智能電網發展對地區電網調度模式的要求及應對措施

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

　　背景及意義

　　隨著智能電網概念的提出和電力體制改革的不斷深化，傳統的電網調度運行方式面臨巨大挑戰，諸如：由于電網安全穩定性等各方面的要求，當前變配電網絡大多呈分層分區的多形態運行，電網傳統的集中調度模式與當前的地區電網結構形態與運行方式現狀顯然存在著有待協調之處；在計算機及通信等軟硬件技術不斷發展的強有力支撐下，伴隨著電網結構的日益復雜化和調度自動化要求的日趨提高，電網的調度運行中有海量的數據信息需要進行有效管理。如何結合智能電網的建設，實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縫挈合，對于提高電網的調度及運行管理效率意義顯著。

　　適宜于分層分區式地區電網結構的發展模式

　　電網的分層分區運行顯然是電網發展的必經之路。合理的分層分區會給電網的安全運行帶來許多好處，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，而是電網發展中具有戰略意義的舉措之一。

　　隨著現代化管理和智能電網建設的發展，調度自動化系統的重要性越來越明顯，它是電網運行管理，實現安全多供，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，可以提高電網控制中心穩定的冗余度，提高系統運行的可靠性。同時由于分層分區管理規劃的靈活性，可以更好地適應電網的發展和管理制度的變化。

　　地區電網分層分區發展模式的規劃思路為：

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

　　（2）分層規劃。隨著地區電網發展的不斷深入，中壓配電網規模將迅速擴大，規范網絡接線方式，優化網絡結構，在保證可靠性的前提下簡化中壓配電網結構，形成高、中、低壓層次分明的網絡結構。

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

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

　　（1）堅持科學的電源、電網規劃設計。優化考慮電源點在各個電壓等級的分層接入，合理布局，保障各級電網在正常和事故狀態都有可用的電源。高度重視電網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。

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

　　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智能電網的不斷完善，電網將具有更快采集速率的采集裝置，這將給電力調度自動化二次系統帶來很大的變化和挑戰。一方面，巨大的數據量對一次系統的數據采集帶來了很大的壓力，需要發展大信息量、高速數字實時通信及處理技術。另一方面，眾多的調度自動化系統采集和積累了大量的電力系統運行、生產管理以及電力市場運營等方面的相關信息。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）網格技術

　　網格技術理念是在多個機構動態形成的虛擬組織中共享資源和協同解決問題，其本質是共享和協作。網格技術在電力調度自動化領域的應用可將其稱為“電力網格”。電力網格具有很強的分布式處理和信息集成能力。因此，電力網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題，構建數據網格和信息網格，將數據變成信息，為實現及時、準確地掌握整個電力系統的實時動態創造條件。網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，網格技術對于網絡上各種資源的巨大整合能力使其應用到電力系統中來為不同調度系統間信息和資源的共享帶來方便，并能夠支撐整個電力系統數據共享、監控、分析計算和仿真的平臺。采用網格技術來實現信息共享、集成，提高海量數據處理效率的優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，并使數據存儲技術進入一個更高的階段。不僅利用了數據倉庫的存儲功能，對歷史數據進行查詢與遍歷，并且通過數據挖掘能夠找出歷史數據之間的潛在關系，挖掘其背后隱藏著得許多信息。實時數據和歷史數據作為電網運行的重要資料，需要在運行部門中共享。目前的數據傳輸使得各部門間數據流較為復雜，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，建立電網數據倉庫，應用數據挖掘技術，實現數據一致性集成與共享，減輕網絡負擔。

　　（3）多數據源調度信息的融合技術

　　系統中存在多個數據源，進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，在系統集成時需要對其中的冗余數據進行歸并及預處理。經過預處理操作，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、數據應用五個過程進行。在數據源的建立中要匯集各個模塊的數據，并進行數據分析工作，為數據存儲做準備。預處理操作除了做冗余信息處理外，還需要對電網缺失的信息進行估計和推斷研究，以及壞數據的分析和處理，進行電網調度信息的狀態估計等。

　　提高電網自我管理能力的地區電網調度模式研究

　　我國調度系統技術和裝備目前已居國際先進水平。但隨著堅強智能電網的逐步建設，分布式/儲能電源的大規模接入，將使系統運營環境更趨復雜，保證系統運行安全的重要性更為突出。智能的調度機構類似電網的中樞神經系統，調度作用與地位更加突出，調度與電網業務各環節的聯系將進一步加強，對事故的及時反應與處理能力也要求進一步提高，對完善調度控制技術和增強調度管理水平提出了更高的要求。從技術和管理兩個方面提出加強地區電網自我管理能力的調度模式措施與建議：

　　（1）技術方面

　　1、數據傳輸網絡化。是指能夠通過專用的調度數據網絡，實現電網運行信息和生產管理信息的快速、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。是指能夠從時間、空間、業務等多個層面和多個維度，實現調度生產各環節的全景監視、智能告警，實現電網運行、分析結果的全面整合、數據共享和多角度可視化展示，使電網調度能夠全面、快速、準確、直觀地掌握電網的運行狀況。

　　3、安全評估動態化。是指能夠通過穩態、動態、暫態多角度在線安全分析評估，實現大電網運行的在線安全自動告警、輔助決策和多維多層協調的主動安全防御。

　　4、調度決策精細化。能夠通過對年度方式、月度檢修、日前到實時計劃編制與安全校核等核心業務的集中開展和規范化、流程化管理，實現調度決策的精益化、智能化和運行風險的預防預控。

　　5、運行控制自動化。能夠在全網AVC、解列、低頻低壓減載等控制策略統一協調優化的基礎上，進行電網頻率、電壓、潮流、備用等自動調整和控制，實現地區電網一體化分級協調控制。

　　（2）管理方面

　　1、推進專業化運行檢修。智能電網環境下電力一、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，要進一步推進專業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、運行等各環節管理。

　　2、完善專業信息平臺。通信信息平臺作為支撐智能電網的技術支持平臺，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。提高通信網絡的數據傳輸能力，滿足智能電網海量數據的傳輸要求，提高信息資源的整合利用率及協同能力，使生產控制、企業經營管理、營銷與市場以及實時和非實時信息充分融合，實現電網公司內部橫向信息和上下級電網公司縱向信息的互聯互通提高應用深度和實用化程度。

　　3、健全營銷管理體制。優化整合營銷業務及客戶服務資源，深化與完善標準化營銷業務組織模式的建設。建立適應新形勢發展要求的集約化營銷管理模式和新型的標準化營銷業務組織模式，從整體上提高公司營銷的市場應變能力、客戶服務能力、管理控制能力和營銷運作能力。

　　結語

　　智能電網的發展使得傳統的調度模式需要與時俱進，本文分析了在其發展過程中出現的部分問題，并給出了相應應對策略，為其未來的發展提供了一定的參考。