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摘要：随着国民经济的发展，电力需求不断攀升，电网结构也越来越复杂，电网调度运行亦成为电力系统的一项重要课题。它从整体上、系统上直接或间接的关系电力系统的稳定运行。加之我国现在的可供使用电力资源也正在不断地减少，所以需要一种合理有效的智能电力调度方式来促进我国电力事业的发展和壮大。
关键词：智能电网 电力调度 技术
1电网调度功能
电力系统调度实时保证发电和用电平衡，从而实现电力系统的安全稳定运行。其基本功能包括：
（1） 调度运行。主要实时监测系统中的发电厂、变电站以及各种电气设备运行情况，保持电网频率、电压、稳定限额等在正常范围内； 指挥电网设备调度倒闸操作，保证调度倒闸操作指令的正确性； 针对系统中出现的问题及时采取措施，避免事故扩大，控制系统的运行，是电网运行的执行环节，是管理电网生产运行的指挥系统。
（2） 调度计划。根据电网运行及负荷预测结果，安排发电机组的开机方式，同时实现对电网运行方式安排的潮流进行安全校核，满足电网电力平衡和电量平衡。
（3） 运行方式。根据电网运行设备的停电检修对整个电网进行分析计算，为电网调度机构的指挥决策提供技术支持，是整个调度系统的参谋部，同时也为电网公司其它职能部门提供有关电网运行、规划等方面的需求信息和相关技术支持，对电网的安全稳定运行提供技术支持。
（4）继电保护。负责电网中继电保护及安全自动装置的整定计算工作，对全网二次装置进行技术管理，为电网的安全稳定运行提供技术支持。
（5）自动化。主要负责电网数据采集、传送及显示，为调度机构发布正确系统操作指令提供相应技术支持，也是确保各种二次设备顺利动作的基础，保证系统的安全稳定运行。
2 智能电网调度技术支持系统建设目标
国家电网电力调度通信中心在制定《智能电网调度技术支持系统建设框架》时，指出智能电网调度技术支持系统建设目标是： 适应统一坚强智能电网调度建设和电网运行安全可靠、灵活协调、优质高效、经济环保的要求，研发与电网公司规模和坚强智能电网运行特点相适应，具有自主创新、国际领先水平的一体化智能电网调度技术支持系统，通过国、网、省、地、县五级智能电网调度技术支持系统的标准化建设，使公司系统电网调度的规范化、流程化、信息化、自动化、智能化、互动化水平达到国际领先水平。并对智能电网调度技术支持系统提出了以下要求。
（1）安全可靠原则。智能电网调度技术支持系统充分考虑系统安全的要求，遵循电力二次系统安全防护的要求，在进一步完善边界防护的基础上，采用国产安全操作系统和国产安全数据库，通过应用证书技术加强信息安全，通过认证实现控制和执行的权限管理。
（ 2） 先进实用原则。系统的总体结构、数据库设计、图形界面、中间件、各类应用等模块的设计，系统应充分吸收借鉴国内外相关领域的先进技术和研究成果，采用面向服务的体系架构（ SOA） 、基于安全分区的体系结构、面向设备的标准模型和统一的可视化界面等国际前沿技术，支持国际和国家先进技术标准，保证系统在国际上处于领先地位。
（ 3） 开放与可扩展原则。系统基础平台应基于开放性体系结构，充分满足系统的维护、扩容和升级
等方面的要求。支持第三方插件、新应用的自由扩展和方便快捷软件升级。
（ 4） 可管理易维护原则。系统应能很方便地对支撑的应用进行配置、管理，以实现灵活的裁剪； 应支持工程实施环境的可配置性和服务的参数化使用，方便地支持平台功能的客户化调整； 应充分考虑用户的需要，方便系统的工程化实施、运行管理、日常维护、升级改造等。
3智能电网调度运行关键技术
3.1电网实时动态监测技术
现代科技的发展为电力系统广域网动态监控提供了有力的技术手段，自二十世纪九十年代初期，基于全球定位系统（ Global Position System，简称 GPS） 的相量测量单元（ Phasor Measurement Unit，简称利用电网实时动态监测系统（ WAMS） 的 PMU 数据进行参数辨识后，用这些辨识的参数去更新电网动态监测预警与辅助决策系统和电网运行方式在线技术支持系统的计算数据库，可以提高稳定计算的精度。
3.2基于 FCL 的短路电流控制技术
随着电网的互联以及电网结构的坚强，短路电流控制已经成为电网规划部门和电力调度运行部门需要重点关注和解决的问题。传统的故障电流限制技术主要从电网结构、系统运行方式和设备性能等三方面考虑。这些方法在限制故障点短路电流的同时，也将不可避免地影响电网正常运行方式的运行特性，还会增加投资，甚至降低电力系统的稳定性。调整电网结构以限制短路电流水平，费用昂贵； 改变系统运行方式，如采用分母将大大增加电站的出线回路数，也会增加电站的投资，同时使本来已十分复杂的电站总体布置和出线走廊更加复杂化，另外，改变系统运行方式容易造成电网的不稳定； 采用高阻抗设备会导致网损增加，并降低系统的稳定性。利用故障电流限制器（ Fault Current Limiter，简称 FCL） 控制短路电流是最近提出的一种新方法。在系统正常运行时，故障电流限制器呈现零阻抗或低阻抗，而在系统发生故障时，故障电流限制器阻抗迅速增大，因而对电网正常运行方式的运行特性几乎没有影响。目前故障电流限制器控制短路电流目前已在华东电网获得了应用。
3.3电网运行方式在线分析技术
在电网调度生產工作流程中，电网运行方式安排的合理与否是保证电网安全稳定运行的前提和基础。电网运行方式安排是在负荷预测的基础上，合理安排电网输变电设备检修计划和发电计划，满足电网安全稳定运行。在电力系统运行阶段，通常人们考虑的都是 n -1 故障下的安全稳定性，指的是电网扰动在受到单一扰动后，保护、开关及重合闸正确动作，不采取稳定控制措施，必须保持电力系统稳定运行和电网正常供电，其他元件不超过规定的事故过负荷能力，不发生联锁跳闸。电力系统 n -1 故障下的安全稳定性是《电力系统安全稳定导则》规定的第一级安全稳定标准，是电力系统安全运行必须遵循的标准，为此电力系统调度运行部门为此还每年编制《年度稳定运行规定》，包括正常方式和检修方式。检修方式下的 n -1 故障相当于系统全接线全保护方式下的 n -2 稳定运行水平，这也是离线稳定计算所能考虑的最多方式，具有很大的计算量，电力系统调度运行部门的相关技术人员每年花费大量的时间进行离线计算。对于电力系统运行遇到的 n -3、n -4、…、n - m -1 设备检修情况的安全稳定问题，此时的计算工作量将达到了 n·（ n -1） ·（ n -2） ·…·（ n - m） 次，计算工作量异常庞大，离线稳定计算将无法满足实际运行需要。而利用 WAMS 系统或 SCADA/EMS 系统实现对电网运行方式的在线分析，可以大幅度降低电网运行管理人员的工作量，并显著提高工作效率。无论电网动态监测预警与辅助决策技术还是电网运行方式在线分析技术，它们的共同点都是将电网的稳定分析计算由离线提升至在线，大幅度地减少稳定计算仿真工作量，提高了电网安全稳定性。特别是在电网实际运行时，当电力系统元件检修或遇到相继故障时，在线稳定计算的实现完全可以避免离线计算无法实现的多重相继故障带来的庞大计算工作量。
4 结语
建设高效智能电网、发展节能发电调度是当前电力工业面临的历史性机遇。其最终目标是为了保障电网安全运行，满足电网“优质、经济、高效”的供电要求。
参考文献：1胡学浩. 智能电网———未来电网的发展态势[J]. 电网技术，2009，33（ 14） ：1-5.
2国家电力调度通信中心. 电力系统实时动态监测系统技术规范.
3肖世杰 . 构建中国智能电网技术思考 [J] . 电力系统自动
化，2009，33（9）：1- 4 .
作者简介：王栋（1982-），男，江苏如皋人，工程师，从事电网调度、运行方式及运营监测（控）工作。
关键词：智能电网 电力调度 技术
1电网调度功能
电力系统调度实时保证发电和用电平衡，从而实现电力系统的安全稳定运行。其基本功能包括：
（1） 调度运行。主要实时监测系统中的发电厂、变电站以及各种电气设备运行情况，保持电网频率、电压、稳定限额等在正常范围内； 指挥电网设备调度倒闸操作，保证调度倒闸操作指令的正确性； 针对系统中出现的问题及时采取措施，避免事故扩大，控制系统的运行，是电网运行的执行环节，是管理电网生产运行的指挥系统。
（2） 调度计划。根据电网运行及负荷预测结果，安排发电机组的开机方式，同时实现对电网运行方式安排的潮流进行安全校核，满足电网电力平衡和电量平衡。
（3） 运行方式。根据电网运行设备的停电检修对整个电网进行分析计算，为电网调度机构的指挥决策提供技术支持，是整个调度系统的参谋部，同时也为电网公司其它职能部门提供有关电网运行、规划等方面的需求信息和相关技术支持，对电网的安全稳定运行提供技术支持。
（4）继电保护。负责电网中继电保护及安全自动装置的整定计算工作，对全网二次装置进行技术管理，为电网的安全稳定运行提供技术支持。
（5）自动化。主要负责电网数据采集、传送及显示，为调度机构发布正确系统操作指令提供相应技术支持，也是确保各种二次设备顺利动作的基础，保证系统的安全稳定运行。
2 智能电网调度技术支持系统建设目标
国家电网电力调度通信中心在制定《智能电网调度技术支持系统建设框架》时，指出智能电网调度技术支持系统建设目标是： 适应统一坚强智能电网调度建设和电网运行安全可靠、灵活协调、优质高效、经济环保的要求，研发与电网公司规模和坚强智能电网运行特点相适应，具有自主创新、国际领先水平的一体化智能电网调度技术支持系统，通过国、网、省、地、县五级智能电网调度技术支持系统的标准化建设，使公司系统电网调度的规范化、流程化、信息化、自动化、智能化、互动化水平达到国际领先水平。并对智能电网调度技术支持系统提出了以下要求。
（1）安全可靠原则。智能电网调度技术支持系统充分考虑系统安全的要求，遵循电力二次系统安全防护的要求，在进一步完善边界防护的基础上，采用国产安全操作系统和国产安全数据库，通过应用证书技术加强信息安全，通过认证实现控制和执行的权限管理。
（ 2） 先进实用原则。系统的总体结构、数据库设计、图形界面、中间件、各类应用等模块的设计，系统应充分吸收借鉴国内外相关领域的先进技术和研究成果，采用面向服务的体系架构（ SOA） 、基于安全分区的体系结构、面向设备的标准模型和统一的可视化界面等国际前沿技术，支持国际和国家先进技术标准，保证系统在国际上处于领先地位。
（ 3） 开放与可扩展原则。系统基础平台应基于开放性体系结构，充分满足系统的维护、扩容和升级
等方面的要求。支持第三方插件、新应用的自由扩展和方便快捷软件升级。
（ 4） 可管理易维护原则。系统应能很方便地对支撑的应用进行配置、管理，以实现灵活的裁剪； 应支持工程实施环境的可配置性和服务的参数化使用，方便地支持平台功能的客户化调整； 应充分考虑用户的需要，方便系统的工程化实施、运行管理、日常维护、升级改造等。
3智能电网调度运行关键技术
3.1电网实时动态监测技术
现代科技的发展为电力系统广域网动态监控提供了有力的技术手段，自二十世纪九十年代初期，基于全球定位系统（ Global Position System，简称 GPS） 的相量测量单元（ Phasor Measurement Unit，简称利用电网实时动态监测系统（ WAMS） 的 PMU 数据进行参数辨识后，用这些辨识的参数去更新电网动态监测预警与辅助决策系统和电网运行方式在线技术支持系统的计算数据库，可以提高稳定计算的精度。
3.2基于 FCL 的短路电流控制技术
随着电网的互联以及电网结构的坚强，短路电流控制已经成为电网规划部门和电力调度运行部门需要重点关注和解决的问题。传统的故障电流限制技术主要从电网结构、系统运行方式和设备性能等三方面考虑。这些方法在限制故障点短路电流的同时，也将不可避免地影响电网正常运行方式的运行特性，还会增加投资，甚至降低电力系统的稳定性。调整电网结构以限制短路电流水平，费用昂贵； 改变系统运行方式，如采用分母将大大增加电站的出线回路数，也会增加电站的投资，同时使本来已十分复杂的电站总体布置和出线走廊更加复杂化，另外，改变系统运行方式容易造成电网的不稳定； 采用高阻抗设备会导致网损增加，并降低系统的稳定性。利用故障电流限制器（ Fault Current Limiter，简称 FCL） 控制短路电流是最近提出的一种新方法。在系统正常运行时，故障电流限制器呈现零阻抗或低阻抗，而在系统发生故障时，故障电流限制器阻抗迅速增大，因而对电网正常运行方式的运行特性几乎没有影响。目前故障电流限制器控制短路电流目前已在华东电网获得了应用。
3.3电网运行方式在线分析技术
在电网调度生產工作流程中，电网运行方式安排的合理与否是保证电网安全稳定运行的前提和基础。电网运行方式安排是在负荷预测的基础上，合理安排电网输变电设备检修计划和发电计划，满足电网安全稳定运行。在电力系统运行阶段，通常人们考虑的都是 n -1 故障下的安全稳定性，指的是电网扰动在受到单一扰动后，保护、开关及重合闸正确动作，不采取稳定控制措施，必须保持电力系统稳定运行和电网正常供电，其他元件不超过规定的事故过负荷能力，不发生联锁跳闸。电力系统 n -1 故障下的安全稳定性是《电力系统安全稳定导则》规定的第一级安全稳定标准，是电力系统安全运行必须遵循的标准，为此电力系统调度运行部门为此还每年编制《年度稳定运行规定》，包括正常方式和检修方式。检修方式下的 n -1 故障相当于系统全接线全保护方式下的 n -2 稳定运行水平，这也是离线稳定计算所能考虑的最多方式，具有很大的计算量，电力系统调度运行部门的相关技术人员每年花费大量的时间进行离线计算。对于电力系统运行遇到的 n -3、n -4、…、n - m -1 设备检修情况的安全稳定问题，此时的计算工作量将达到了 n·（ n -1） ·（ n -2） ·…·（ n - m） 次，计算工作量异常庞大，离线稳定计算将无法满足实际运行需要。而利用 WAMS 系统或 SCADA/EMS 系统实现对电网运行方式的在线分析，可以大幅度降低电网运行管理人员的工作量，并显著提高工作效率。无论电网动态监测预警与辅助决策技术还是电网运行方式在线分析技术，它们的共同点都是将电网的稳定分析计算由离线提升至在线，大幅度地减少稳定计算仿真工作量，提高了电网安全稳定性。特别是在电网实际运行时，当电力系统元件检修或遇到相继故障时，在线稳定计算的实现完全可以避免离线计算无法实现的多重相继故障带来的庞大计算工作量。
4 结语
建设高效智能电网、发展节能发电调度是当前电力工业面临的历史性机遇。其最终目标是为了保障电网安全运行，满足电网“优质、经济、高效”的供电要求。
参考文献：1胡学浩. 智能电网———未来电网的发展态势[J]. 电网技术，2009，33（ 14） ：1-5.
2国家电力调度通信中心. 电力系统实时动态监测系统技术规范.
3肖世杰 . 构建中国智能电网技术思考 [J] . 电力系统自动
化，2009，33（9）：1- 4 .
作者简介：王栋（1982-），男，江苏如皋人，工程师，从事电网调度、运行方式及运营监测（控）工作。