杜轶轩 徐珩

【摘 要】随着社会的发展，电力行业也迎来了工业化向信息化转变的新挑战，由此国家电网公司也提出了建设统一的智能电网的要求。智能电网技术是通过利用数字技术提高电力系统的可靠性、安全性和运行效率，对各类电力资源进行优化整合以构成智能电网。本文通过对智能电网技术的分析，阐述了智能电网技术在电力调度自动化系统中的应用。

【关键词】智能电网；电力调度；自动化应用

0.引言

电网是国民经济社会发展的重大基础设备，近年来，电网的安全运行环境已经发生了巨变。电网的负荷在高速增加，所以电网安全稳定工作面临了严峻的挑战。随着智能电网技术的出现，有了更可靠安全的电力供应，以客户为中心的灵活、高级自动化和分布式智能电网技术应用非常广泛。电力调度自动化系统中的智能电网技术，进一步提高了电力系统的自动化运行程度，保证了系统安全、稳定、有效地运行。

1.智能电网的分析

1.1智能电网的理念

所谓的智能电网，国际上（如美国电力科学研究所）是这样定义的：利用传感器对发电、输电、配电等关键设备的运行进行全面的监控，然后把监控获得的数据通过网络系统进行收集整理，最后通过对数据信息的分析、探讨，实现对整个电力系统的优化管理。而智能电网技术作为智能电网的基础就是通过对数据信息的分析，将发电、输电、配电以及供电设备与能源用户的各种电器通过网络连接在一起，通过智能终端控制对电能的供应进行精准的控制及实时的全面监控。

1.2智能电网电力调度数据网结构特性分析

智能电网电力调度数据网是通过VPN（虚拟专用网络）实现各级调度中心之间以及调度中心与相关发电厂、变电站之间的互联，在专用通道上利用IP路由交 换设备组网，实现在SDH或PDH层面上与系统内公用的电力信息包括SCADA/EMS调度自动化系统（综合自动化）、电能量计费系统（电能量采集装置）、继电保护管理信息系统、动态预警监测系统（功角测量装置）和安全自动装置信息等数据传输业务。从而满足电力生产、电力调度、继电保护等信息传输的需要，协调电力系统发、送、配、用电等组成部分的联合运转，保证电网安全、经济、稳定、可靠运行。

智能电网电力调度数据网络架构范围主要包括以下几个层次：

1.2.1核心层

核心层是电力调度数据网的主干部分，由位于省调和地调的核心路由器组成，利用可靠的网络拓扑结构和高性能的网络设备实现网络报文的高速转发，并提供220kV变电站和统调发电厂的网络接入功能。

1.2.2骨干层

骨干层由位于地调和部分县调、监控中心（集控站）的路由器组成，负责汇接管辖范围内的所有接入层节点的信息。接入层主要承担各调度点的业务接入及数据汇入骨干层的作用。智能电网电力调度数据网络承载的调度系统数据通信业务大致可分为以下几类：一是实时监控业务。包括EMS（能量管理系统）与 RTU（远程终端控制系统）或变电所自动化系统的实时数据及地/县级调度、县级市/县级调度EMS之间交换的实时数据。二是运行管理业务。如发电、用电及联络线交换计划、联络线考核、操作票、检修票等；调度生产运行报表（日报、月报、季报）；电能量计量计费信息；故障录波、保护和安全自动装置有关的管理数据。

1.3智能电网技术的特点能力分析

1.3.1很强的自动愈合能力

电网的自动愈合能力就是指在对电力系统进行检测时，出现的各种事故，电网都能在短时间内依靠对自身系统的检测、分析等措施进行解决，预防电网出现大规模的故障，保障电力系统的稳定运行。电网的自愈，要时刻监控电网的运行情况，对存在的安全隐患及时发现并快速诊断与解决，进行良好的自我恢复。电网的自愈能力是保障电力系统安全运行的关键，是智能电网技术研究的主要方向。使得智能电网系统的能力很强，可以对电力系统的运行情况进行安全、稳定、全面的监控，并对监控结果进行综合的评估与判断，并进行自动操作。

1.3.2互动性强

电网的管理对用户设备和行为进行互动，能够促进管理的提升。现在的电力用户获取信息量有限，与电网管理部门的互动较少，这样不利于电力系统的稳定运行。而智能电网的运行，可以借助现代通讯技术及网络技术实现资源的优化配置，使电力用户与电力管理部门有效的互动，这样有利于电力部门得到用电反馈信息，以提出相应的改进措施，为用户提供更多的增值服务与选择，大力提升电力系统的安全运行水平。

1.3.3资源管理的优化

庞大的电网系统的特点就是高科技和资源密集，所以电网的安全稳定运行需要大量的设备作为保障。传统的电网管理效率非常低，资源严重浪费，而现在的智能电网通过运用数字处理技术对设备进行信息化管理，提高资源的规划和建设力度，优化设备的运行维护以及寿命周期环节，充分提高了电力设备的利用率，延长了设备的工作使用寿命，使电网的运行更加智能化且经济高效。

1.3.4强大的兼容性

电网的兼容性反应了电力能源的利用率，现在小型的发电设备发展迅速，但是不能与大型电网进行很好的兼容，造成了资源的严重浪费。智能电网具有双向测量及能量管理系统，能够充分的利用资源，可以容纳多种不同类型的电源或者是储能装置。同时可以与小型的发电设备在用电高峰期同时向电网输送电能。

1.3.5电网的集成性

电网的集成性是反应电力企业管理效率的重要指标，传统的电网集成性较差，企业的管理效率也较低，而智能电网通过对电力管理流程的优化与电力市场以及调度自动化的集成，形成全面的电力支持体系，促进了企业电力管理的规范化和精细化。

2.智能电网的关键技术

智能的关键技术是基于智能电网技术的核心，是智能电网技术的根本。

2.1网络结构的坚强与灵活

智能电网的基础就是坚强、灵活的网络结构。随着电网规模的扩大，互联大电网的形成，电网的安全稳定性与脆弱性问题也越来越严重，优化特高压和各级电网规划是解决问题的关键，只有提高电网结构的坚强性与灵活性，合理地规划电网，才能应对各种自然灾害对电网造成的安全影响。

2.2通信系统的开放、标准和集成

智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求，智能电网需要有监控和分析电力系统目前状况的能力，这些能力具体包括：故障早期识别能力，对发生故障的响应能力。通信系统检测范围将大范围扩大，全方位覆盖，为电网的运行以及综合管理提供强大的支持。

2.3电表管理体系

智能电网在建立具备智能判断与自身调节能力的多种能源统一入网和分布管理的智能化网络系统时，可以对用户用电情况进行实时监控管理，实现对电能的优化配置。所以电网的智能化首先得熟知用户的用电规律，对电能的供求做出分析，建立高级的电能测量体系。

电表管理体系由安装在用户端的电表和位于电力公司的计量系统连接它们的通信系统组成。这些智能电表可以根据需要设定计量间隔，并具有双向通信功能，定时地对用户电表进行数据的读取。电表管理体系构建了智能化的用户管理体系与服务体系，实现了电力企业与用户之间的双向互动。

3.智能电网技术在电力调度自动化化系统中的应用优势

电力调度是为了保证电网的安全运行、对用户安全供电，确保各类电力生产工作有序地进行。电力调度是电网的核心枢纽，是电网安全运行的基础。随着电力事业的迅速发展，传统电网存在的问题也日渐明显，随着自动化系统、信息系统、控制系统的发展，利用智能电网技术的调度自动化也在不断发展应用，大大提升了电网的智能化运行。具体的应用优势表现在以下几方面：一是实现了国家电网的一体化运行的整体控制；二是实现了对智能电网运行情况的掌握，提高了电网的运行安全性与稳定性，加强了电网的防御能力；三是资源的优化管理可以丰富电网的上下协调计划建立手段；四是能够横向集成、纵向贯通，信息共享，提升了高效管理的能力；五是能够实现资源端维护、全网共享。

4.智能电网技术在电力调度自动化系统中的应用

4.1调度自动化综合监控系统

针对电力自动化调度系统的变化，我们采用智能电网技术实现了电网调度自动化综合监控系统的应用。可以对网络不同安全设备实施情况的信息进行收集整理，采用报警系统，在设备出现异常时报告给系统值班人员，然后对这些警告做出分析判断，进而实现在电力调度自动化系统中电网运行状态的监控以及监控系统在整体安全状态上的全面反馈。

4.2对集控站系统进行设计

集控站系统利用智能电网技术在各应用设计上针对以往的难点进行了技术攻关，避免内部标准不同而导致的系统接口上的信息转换工作不能顺利进行。集控站系统在应用功能、软件性能、操作方法等方面均有了明显的提高。标准化的电网集控装置设计了一个符合标准要求的实时信息系统平台，所提供的管理系统是一个可以单独或同时支持集控系统与公共信息的应用系统。

4.3电力调度自动化系统的未来设想

未来的电力调度自动化系统将在测量体系的基础上，充分利用智能电网技术，建立一个庞大的智能电网系统。新时期的电力调度自动化系统将发电、输电、配电、供电以及用户用电情况统一到一个完整的系统中去，实现电网双向供电，构建信息交互与信息共享的管理平台，形成全局性的电网结构，为电力系统提供完整的电力服务，及时掌控电能供求需要，合理分配电量，提高投资效益。

5.结束语

随着电力事业的发展，电力调度面临着新的挑战。采用智能电网技术实现智能化的电力调度系统，加强对电网的有效管理，在电力调度自动化系统不断发展的将来，打造智能的电网服务，加速智能电网的建设，以便提高用户用电的安全性与可靠性，加大电力公司的投资效益。

【参考文献】

[1]胡毅.智能电网技术在电力调度自动化中的发展研究[J].北京电力高等专科学校学报，2012，（10）.

[2]于劲松，秦香春.智能电网技术应用与发展[J].科技风，2010，（21）.

[3]杨新瑞.调度自动化技术在智能电网中的应用与发展[J].北京电力高等专科学校学报，2011，（8）.