)估，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。2.2.1首先先介紹美國PJM公司的的AC2系統(tǒng)advancedcontrolcenter,AC2是美國pjm公司開發(fā)的一種的先進(jìn)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，它集成了資產(chǎn)和資源，可以實(shí)現(xiàn)同步、模塊化，可延伸的功能。保證了業(yè)務(wù)的連貫性和可后續(xù)操作，大大地提升了系統(tǒng)的安全性能。2.2.2美國電力科學(xué)研究院智能控制中心該中心研發(fā)的智能電網(wǎng)包括了智能化的控制中心、變電站和一次輸電網(wǎng)。該電網(wǎng)的智能控制中心基于GIS，實(shí)現(xiàn)可視化、交互能力加強(qiáng)的優(yōu)勢，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)分析評(píng)估。3智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)開發(fā)需求3.1安全穩(wěn)定是智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的核心智能調(diào)度的要求主要是電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。系統(tǒng)要能保證、保障電網(wǎng)可以安全、有序、穩(wěn)定地運(yùn)行。其中包括了監(jiān)視龐大而復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)各級(jí)、各方面項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行，提供對(duì)電網(wǎng)各項(xiàng)設(shè)施及措施的分析、計(jì)算、評(píng)估及報(bào)警功能、對(duì)調(diào)度人員進(jìn)行考核和培養(yǎng)等功能。3.2智能調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路在智能調(diào)度系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮系統(tǒng)的實(shí)用性、智能化、可持續(xù)發(fā)展等因素。3.3對(duì)于智能調(diào)度的技術(shù)要求首先要考慮到維護(hù)成本。在兼容行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)的連續(xù)性上動(dòng)腦筋，在用戶界面、操作系統(tǒng)上入手，以達(dá)到高水準(zhǔn)的互操作性和高頻的軟件模塊應(yīng)用，其運(yùn)行架構(gòu)的各平臺(tái)兼容性和可擴(kuò)展性要強(qiáng)，要同時(shí)具備高度的安全性。3.4關(guān)于智能調(diào)度的研究模式目前關(guān)于智能調(diào)度的研究模式主要有兩種：吸收和利用模式，吸收和吸取國外先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)取得進(jìn)展后再由電網(wǎng)公司投入使用;自主研發(fā)模式。根據(jù)我國電網(wǎng)實(shí)際情況自主研究發(fā)展。因?yàn)槭褂脟庀冗M(jìn)核心技術(shù)，永遠(yuǎn)會(huì)受制于人。4智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)展望調(diào)度中心的智能化是智能調(diào)度的基本體現(xiàn)，要從數(shù)據(jù)流及業(yè)務(wù)的需求方面對(duì)智能調(diào)度中心的層次結(jié)構(gòu)加以設(shè)計(jì)分析。智能調(diào)度中心的關(guān)鍵技術(shù)主要包括信息及計(jì)算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)據(jù)及模型關(guān)鍵技術(shù)和電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)。其層次結(jié)構(gòu)分別由各種高級(jí)應(yīng)用功能和系統(tǒng)級(jí)支撐平臺(tái)所組成。這些技術(shù)的使用個(gè)推廣將大大地促進(jìn)我國電力部門給國家提供安全、高效的電力能源。5結(jié)語隨著智能電網(wǎng)日益發(fā)展，正引發(fā)新一波的電力調(diào)度控制系統(tǒng)的革新。面對(duì)新技術(shù)，新知識(shí)，我們不能固步自封，要迎難而上，加大力度研究智能調(diào)度控制系統(tǒng)