智能電網發(fā)展對地區(qū)電網調度模式的要求及應對措施

　　電網中傳統(tǒng)的地區(qū)電網結構、數(shù)據(jù)處理形式與調度模式隨著智能電網的不斷推進，出現(xiàn)了新的矛盾與挑戰(zhàn)，本文提出了電網分層分區(qū)發(fā)展的規(guī)劃思路，總結了提高調度平臺數(shù)據(jù)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(tǒng)的電網調度運行方式面臨巨大挑戰(zhàn)，諸如：由于電網安全穩(wěn)定性等各方面的要求，當前變配電網絡大多呈分層分區(qū)的多形態(tài)運行，電網傳統(tǒng)的集中調度模式與當前的地區(qū)電網結構形態(tài)與運行方式現(xiàn)狀顯然存在著有待協(xié)調之處；在計算機及通信等軟硬件技術不斷發(fā)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(shù)據(jù)信息需要進行有效管理。如何結合智能電網的建設，實現(xiàn)將數(shù)據(jù)的就地分布式管理與高度集中的統(tǒng)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(qū)式地區(qū)電網結構的發(fā)展模式

　　電網的分層分區(qū)運行顯然是電網發(fā)展的必經之路。合理的分層分區(qū)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(qū)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(fā)展中具有戰(zhàn)略意義的舉措之一。

　　隨著現(xiàn)代化管理和智能電網建設的發(fā)展，調度自動化系統(tǒng)的重要性越來越明顯，它是電網運行管理，實現(xiàn)安全多供，減員增效的必要手段。采用分層分區(qū)控制的方式管理和規(guī)劃電網，可以提高電網控制中心穩(wěn)定的冗余度，提高系統(tǒng)運行的可靠性。同時由于分層分區(qū)管理規(guī)劃的靈活性，可以更好地適應電網的發(fā)展和管理制度的變化。

　　地區(qū)電網分層分區(qū)發(fā)展模式的規(guī)劃思路為：

　　（1）分區(qū)規(guī)劃。以變電站布點、行政區(qū)域、主要地理特征等為條件，對規(guī)劃區(qū)進行供電分區(qū)劃分，依據(jù)分區(qū)內負荷特性、現(xiàn)狀網絡等差異進行分區(qū)規(guī)劃，各個分區(qū)間保留一定比例的聯(lián)絡

　　（2）分層規(guī)劃。隨著地區(qū)電網發(fā)展的不斷深入，中壓配電網規(guī)模將迅速擴大，規(guī)范網絡接線方式，優(yōu)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(qū)原則的地區(qū)電網規(guī)劃是指從負荷預測開始建立在分區(qū)以及區(qū)內分塊的概念上，因地制宜采用先進方法，將地區(qū)電網分成若干相對獨立的分區(qū)，結合不同電壓等級電源布點和容量的優(yōu)化調整，使負荷分區(qū)分布趨于平衡。使地區(qū)電網有相對明確、基本穩(wěn)定的供電范圍。在此基礎上分別對各分區(qū)內的電網網架進行設計，最終將各分區(qū)網架相互聯(lián)絡，形成可靠的網格狀結構。

　　合理的分層、分區(qū)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(qū)電網建設具有堅強抗災性能的電網，其分層分區(qū)規(guī)劃應滿足以下幾點：

　　（1）堅持科學的電源、電網規(guī)劃設計。優(yōu)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(tài)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(qū)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(qū)電網建設，應重視發(fā)展微型電網并將其確定為電網規(guī)劃設計的主導思想。發(fā)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(huán)境客觀形勢發(fā)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(fā)展微網的同時，中低壓電網的每一分區(qū)都宜有適當?shù)姆植际诫娫醋鳛橹坞娫础?/span>

　　有利于提高數(shù)據(jù)處理效率和考慮數(shù)

　　據(jù)特性的分布式數(shù)據(jù)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(tǒng)帶來很大的變化和挑戰(zhàn)。一方面，巨大的數(shù)據(jù)量對一次系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集帶來了很大的壓力，需要發(fā)展大信息量、高速數(shù)字實時通信及處理技術。另一方面，眾多的調度自動化系統(tǒng)采集和積累了大量的電力系統(tǒng)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(shù)據(jù)，直接影響了系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的有效利用與高效處理。因此，提出提高調度平臺數(shù)據(jù)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(tài)形成的虛擬組織中共享資源和協(xié)同解決問題，其本質是共享和協(xié)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(qū)域調度中心之間交換數(shù)據(jù)，解決電力系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)之間多種數(shù)據(jù)格式共存的問題，構建數(shù)據(jù)網格和信息網格，將數(shù)據(jù)變成信息，為實現(xiàn)及時、準確地掌握整個電力系統(tǒng)的實時動態(tài)創(chuàng)造條件。網格具備整合電力系統(tǒng)現(xiàn)有數(shù)據(jù)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(tǒng)中來為不同調度系統(tǒng)間信息和資源的共享帶來方便，并能夠支撐整個電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享、監(jiān)控、分析計算和仿真的平臺。采用網格技術來實現(xiàn)信息共享、集成，提高海量數(shù)據(jù)處理效率的優(yōu)勢是按照原有的數(shù)據(jù)存放的格式和位置。

　　（2）數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘

　　數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘能夠從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出隱含于其中的知識，并使數(shù)據(jù)存儲技術進入一個更高的階段。不僅利用了數(shù)據(jù)倉庫的存儲功能，對歷史數(shù)據(jù)進行查詢與遍歷，并且通過數(shù)據(jù)挖掘能夠找出歷史數(shù)據(jù)之間的潛在關系，挖掘其背后隱藏著得許多信息。實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸使得各部門間數(shù)據(jù)流較為復雜，若面臨海量數(shù)據(jù)，很難保證數(shù)據(jù)的一致性和唯一性。因此，將公共數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計起來，建立電網數(shù)據(jù)倉庫，應用數(shù)據(jù)挖掘技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性集成與共享，減輕網絡負擔。

　　（3）多數(shù)據(jù)源調度信息的融合技術

　　系統(tǒng)中存在多個數(shù)據(jù)源，進入綜合數(shù)據(jù)平臺的系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型不同而且大部分統(tǒng)的數(shù)據(jù)可能存在冗余，在系統(tǒng)集成時需要對其中的冗余數(shù)據(jù)進行歸并及預處理。經過預處理操作，以保證數(shù)據(jù)的合法性和有效性。對于數(shù)據(jù)的集成和應用過程可以從數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)表達、數(shù)據(jù)應用五個過程進行。在數(shù)據(jù)源的建立中要匯集各個模塊的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析工作，為數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的分析和處理，進行電網調度信息的狀態(tài)估計等。

　　提高電網自我管理能力的地區(qū)電網調度模式研究

　　我國調度系統(tǒng)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(guī)模接入，將使系統(tǒng)運營環(huán)境更趨復雜，保證系統(tǒng)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(tǒng)，調度作用與地位更加突出，調度與電網業(yè)務各環(huán)節(jié)的聯(lián)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(qū)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(shù)據(jù)傳輸網絡化。是指能夠通過專用的調度數(shù)據(jù)網絡，實現(xiàn)電網運行信息和生產管理信息的快速、可靠傳輸以及系統(tǒng)的應急備用，為地區(qū)電網的安全穩(wěn)定運行提供可靠的數(shù)據(jù)通信保障。

　　2、運行監(jiān)視全景化。是指能夠從時間、空間、業(yè)務等多個層面和多個維度，實現(xiàn)調度生產各環(huán)節(jié)的全景監(jiān)視、智能告警，實現(xiàn)電網運行、分析結果的全面整合、數(shù)據(jù)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(tài)化。是指能夠通過穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)多角度在線安全分析評估，實現(xiàn)大電網運行的在線安全自動告警、輔助決策和多維多層協(xié)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(yè)務的集中開展和規(guī)范化、流程化管理，實現(xiàn)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(tǒng)一協(xié)調優(yōu)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(xiàn)地區(qū)電網一體化分級協(xié)調控制。

　　（2）管理方面

　　1、推進專業(yè)化運行檢修。智能電網環(huán)境下電力一、二次設備的高度集成化及融合，使傳統(tǒng)一、二次設備的界面模糊，要進一步推進專業(yè)化設備運行維護工作，堅持用全壽命周期管理理念統(tǒng)籌規(guī)劃、設計、建設、運行等各環(huán)節(jié)管理。

　　2、完善專業(yè)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(tǒng)和信息平臺方面加強投入和管理，提高通信信息系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性以及抵御各種自然災害的能力。提高通信網絡的數(shù)據(jù)傳輸能力，滿足智能電網海量數(shù)據(jù)的傳輸要求，提高信息資源的整合利用率及協(xié)同能力，使生產控制、企業(yè)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(xiàn)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(lián)互通提高應用深度和實用化程度。

　　3、健全營銷管理體制。優(yōu)化整合營銷業(yè)務及客戶服務資源，深化與完善標準化營銷業(yè)務組織模式的建設。建立適應新形勢發(fā)展要求的集約化營銷管理模式和新型的標準化營銷業(yè)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(fā)展使得傳統(tǒng)的調度模式需要與時俱進，本文分析了在其發(fā)展過程中出現(xiàn)的部分問題，并給出了相應應對策略，為其未來的發(fā)展提供了一定的參考。