文/张景轩，唐山市规划建筑设计研究院

智能电网中调度自动化系统关键技术研究

文/张景轩，唐山市规划建筑设计研究院

电网是我国国民经济发展中的一项重要基础设施，能够对国民经济的发展起到有效的调节作用，实现能源的优化利用。通过采用新兴的电力方面的技术，智能电网因其节能、环保、可观以及可控等优点已经逐渐成为低碳经济发展的一项重要举措，成为世界电网的一个发展新趋势。

智能电网；自动化；技术

在国民经济的基础设施中，电网是一个非常重要的组成部分。它对于国民经济的发展具有很好的调节作用，能够实现能源的优化利用，同时还能确保生产的安全运行。伴随当前电力市场的不断发展，电能的质量获得了较高水平的提高，有越来越多的传统电网已经被智能电网所取代。通过采用新兴的电力方面的技术，智能电网因其节能、环保、可观以及可控等优点已经逐渐成为低碳经济发展的一项重要举措，成为世界电网的一个发展新趋势。

1 在调度方面，传统电网和智能电网的区别

对于调度，传统的电网主要通过变电站和调度主站来进行。在调度方面，我国于1954年开始通过安装遥测装置来实现对变电站的自动化调度，随着在全国的逐渐推广，调度自动化已经实现了由集中向分布的全面发展。在20世纪60年代的时候，调度主站系统开始出现，但是仍然存在着局部有着较高自动化，而在共享方面相对较弱的缺点，从而使得在系统内部的单元之间无法形成统一的整体，对智能化程度造成一定的降低。

伴随当前经济和科技的快速发展，智能电网是其必然产物。有关智能电网方面的研究，美国和欧洲的一些国家已经开始着手进行，但是仍然处于初级阶段。在研究理论方面，美国有“GridWise”，欧洲有“SmartGrid”。在这样的研究背景中，智能电网的调度功能变得更加全面，能够有效实现对信息的捕获，进而通过信息交互平台的建立而达到生产和运营的相互整合，推动电网业务的动态发展。智能电网还能够为管理人员提供较为全面的电网运营方面的地图，可以为他们制定相关的决策和方案提供有效参考，进而有效推动电网的管理。

2 在智能电网背景下，实现调度自动化系统所需要的关键技术

2.1 设计一体化的电网运行智能体系

我国的调度自动化起源于上个世纪的90年代，到现在已经有几十年的历史。长期以来，电网的运行都是遵循这一传统架构的。随着电网业务的不断发展，调度自动化的功能不断得到拓展和升级，但是并没有进行基础框架的改变，从而影响和限制了一些新的业务的发展。因此，通过对IT技术进行探究，分析其基础的服务体系，进而开展一些可以有效运行调度技术平台的一些研究，设计出一体化的电网运行智能体系。

2.2 电网运行智能决策

通过建立一体化的电网运行智能体系，我们可以更好地为电网的有效运行服务，从而提供更为安全的保障。在智能系统的构建方面，我们不仅要建立数据和底层技术方面的智能系统，同时也要让这种智能在实际当中得以应用，为电网的有效运行提供智能决策，进而更好地服务于电网运行。通过系统总线平台给出的全景信息，可以对一次和二次设备的运行状态分别进行分析，从而建立在大电网运行状态下的专家系统。同时，在外部环境的影响下，对预控预警技术进行研究，构建适用于外部环境的大电网运行风险评估以及控制决策系统；从全景信息的角度出发，在事故发生前提供相应的预警。面对事故的发生，要对相关的数据进行及时的整理，进而对其进行有效分析，通过智能化来实现分析报告的生成。

3 调度自动化在智能电网中的应用

3.1 调度自动化系统实现的功能

对于调度的自动化系统，它主要实现的功能可以归结为以下几点：

第一，能够对各种水电优化、水文预报等方案进行调度，从而有效实现分析的自动比较和选择。第二，能够对实际生产中的各种需求灵活适应，通过对计算的条件和约束进行灵活调整从而对计划的分析任务有效实现。第三，根据相关的用户录入条件和历史数据，能够实现对发电优化和自动滚动预报流量的有效计算。第四，对于来水、电站工程等相关的计算结果和统计信息，能够实现动态的比较、仿真等。第五，能够根据历史的调度过程，对发电优化调度中的函数和调度图自然形成。

3.2 实现系统的所需要的重要技术

（1）径流预测

在业界，当前最为主要的径流预测方法有两种，分别为物理成因法和数理统计法。所谓的物理成因法主要从水文气象的角度进行考虑，通过分析预报对象发生的一些物理成因方面的变化，进而研究其相应的变化规律，通过建立物理成因模型来实现对预报对象变化规律的一些掌握。所谓的数理统计法是通过收集大量的有关历史方面的资料，在数理统计相关原理和概率论的基础上，研究水文的历史演变，在这些框架中包括的部分有，月或者旬的平均流量预测、梯级各电站的区间流量预测等。

（2）优化计算及优化调度函数回归

经过一系列的对径流的实地测试，在此基础上计算优化调度，从而可以得到水库进行优化运行的具体过程。在这些过程中，主要包含的是一些水电站进行优化运行时所遵循的一些规律。在调度的自动化系统中，我们主要采用的方法是调度函数，进而对水电站的运行规律进行优化总结，实现对水电站的有效指导。对于调度函数，主要分为两种形式，分别为线性和非线性的调度函数，其中线性调度函数主要是通过回归分析对水库调度建立一元、二元、甚至多元的函数，非线性调度函数主要是通过人工神经网络等寻找变量之间的关系，从而建立调度函数。在本文的研究中，我们选用的决策变量为时段末的水位，自变量为时段初的水库水位和平均入库流量，通过二元线性回归模型来构造调度函数。

4 结语

伴随我国经济结构和能源结构的不断发展，在我国的配电网络发展中，智能电网已经成为发展的必然趋势。所谓的智能电网主要是那些利用新能源、借助新技术来实现对电网进行有效控制和运行的电网模式。通过智能电网，能够对电能进行智能分配，实现电网方面的网络化，进而更好的实现资源共享、电能的优化利用，大大提高电力资源的利用效率。

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