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[摘要]智能电网就是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。而中国式的智能电网，首先要满足电力负荷需求，在前期保证输电、变电的智能化建设，要保证供电安全可靠性，要满足经济意义和节能，最后保证电能质量和可再生能源接入。
[关键词]智能调度安全电网
中图分类号：X9 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）31―0612―01
1、背景
传统SCADA/EMS系统作为电力调度最核心的系统，实现对电力系统运行状况的监测和控制。SCADA通过采集各发电厂（站）、变电站电气设备的电气量、开关量以及通过AGC、AVC等对电气设备进行控制和调节，实现“四遥”功能；故障录波系统和故障测距定位系统实现对电网事故数据的有效保存；电网安全校核系统和母线负荷预测系统实现对发电计划的有效安排；广域测量系统和电网动态预警系统实现对电网的动态监测和预警；电能量采集系统实现对电量采集；上述这些调度的主要系统共同保证着电网安全经济运行。智能电网应在上述系统实现的基础上实现有效的资源整合和创新，实现国家提出的智能电网调度技术支持系统建设框架目标。
2、电力调度的特点
2.1实时性
电力系统调度决策的实时性主要表现在所依据信息的实时性和决策的快速性两方面。首先，为了实现对电力系统运行状态的
在线监控，必须依据实时运行信息制定调度决策，因此需要对大量快速变化的实时信息进行分析和处理，对信息处理效率提出了很高的要求；其次，电力系统快速变化的特点要求调度决策方案必须在短时间内迅速完成。
2.2动态性
电力系统处于不断的运行变化之中，其动态过程既包括几个毫秒的快速过程又包括几分钟、几小时的慢速过程。电力系统的动态特性决定了调度决策方案必须随时做出相应的调整，以便能够跟踪和适应电力系统状态的变化，使决策方案具有针对性和时效性。
2.3多目标性
电力系统作为国民经济和社会生活的重要基础设施，对其运行的要求是达到安全、可靠、经济、优质综合优化的状态。因此，调度决策问题的目标并不唯一，而是由多个子目标构成的。各子目标的相对重要程度与电力系统运行状态密切相关，如在正常状态下，提高系统运行的经济性和电能质量是主要目标，而在故障或紧急情况下，保证系统的安全性便成为首要任务。此外，各目标之间存在矛盾性。因此，调度决策过程中需要不断协调多目标之间的矛盾。
2.4多属性
作为复杂的大系统，电力系统的特性、品质和性能需要多方面的属性来描述。在此基础上形成了复杂的高维决策空间。所以，调度决策问题具有很高的复杂性。
3、实现智能调度的关键技术
3.1运行分析
运行分析上，研究适应调度管理体制的网络在线分布式建模技术；研究电网分析高级应用由稳态到动态、由离线到在线的实现，加强在线动态安全分析与预警的研究和应用；研究MAS 等新型人工智能技术的应用；利用心理学、认知学等理论，充分融合现有运行状态分析与显示研究成果，构建基于地理信息系统（GIS）、人机工程及认知工程等的人机交互体系；研究系统在事故面前的自我感知、动态预警、自愈恢复能力；研究大规模可再生能源并网后的运行调度问题；推进运行风险评估技术的研究及应用。
3.2数据采集
数据采集上，一方面要提高基于PMU 的同步相量测量的质和量；另一方面要加强RTU ／ SCADA 与PMU ／WAMS 的协调利用和统一管理。另外，传统基于集中控制的SCADA 未来将有可能向分布式智能控制方向发展。厂站内元件装上独立的带操作系统的处理器，能够作为独立的智能体与其他处理器通信和合作，从而形成一个大的分布式计算平台。每个处理器都与连在元件上的传感器相连，能够感知系统元件运行状态信息，通过通信路径与邻近处理器交互，并报告给中央控制计算机。由此，电力系统监控的范围、速度、质量都有望得到大的提升。而且，由于元件实现了“即插即用”功能，无需运行人员人工维护新增元件设备，确保了数学模型数据与电网物理结构的实时一致性。就配电网而言，高级测量设施（AMI）将得到推广，用于提升配电网运行质量，并实现用户的更有效参与。
3.3综合通信
综合通信上，大力发展光纤复合架空地线（OPGW）、光纤复合相线（OPPC）等光缆通信基础设施；研究基于“应用层组播”等的高性能广域通信中间件技术，实现即插即用的开放式架构和全面集成的高速双向通信。
3.4控制决策
控制决策上，研究如何站在全局高度，借助优化技术，基于实时网络分析，加强在时间、空间、目标维度的协调，实现完整的电网闭环控制，这是智能调度控制的高级阶段。
3.5调度管理
调度管理上，研究更有效的设备参数管理、生产运行管理制度；研究基于信息化的高效流程管理措施；专业管理上研究调度各专业的协调办公机制。
3.6变电站
变电站层面，深入研究、有序推广基于IEC61850的数字化变电站；研究变电站现有功能的整合；研发厂站内状态估计等厂站层面高级应用功能。
4、结语
调度是电网运行的中枢，调度自动化系统作为电网运行的基础，已经取得了长足进步，但当电网处于非正常状态时，仍需依赖人工经验进行判断和处理。狭义的智能调度指调度人员的辅助决策；在智能电网的背景下，广义的智能调度包括调度各应用业务的智能化。智能调度是未来电网发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术，有效整合并综合利用电力系统的稳态、动态和暂态运行信息，实现电力系统正常运行的监测与优化、预警和动态预防控制、事故的智能辨识、事故后的故障分析处理和系统恢复，紧急状态下的协调控制，实现调度、运行和管理的智能化、电网调度可视化等高级应用功能，并兼备正常运行操作指导和事故状态的控制恢复，包括电力市场运营、电能质量在内的电网调整的优化和协调。智能调度将为未来电网发展的需要及面临的挑战，为驾驭未来电网提供切实有效的保障。
参考文献
[1] 郭国川.电力市场环境下的电网调度及其自动化［J］.中国电力，2002，25（11）：32- 36.
[2] 沙亦强.节能减排：电力主旋律2007［J］.中国电力企业管理，2007，15（3）：14- 18.
[3] 吴琼，刘文颖，杨以涵.智能型电网调度决策支持系统的开发与实现.电力系统自动，2006 39（12）：79- 83.
[4] 于尔铿，谢开等.能量管理系统[M]北京：科学出版社1997：16- 28
作者简介
陈联松（1978 - ），男，汉族，广东揭阳人，工学学士，电气工程师，主要从事地区电网调度控制及运行方式安排工作。
[关键词]智能调度安全电网
中图分类号：X9 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）31―0612―01
1、背景
传统SCADA/EMS系统作为电力调度最核心的系统，实现对电力系统运行状况的监测和控制。SCADA通过采集各发电厂（站）、变电站电气设备的电气量、开关量以及通过AGC、AVC等对电气设备进行控制和调节，实现“四遥”功能；故障录波系统和故障测距定位系统实现对电网事故数据的有效保存；电网安全校核系统和母线负荷预测系统实现对发电计划的有效安排；广域测量系统和电网动态预警系统实现对电网的动态监测和预警；电能量采集系统实现对电量采集；上述这些调度的主要系统共同保证着电网安全经济运行。智能电网应在上述系统实现的基础上实现有效的资源整合和创新，实现国家提出的智能电网调度技术支持系统建设框架目标。
2、电力调度的特点
2.1实时性
电力系统调度决策的实时性主要表现在所依据信息的实时性和决策的快速性两方面。首先，为了实现对电力系统运行状态的
在线监控，必须依据实时运行信息制定调度决策，因此需要对大量快速变化的实时信息进行分析和处理，对信息处理效率提出了很高的要求；其次，电力系统快速变化的特点要求调度决策方案必须在短时间内迅速完成。
2.2动态性
电力系统处于不断的运行变化之中，其动态过程既包括几个毫秒的快速过程又包括几分钟、几小时的慢速过程。电力系统的动态特性决定了调度决策方案必须随时做出相应的调整，以便能够跟踪和适应电力系统状态的变化，使决策方案具有针对性和时效性。
2.3多目标性
电力系统作为国民经济和社会生活的重要基础设施，对其运行的要求是达到安全、可靠、经济、优质综合优化的状态。因此，调度决策问题的目标并不唯一，而是由多个子目标构成的。各子目标的相对重要程度与电力系统运行状态密切相关，如在正常状态下，提高系统运行的经济性和电能质量是主要目标，而在故障或紧急情况下，保证系统的安全性便成为首要任务。此外，各目标之间存在矛盾性。因此，调度决策过程中需要不断协调多目标之间的矛盾。
2.4多属性
作为复杂的大系统，电力系统的特性、品质和性能需要多方面的属性来描述。在此基础上形成了复杂的高维决策空间。所以，调度决策问题具有很高的复杂性。
3、实现智能调度的关键技术
3.1运行分析
运行分析上，研究适应调度管理体制的网络在线分布式建模技术；研究电网分析高级应用由稳态到动态、由离线到在线的实现，加强在线动态安全分析与预警的研究和应用；研究MAS 等新型人工智能技术的应用；利用心理学、认知学等理论，充分融合现有运行状态分析与显示研究成果，构建基于地理信息系统（GIS）、人机工程及认知工程等的人机交互体系；研究系统在事故面前的自我感知、动态预警、自愈恢复能力；研究大规模可再生能源并网后的运行调度问题；推进运行风险评估技术的研究及应用。
3.2数据采集
数据采集上，一方面要提高基于PMU 的同步相量测量的质和量；另一方面要加强RTU ／ SCADA 与PMU ／WAMS 的协调利用和统一管理。另外，传统基于集中控制的SCADA 未来将有可能向分布式智能控制方向发展。厂站内元件装上独立的带操作系统的处理器，能够作为独立的智能体与其他处理器通信和合作，从而形成一个大的分布式计算平台。每个处理器都与连在元件上的传感器相连，能够感知系统元件运行状态信息，通过通信路径与邻近处理器交互，并报告给中央控制计算机。由此，电力系统监控的范围、速度、质量都有望得到大的提升。而且，由于元件实现了“即插即用”功能，无需运行人员人工维护新增元件设备，确保了数学模型数据与电网物理结构的实时一致性。就配电网而言，高级测量设施（AMI）将得到推广，用于提升配电网运行质量，并实现用户的更有效参与。
3.3综合通信
综合通信上，大力发展光纤复合架空地线（OPGW）、光纤复合相线（OPPC）等光缆通信基础设施；研究基于“应用层组播”等的高性能广域通信中间件技术，实现即插即用的开放式架构和全面集成的高速双向通信。
3.4控制决策
控制决策上，研究如何站在全局高度，借助优化技术，基于实时网络分析，加强在时间、空间、目标维度的协调，实现完整的电网闭环控制，这是智能调度控制的高级阶段。
3.5调度管理
调度管理上，研究更有效的设备参数管理、生产运行管理制度；研究基于信息化的高效流程管理措施；专业管理上研究调度各专业的协调办公机制。
3.6变电站
变电站层面，深入研究、有序推广基于IEC61850的数字化变电站；研究变电站现有功能的整合；研发厂站内状态估计等厂站层面高级应用功能。
4、结语
调度是电网运行的中枢，调度自动化系统作为电网运行的基础，已经取得了长足进步，但当电网处于非正常状态时，仍需依赖人工经验进行判断和处理。狭义的智能调度指调度人员的辅助决策；在智能电网的背景下，广义的智能调度包括调度各应用业务的智能化。智能调度是未来电网发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术，有效整合并综合利用电力系统的稳态、动态和暂态运行信息，实现电力系统正常运行的监测与优化、预警和动态预防控制、事故的智能辨识、事故后的故障分析处理和系统恢复，紧急状态下的协调控制，实现调度、运行和管理的智能化、电网调度可视化等高级应用功能，并兼备正常运行操作指导和事故状态的控制恢复，包括电力市场运营、电能质量在内的电网调整的优化和协调。智能调度将为未来电网发展的需要及面临的挑战，为驾驭未来电网提供切实有效的保障。
参考文献
[1] 郭国川.电力市场环境下的电网调度及其自动化［J］.中国电力，2002，25（11）：32- 36.
[2] 沙亦强.节能减排：电力主旋律2007［J］.中国电力企业管理，2007，15（3）：14- 18.
[3] 吴琼，刘文颖，杨以涵.智能型电网调度决策支持系统的开发与实现.电力系统自动，2006 39（12）：79- 83.
[4] 于尔铿，谢开等.能量管理系统[M]北京：科学出版社1997：16- 28
作者简介
陈联松（1978 - ），男，汉族，广东揭阳人，工学学士，电气工程师，主要从事地区电网调度控制及运行方式安排工作。