智能電網(wǎng)發(fā)展對地區電網(wǎng)調度模式的要求及應對措施

電網(wǎng)中傳統的地區電網(wǎng)結構、數據處理形式與調度模式隨著(zhù)智能電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，出現了新的矛盾與挑戰，本文提出了電網(wǎng)分層分區發(fā)展的規劃思路，總結了提高調度平臺數據處理能力的措施方法，給出了電網(wǎng)提高自我管理能力的措施與建議。

1.背景及意義

隨著(zhù)智能電網(wǎng)概念的提出和電力體制改革的不斷深化，傳統的電網(wǎng)調度運行方式面臨巨大挑戰，諸如：由于電網(wǎng)安全穩定性等各方面的要求，當前變配電網(wǎng)絡(luò )大多呈分層分區的多形態(tài)運行，電網(wǎng)傳統的集中調度模式與當前的地區電網(wǎng)結構形態(tài)與運行方式現狀顯然存在著(zhù)有待協(xié)調之處；在計算機及通信等軟硬件技術(shù)不斷發(fā)展的強有力支撐下，伴隨著(zhù)電網(wǎng)結構的日益復雜化和調度自動(dòng)化要求的日趨提高，電網(wǎng)的調度運行中有海量的數據信息需要進(jìn)行有效管理。如何結合智能電網(wǎng)的建設，實(shí)現將數據的就地分布式管理與高度集中的統一平臺管理無(wú)縫挈合，對于提高電網(wǎng)的調度及運行管理效率意義顯著(zhù)。

本文分三部分闡述了智能電網(wǎng)發(fā)展對地區電網(wǎng)調度模式的要求與應對措施.

2.適宜于分層分區式地區電網(wǎng)結構的發(fā)展模式

電網(wǎng)的分層分區運行顯然是電網(wǎng)發(fā)展的必經(jīng)之路。合理的分層分區會(huì )給電網(wǎng)的安全運行帶來(lái)許多好處，不僅能有效降低短路電流外，還有利于調度員在任何情況下都可以更加方便。因此，電網(wǎng)的分層分區運行不應認為是由于短路容量所限的被迫之舉，而是電網(wǎng)發(fā)展中具有戰略意義的舉措之一。

隨著(zhù)現代化管理和智能電網(wǎng)建設的發(fā)展,調度自動(dòng)化系統的重要性越來(lái)越明顯,它是電網(wǎng)運行管理,實(shí)現安全多供,減員增效的必要手段。采用分層分區控制的方式管理和規劃電網(wǎng),可以提高電網(wǎng)控制中心穩定的冗余度,提高系統運行的可靠性。同時(shí)由于分層分區管理規劃的靈活性,可以更好地適應電網(wǎng)的發(fā)展和管理制度的變化。

地區電網(wǎng)分層分區發(fā)展模式的規劃思路為：

(1)分區規劃。以變電站布點(diǎn)、行政區域、主要地理特征等為條件，對規劃區進(jìn)行供電分區劃分，依據分區內負荷特性、現狀網(wǎng)絡(luò )等差異進(jìn)行分區規劃，各個(gè)分區間保留一定比例的聯(lián)絡(luò )

(2)分層規劃。隨著(zhù)地區電網(wǎng)發(fā)展的不斷深入，中壓配電網(wǎng)規模將迅速擴大，規范網(wǎng)絡(luò )接線(xiàn)方式，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )結構，在保證可靠性的前提下簡(jiǎn)化中壓配電網(wǎng)結構，形成高、中、低壓層次分明的網(wǎng)絡(luò )結構。

基于分層分區原則的地區電網(wǎng)規劃是指從負荷預測開(kāi)始建立在分區以及區內分塊的概念上，因地制宜采用先進(jìn)方法，將地區電網(wǎng)分成若干相對獨立的分區，結合不同電壓等級電源布點(diǎn)和容量的優(yōu)化調整，使負荷分區分布趨于平衡。使地區電網(wǎng)有相對明確、基本穩定的供電范圍。在此基礎上分別對各分區內的電網(wǎng)網(wǎng)架進(jìn)行設計，最終將各分區網(wǎng)架相互聯(lián)絡(luò )，形成可靠的網(wǎng)格狀結構。

合理的分層、分區電網(wǎng)結構是建設一個(gè)既安全又能抵御各種災害的“堅強電網(wǎng)”基礎，因此，地區電網(wǎng)建設具有堅強抗災性能的電網(wǎng)，其分層分區規劃應滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)：

堅持科學(xué)的電源、電網(wǎng)規劃設計。優(yōu)化考慮電源點(diǎn)在各個(gè)電壓等級的分層接入，合理布局，保障各級電網(wǎng)在正常和事故狀態(tài)都有可用的電源。高度重視電網(wǎng)結構布局的安全性及靈活性，分散外接電源，分區運行，互為備用，提高其抗擊自然災害的能力。

適應于智能電網(wǎng)背景下的地區電網(wǎng)建設，應重視發(fā)展微型電網(wǎng)并將其確定為電網(wǎng)規劃設計的主導思想。發(fā)展具有自愈功能的智能電網(wǎng)，包括智能輸電網(wǎng)和智能配電網(wǎng)，是當前世界能源和環(huán)境客觀(guān)形勢發(fā)展的必然結果。把分布式電網(wǎng)集成入配電網(wǎng)是智能化電網(wǎng)的核心，將配電網(wǎng)改造成主動(dòng)配電網(wǎng)和微電網(wǎng)將極大提高用戶(hù)用電的可靠性，提高抗災能力。在發(fā)展微網(wǎng)的同時(shí)，中低壓電網(wǎng)的每一分區都宜有適當的分布式電源作為支撐電源。

3.有利于提高數據處理效率和考慮數

據特性的分布式數據處理平臺研究隨著(zhù)智能電網(wǎng)的不斷完善，電網(wǎng)將具有更快采集速率的采集裝置，這將給電力調度自動(dòng)化二次系統帶來(lái)很大的變化和挑戰。一方面，巨大的數據量對一次系統的數據采集帶來(lái)了很大的壓力，需要發(fā)展大信息量、高速數字實(shí)時(shí)通信及處理技術(shù)。另一方面，眾多的調度自動(dòng)化系統采集和積累了大量的電力系統運行、生產(chǎn)管理以及電力市場(chǎng)運營(yíng)等方面的相關(guān)信息。但是計算機積累的眾多數據，直接影響了系統對于數據的有效利用與高效處理。因此，提出提高調度平臺數據處理能力的措施與方法主要有：

（1）網(wǎng)格技術(shù)

網(wǎng)格技術(shù)理念是在多個(gè)機構動(dòng)態(tài)形成的虛擬組織中共享資源和協(xié)同解決問(wèn)題，其本質(zhì)是共享和協(xié)作。網(wǎng)格技術(shù)在電力調度自動(dòng)化領(lǐng)域的應用可將其稱(chēng)為“電力網(wǎng)格”。電力網(wǎng)格具有很強的分布式處理和信息集成能力。因此，電力網(wǎng)格有助于在不同區域調度中心之間交換數據，解決電力系統海量數據之間多種數據格式共存的問(wèn)題，構建數據網(wǎng)格和信息網(wǎng)格，將數據變成信息，為實(shí)現及時(shí)、準確地掌握整個(gè)電力系統的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)創(chuàng )造條件。網(wǎng)格具備整合電力系統現有數據和資源的功能，并能提供分布式高性能計算能力，網(wǎng)格技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò )上各種資源的巨大整合能力使其應用到電力系統中來(lái)為不同調度系統間信息和資源的共享帶來(lái)方便，并能夠支撐整個(gè)電力系統數據共享、監控、分析計算和仿真的平臺。采用網(wǎng)格技術(shù)來(lái)實(shí)現信息共享、集成，提高海量數據處理效率的優(yōu)勢是按照原有的數據存放的格式和位置。

（2）數據倉庫與數據挖掘

數據倉庫和數據挖掘能夠從大量的數據中挖掘出隱含于其中的知識，并使數據存儲技術(shù)進(jìn)入一個(gè)更高的階段。不僅利用了數據倉庫的存儲功能，對歷史數據進(jìn)行查詢(xún)與遍歷，并且通過(guò)數據挖掘能夠找出歷史數據之間的潛在關(guān)系，挖掘其背后隱藏著(zhù)得許多信息。實(shí)時(shí)數據和歷史數據作為電網(wǎng)運行的重要資料，需要在運行部門(mén)中共享。目前的數據傳輸使得各部門(mén)間數據流較為復雜，若面臨海量數據，很難保證數據的一致性和唯一性。因此，將公共數據整理、統計起來(lái)，建立電網(wǎng)數據倉庫，應用數據挖掘技術(shù)，實(shí)現數據一致性集成與共享，減輕網(wǎng)絡(luò )負擔。

（3）多數據源調度信息的融合技術(shù)

系統中存在多個(gè)數據源，進(jìn)入綜合數據平臺的系統數據模型不同而且大部分統的數據可能存在冗余，在系統集成時(shí)需要對其中的冗余數據進(jìn)行歸并及預處理。經(jīng)過(guò)預處理操作，以保證數據的合法性和有效性。對于數據的集成和應用過(guò)程可以從數據源、數據清洗、數據存儲、數據表達、數據應用五個(gè)過(guò)程進(jìn)行。在數據源的建立中要匯集各個(gè)模塊的數據，并進(jìn)行數據分析工作，為數據存儲做準備。預處理操作除了做冗余信息處理外，還需要對電網(wǎng)缺失的信息進(jìn)行估計和推斷研究，以及壞數據的分析和處理，進(jìn)行電網(wǎng)調度信息的狀態(tài)估計等。

4.提高電網(wǎng)自我管理能力的地區電網(wǎng)調度模式研究

我國調度系統技術(shù)和裝備目前已居國際先進(jìn)水平。但隨著(zhù)堅強智能電網(wǎng)的逐步建設，分布式/儲能電源的大規模接入，將使系統運營(yíng)環(huán)境更趨復雜，保證系統運行安全的重要性更為突出。智能的調度機構類(lèi)似電網(wǎng)的中樞神經(jīng)系統，調度作用與地位更加突出，調度與電網(wǎng)業(yè)務(wù)各環(huán)節的聯(lián)系將進(jìn)一步加強，對事故的及時(shí)反應與處理能力也要求進(jìn)一步提高，對完善調度控制技術(shù)和增強調度管理水平提出了更高的要求。從技術(shù)和管理兩個(gè)方面提出加強地區電網(wǎng)自我管理能力的調度模式措施與建議:

(1)技術(shù)方面

1）數據傳輸網(wǎng)絡(luò )化。是指能夠通過(guò)專(zhuān)用的調度數據網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現電網(wǎng)運行信息和生產(chǎn)管理信息的快速、可靠傳輸以及系統的應急備用，為地區電網(wǎng)的安全穩定運行提供可靠的數據通信保障。

2）運行監視全景化。是指能夠從時(shí)間、空間、業(yè)務(wù)等多個(gè)層面和多個(gè)維度，實(shí)現調度生產(chǎn)各環(huán)節的全景監視、智能告警，實(shí)現電網(wǎng)運行、分析結果的全面整合、數據共享和多角度可視化展示，使電網(wǎng)調度能夠全面、快速、準確、直觀(guān)地掌握電網(wǎng)的運行狀況。

3）安全評估動(dòng)態(tài)化。是指能夠通過(guò)穩態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)多角度在線(xiàn)安全分析評估，實(shí)現大電網(wǎng)運行的在線(xiàn)安全自動(dòng)告警、輔助決策和多維多層協(xié)調的主動(dòng)安全防御。

4）調度決策精細化。能夠通過(guò)對年度方式、月度檢修、日前到實(shí)時(shí)計劃編制與安全校核等核心業(yè)務(wù)的集中開(kāi)展和規范化、流程化管理，實(shí)現調度決策的精益化、智能化和運行風(fēng)險的預防預控。

5）運行控制自動(dòng)化。能夠在全網(wǎng)AVC、解列、低頻低壓減載等控制策略統一協(xié)調優(yōu)化的基礎上，進(jìn)行電網(wǎng)頻率、電壓、潮流、備用等自動(dòng)調整和控制，實(shí)現地區電網(wǎng)一體化分級協(xié)調控制。

（2）管理方面

1)推進(jìn)專(zhuān)業(yè)化運行檢修。智能電網(wǎng)環(huán)境下電力一、二次設備的高度集成化及融合，使傳統一、二次設備的界面模糊，要進(jìn)一步推進(jìn)專(zhuān)業(yè)化設備運行維護工作，堅持用全壽命周期管理理念統籌規劃、設計、建設、運行等各環(huán)節管理。

2)完善專(zhuān)業(yè)信息平臺。通信信息平臺作為支撐智能電網(wǎng)的技術(shù)支持平臺，需要在通信系統和信息平臺方面加強投入和管理，提高通信信息系統的可靠性、穩定性以及抵御各種自然災害的能力。提高通信網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸能力，滿(mǎn)足智能電網(wǎng)海量數據的傳輸要求，提高信息資源的整合利用率及協(xié)同能力，使生產(chǎn)控制、企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理、營(yíng)銷(xiāo)與市場(chǎng)以及實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)信息充分融合，實(shí)現電網(wǎng)公司內部橫向信息和上下級電網(wǎng)公司縱向信息的互聯(lián)互通提高應用深度和實(shí)用化程度。

3)健全營(yíng)銷(xiāo)管理體制。優(yōu)化整合營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)及客戶(hù)服務(wù)資源，深化與完善標準化營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)組織模式的建設。建立適應新形勢發(fā)展要求的集約化營(yíng)銷(xiāo)管理模式和新型的標準化營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)組織模式，從整體上提高公司營(yíng)銷(xiāo)的市場(chǎng)應變能力、客戶(hù)服務(wù)能力、管理控制能力和營(yíng)銷(xiāo)運作能力。

5.結語(yǔ)

智能電網(wǎng)的發(fā)展使得傳統的調度模式需要與時(shí)俱進(jìn)，本文分析了在其發(fā)展過(guò)程中出現的部分問(wèn)題，并給出了相應應對策略，為其未來(lái)的發(fā)展提供了一定的參考。