為我國特高壓交直流混聯(lián)大電網(wǎng)安上智慧大腦

調度是控制電網(wǎng)安全穩定運行的大腦，是維系電力生產(chǎn)過(guò)程的基礎，是保障智能電網(wǎng)運行和發(fā)展的重要手段。相比于國外，我國電網(wǎng)調度控制技術(shù)研究起步較晚，但發(fā)展迅速，很多技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平。其中，2008年國家電網(wǎng)公司組織研發(fā)的智能電網(wǎng)調度控制系統（D5000），基于一體化平臺集成了實(shí)時(shí)監控與預警等4大類(lèi)應用，獲得國家科技進(jìn)步二等獎，目前已推廣至國網(wǎng)運營(yíng)范圍內全部省級以上及眾多地區電網(wǎng)調度機構。

電網(wǎng)調度控制面臨新挑戰

當前，我國特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)規模不斷擴大，電網(wǎng)運行特性發(fā)生深刻改變，電網(wǎng)調度控制也面臨了新的更大的挑戰。一方面，特高壓長(cháng)距離、大功率輸電，跨越多個(gè)氣候區，運行環(huán)境復雜多變，亟須各級調度同步掌控電網(wǎng)運行態(tài)勢；另一方面，特高壓電網(wǎng)送受端、交直流強耦合，存在局部故障影響全局的安全風(fēng)險，需要在全網(wǎng)層面實(shí)時(shí)進(jìn)行跨區一體化安全預警和風(fēng)險防控；此外，大范圍源—網(wǎng)—荷資源的優(yōu)化配置，亟須提升市場(chǎng)條件下全網(wǎng)范圍精益化調控的決策支撐能力。

新架構、新技術(shù)，為大電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行保駕護航

據國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目“大電網(wǎng)智能調度與安全預警關(guān)鍵技術(shù)研究及應用”負責人、國家電力調度控制中心許洪強副主任介紹：“現有調度控制系統沿襲了電網(wǎng)弱互聯(lián)階段的體系架構，難以支撐大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)調度運行的需求。迫切需要開(kāi)展大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)一體化智能調度與安全預警關(guān)鍵技術(shù)研究，構建基于云計算理念的‘物理分布、邏輯統一’的智能調控平臺，實(shí)現大電網(wǎng)整體協(xié)調控制，提升大電網(wǎng)運行安全預警能力。”

項目圍繞特高壓大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)調度運行控制重大需求設置了五個(gè)課題，即智能調控平臺體系架構和實(shí)時(shí)透明訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，調控系統按需建模與廣域數據分布式處理技術(shù)，計及源荷雙側不確定性的大電網(wǎng)智能調度控制技術(shù)，大電網(wǎng)一體化在線(xiàn)安全風(fēng)險防控和智能決策技術(shù)，以及面向大電網(wǎng)的一體化運行智能調控平臺開(kāi)發(fā)和應用。

智能調控平臺體系架構和實(shí)時(shí)透明訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)面向大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)的一體化調度運行的監視、控制和決策的業(yè)務(wù)需求，以云計算、網(wǎng)絡(luò )科學(xué)、信息物理融合等理論為指導，提出支持“物理分布、邏輯統一”的分布式異地多活智能調控平臺體系架構；以數據資源的網(wǎng)絡(luò )化、服務(wù)化為基礎，按權限和需求對任意位置的電網(wǎng)信息透明訪(fǎng)問(wèn)，實(shí)現數據資源的需則可用,為后續課題提供基礎技術(shù)支撐。

調控系統按需建模與廣域數據分布式處理技術(shù)著(zhù)重解決大電網(wǎng)模型的靈活定義、圖模多版本管理、分布式源端維護與按需共享，提出數據流式處理方法，實(shí)現廣域數據需則可用及高速并行處理、數據分布式存儲和高效訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，實(shí)現基于大數據的主子站廣域協(xié)同處理和故障診斷，為后續課題提供模型、數據支撐。

計及源荷雙側不確定性的大電網(wǎng)智能調度控制技術(shù)通過(guò)研究異質(zhì)電源與柔性負荷響應不確定性統一模型和電力系統大規模分析及優(yōu)化的計算方法，采用計及置信區間的多周期多目標調度計劃生成電網(wǎng)經(jīng)濟運行域，結合數據挖掘和智能學(xué)習技術(shù)對大電網(wǎng)運行狀態(tài)進(jìn)行多維度實(shí)時(shí)評估，從而得到電網(wǎng)最優(yōu)運行點(diǎn)，并指導和實(shí)施分區電網(wǎng)源荷協(xié)同優(yōu)化控制。

電網(wǎng)一體化在線(xiàn)安全風(fēng)險防控和智能決策技術(shù)提出計及源荷雙側不確定性的大電網(wǎng)安全風(fēng)險評估方法，采用數據挖掘技術(shù)對大電網(wǎng)進(jìn)行多時(shí)間尺度快速安全風(fēng)險前瞻預警，對高風(fēng)險預警場(chǎng)景進(jìn)行大電網(wǎng)安全風(fēng)險預防控制策略?xún)?yōu)化，并跟蹤系統狀態(tài)對三道防線(xiàn)和系統保護進(jìn)行協(xié)同校核，實(shí)現大電網(wǎng)一體化安全風(fēng)險防控和智能決策。

項目預期將研發(fā)高可擴展性和高性能的智能調控平臺并實(shí)現示范應用，實(shí)現電網(wǎng)負荷峰谷差降低5%、新能源消納能力提高3%。項目的實(shí)施，將改變調控中心各自孤立進(jìn)行分析決策的現狀，為我國特高壓交直流混聯(lián)大電網(wǎng)安上智慧的大腦，實(shí)現全網(wǎng)范圍內的精益化調控決策，顯著(zhù)提升大電網(wǎng)調度“預想、預判、預控”能力和智能化水平，實(shí)現電網(wǎng)優(yōu)化運行的“自動(dòng)巡航”和安全風(fēng)險防控的“智能決策”。在節約系統建設成本、降低電網(wǎng)負荷峰谷差、提高新能源消納水平、避免重大停電事故等方面可產(chǎn)生顯著(zhù)的經(jīng)濟和社會(huì )效益。