关于智能电网调度运行关键技术研究96

关于智能电网调度运行关键技术研究

摘要：智能电网就是通过现阶段较为先进的计算机通信技术以及电网控制技术

对电网的调度以及运行等方面进行监督与控制，从而提高电网运行的安全性以及

稳定性，提高其经济效益。虽然智能电网仍然存在局限性，但是它仍然是电力方

面的一场变革，拓展了电网在各个方面的改革与发展。电力调度运行作为电网的

直接生产程序，其智能化是电网能够实现智能化的关键所在。本文就智能电网调

度运行关键技术进行探讨。

关键词：智能电网调度；特征；关键技术

1智能电网特征

1.1智能电网具有兼容性

所谓的智能电网兼容性就是指其能够与分布式电网以及微电网并网运行，能

够有效接入风能以及太阳能等外部能源，能够同相关储能装置（也包括集中式发电）以及电源共同使用，这样就能够满足不同类型用户的特性需求。

1.2智能电网具有自愈性

在智能电网运行过程中，自愈性是一个突出特征，是确保电网安全运行的基础。当电网受到来自内部或者外部的损害后，只需要工作人员进行少量的干预就

可以将电力网络中出现问题的元件隔离开，不会对系统的正常运行造成过大的影响。当局部网络运行异常或者电力元件运行异常时，智能电网可以自行进行检测

和分析，从而尽快恢复电网运行。

1.3智能电网具有优质、高效性

在智能电网建设中加入了现代化的信息监控技术，从而有效提升了设备的使

用效率，保证了电网能够更加优质、高效的运行，同时有效降低了电网运维成本。随着社会的发展以及技术水平的不断提升，越来越多的新技术和新模式得到了应用，对于电力方面的需求也越来越广，除了对于电能质量具有非常严格的要求外，同时也对电能的多样化要求越来越高。智能电网的建设不但能够很好的满足电力

多样化方面的需求，使得电网信息能够得到有效的共享，同时能够使得电网得到

更加精细化、规范化以及标准化的管理。

2智能电网调度运行关键技术

2.1对电网进行及时的监测技术

随着我国科技力量的不断增强以及生产力的不断壮大，为电力体系中广域网

动态的尽管提供了有力的依据，广域网动态监测方法的应用和发展使得在相同时

间区域内收获大量电力体系工作时每时每刻都在改变的信息以及达到稳定状态时

的数据变成现实，为电力体系的调控带来了完全不一样的方式。这种体系在以下

三个方面的优势十分突出：①使获取的发动机的数据更加直观；②收发信息的

频率十分快，每40ms或以内都会促使调控中心收发一次动态信息，实现了系统

数据由截面数据到面板数据的转变；③数据在时间上的连续性，通过GPS给每

一类数据进行标记，使处于相同区域内所有的数据都是连续的，让电力网络的动

态信息的录取、监管、讨论扰动与危险预警等成为可能；该系统在SCADA/EMS

系统的基础上更进一步，不仅弥补了原有系统在采集电网动态数据上的不足，还

创造性的引入了WAMS系统，这种技术环节的创新发展，使得电力部门对电力系统的稳定分析、调度、预警、事故处理、参数辨识及在线稳定决策能力有了很大

的提升，为解决复杂电力系统的系列难题提供了新的有效的手段，给电力系统的

运行和控制带来了变革性的影响。

2.2电网动态监测预警与辅助决策技术

电网动态监测预警与辅助决策技术的出发点在于在动态监测基础上对监测数

据进行在线计算，并将计算结果提供给调度运行人员，帮助调度运行人员预决策，从而大大提高调度运行人员对电网的驾驭能力与控制能力。预警与辅助决策系统

系统与基于SCADA/EMS的在线系统有很大不同，不同之处主要体现在以下方面：①对电网运行状态的估计精度有所提高。相比于基于SCADA/EMS的在线系统而言，电网动态监测预警与辅助决策系统利用了PMU技术传输数据的特性，不仅

将SCADA数据的传输中出现的错误纠正过来，而且还利用测量相角与SCADA数

据将状态估计混合，提高估计精度，从而使得电力系统在线稳定计算以及预决策

的精确度得到大幅提高。②电网动态监测预警与辅助决策系统能够进行在线低频振荡计算。随着电网的逐渐发展，电网系统不断扩大其规模，电网互联也越来越

广泛。电网的发展虽然带来了很大的便捷，但也使得低频振荡情况的发生愈加频繁。而电网动态监测预警与辅助决策系统能够运用接收的动态数据通过PRONY算法进行在线低频振荡计算。它还能够对电网的电压频率、相对相角以及功率的动

态曲线进行连续的追踪，对动态曲线的频谱进行分析，一旦发现在0.2~2Hz的范

围内出现了较强的弱阻尼振荡分量，系统将会自动向调度运行人员发出告警，并

在区域图上将出现异常的区域标注出来，方便调度运行人员进行调度与控制。③存储数据方面存在差异。随着电网互联规模的扩大以及电网的进一步发展，国家

电力调度通信中心对动态预警及辅助决策系统的建设进行进一步的建立与扩展，

尽可能减少电网中低频振荡现象的出现。而就目前国内电网中应用的系统而言，

能够有效记录低频振荡数据的工具少之又少，也没有行之有效的方法阻止低频振

荡现象的发生。而PMU能够获得实时同时数据，因此它能够保证出现低频振荡

事故时还能够有准确的数据记录，故为了能够实现电网实时监测，国家电网局对

各省的电网公司关于电网动态监测预警与辅助决策系统的建设提出要求。动态预

警与辅助决策系统基于WAMS技术，能够进行在线稳定计算，大幅提高了电网断

面输送功率的极限。电网负荷很少出现大幅度的波动，因此通过WAMS获得的实时数据能够得到电网负荷的大致范围，再通过计算得出极限发电机功率，从而大

大提高电网输送功率的能力。

2.3电力系统元件在线参数辨识技术

在智能电网调度运行过程中，电力系统元件参数的准确性直接影响着电力系

统计算分析的准确性。现阶段电力系统元件参数主要包括如下几方面：发电机、

输电线、励磁系统、原动机、调速器以及负荷等等。通过电网实时动态监测系统（WAMS）能够实现对数据参数的辨识，此系统采集数据通过电力调度数据网络

实时传送到广域监测主站系统，从而提供对电网正常运行与事故扰动情况下的实

时监测与分析计算，并及时获得并掌握电网运行的动态过程。通过WAMS系统中的PMU进行数据参数辨识之后，利用这些参数能够对电网动态监测预警以及辅

助系统进行实时更新，同时能够优化电网运行方式在线技术系统的相应数据库，

进一步提升计算的准确性和可靠性。

2.4基于广域网的输电线路测距技术

所谓的基于广域网的输电线路测距技术主要是以行波原理作为基础，通过较

为先进的方式（主要采用的是小波变换技术）对输电线路进行分析，在输电线路

发生故障时会产生暂态的行波信号，通过对行波信号的检测来确定故障点的距离。总的来说基于广域网的输电线路测距技术就是用于输电线路故障的快速定位。因

为此种故障测距技术具有较好的抗干扰性，不会受到相关因素的影响，所以具有