智能电网调度运行关键技术的研究

智能电网调度运行关键技术的研究

黄小明

国网福建省电力有限公司南安市供电公司 福建省 362300

摘要：电网系统的稳定运行，是为社会各个领域稳定供应电能的前提条件。但是随着社会用电量越来越大，保障系统稳定性与安全性的难度也越大。因此智能电网调度这一理念被提出，需要针对智能电网调度技术展开研究，进而保证社会的供电需求得到满足，达成供电目标。

关键词：智能电网；电力调度；关键技术

1.智能电网的基本特征

1.1自愈性

自愈性是智能电网系统的主要特性之一，也是十分突出的一项特征，是保证电网安全运行的前提条件。在内部或是外部的诸多因素使电网产生损害时，相关人员只需要给予一定的干预，便能够隔离电力网络中存在问题的元件，而且不会影响系统的正常运行。在局部网络无法正常运行或是电力元件出现异常运行状态时，智能电网系统能够自行完成数据收集与分析，并且尽快恢复电网的正常运作。

1.2兼容性

智能电网的兼容性，主要是指能够与分布式的电网及微电网并网运行，合理利用太阳能、风能等清洁的可再生能源。为满足电力用户的供电需求得以满足，必须要尽可能规避系统运行的冲突，保证系统的稳定运行。

1.3高效、稳定

智能电网系统的智能性优势，是使用这一系统的主要原因，也是系统的主要优势。智能型的系统，能够随时监控系统的运行状态，在系统出现运行问题时，能够做出应急处理。为了更加高效、稳定地供电，必须要意识到智能电网系统的高效性优势，同时减少供电成本的消耗。

2.智能电网调度运行关键技术

2.1输变电设备状态在线监测技术

输变电设备的在线监测技术主要包括以下几点。①输电变电设备的状态监测，决定着系统的运行状态出现异常时能否及时被发现，并且及时采取相应的处理措施排除风险。设备运行监测系统包含了传感设备及监测设备。这些基础设备一般安设在变电站的输变电设备上，实时监测站端输变电设备的运行情况。②通信协议。智能电网系统一般选取IEC61850标准为常用通信协议，但未来随着技术的不断发展，协议会随之更新。③利用综合状态监测系统做好评价。监测系统作为开放式架构的评估平台，可实现系统与装置的数据共享。调度过程中，运行客户端，利用站端监测单元，能够实时监测电网输变电设备运行状态。

2.2电网预测与辨识技术

通过深度学习和机器学习等人工算法，联合调度大数据技术，能够通过学习样本数据对电网运行趋势进行预测。对于电源侧来说，则应当分析可再生能源受环境因素的影响，通过集成学习、深度置信网络以及集成学习等方式，通过多分类决策、网络训练以及泛化能力，对不同预测算法和模型进行整合。通过多样化自主学习方法，能够对不同因素的关联性、数据内部规律等进行分析，还能够预测可再生能源发电情况，明显提升预测精度。

对于用户侧方面来说，负荷侧风能、光伏等连接到电源中，会导致功率随着温度敏感性负荷的增多、双重特性设备的增加，明显加大负荷预测的难度。此外，还要对不同算法对负荷预测中的应用进行研究，例如混合模型聚类算法和神经网络算法等。通过集成化学习思想，能够建立预测算法和模型，对不同因素在负荷预测中的作用进行模拟；其次，对于充电站和智能楼宇来说，则应当进行复核特征辨识，通过深度学习算法，对不同气象环境和电价激励的柔性调节能力进行识别，有助于实现电网实时平衡控制效果。

对于电网侧来说，当气象环境和设备健康状态发生变化时，很有可能造成设备故障跳闸，并且按照设备故障跳闸事件、设计参数等，联合具体运行状态，建立设备状态评估模型。通过训练和学习设备的历史故障，能够及时发现导致设备故障跳闸的规律和影响因素。通过应用物理模型评价法，能够明显提升设备故障跳闸风险辨识的准确性。

2.3基于知识谱图的辅助决策技术

现阶段，电网调度系统还是多以实践经验进行调度，设备检修操作具备标准化流程，在处理故障时具有故障预案与处理机制中。通过人工智能技术训练和学习经验知识，利用计算机系统处理固定化和重复性工作，随着知识图谱技术的发展，被广泛应用到医疗辅助诊断和金融风险防控中，通过实际应用发现，该项技术也可应用到调度规则知识的分析方面。电网调度知识图谱比较类似于互联网，能够提取、存储和计算知识。

2.4依托于智能调度来保障设备一体化控制

智能电网是复杂且综合性的系统，在智能电网的运行过程中，需要依托于科学完善的设施设备，同时还应该整体保障这些设施设备的运行质量以及运行安全。但不同类型的设备，具有各自的特点，在实践运行过程中极有可能会出现不同的故障。在智能电网的运行过程中，一旦设备出现故障或者设备存在安全隐患，势必直接影响智能电网的运行成效，轻则造成智能电网出现故障，重则可能会直接影响智能电网的安全效益。因此，在智能电网环境下，应该积极依托于智能调度技术来优化设备的运行成效，确保设备的运行安全以及运行质量。在智能电网的运行过程中，依托于智能调度技术，能够实现相关设备的一体化控制，能够将电网中的所有设备统筹结合起来，以此来对设备的运行状态进行全面的把控。同时，当设备存在故障时，智能调度技术的运用，能够及时快速地进行定位与检测，避免设备故障的扩大化，充分保障电能资源的智能化供配。

2.5依托于智能调度来进行可靠的安全防御

在智能电网的运行过程中，安全与可靠是非常重要的原则。智能电网的复杂性与系统性决定，一旦发生系统故障，那么极有可能造成较大的安全隐患或者安全事故。因此，在智能电网的运行过程中，应该积极采用智能调度技术，应该积极采用安全防御技术，以此来整体保障智能电网的运行可靠性。依托于这一安全管理以及控制技术，能够在智能电网出现系统故障，或者智能电网出现安全问题时，及时感知并且辨识出来，同时采用相应的预防控制技术，避免安全问题的扩大化。同时，依托于自动化、常态化、智能化的安全检测技术等，还能够实现对智能电网的实时监控与检测，切实提升智能电网的整体安全防控能力以及防御水平。

2.6信息及计算机关键技术

对于电力系统，在实时性的要求上比较高，其自身较为复杂，所运用的平台在计算水平上需要较为强大，而网格计算以及群计算机技术的运用给计算水平提供了有力支撑。要想实现数据引擎，需要具备消息总线、据总线技术。对于智能控制中心，其前置通信接入模式包含多种，如电力宽带、光纤以太网等。而安全防护中也包含多种技术，如防火墙、入侵校验等。

结语

电网智能调度自动化系统渐渐成为新的发展方向，该系统具有非常宽广的发展空间，能够更好地推动国家经济的发展。但是这种系统在开发的过程中会面临诸多困面，不但要攻克技术上的难点，还要结合真实状况调整开发工作。另外，还要根据国家的相关政策、人们的实际需要以及时代的发展方向，逐步攻坚克难，使该系统朝向集成化及智能化的方向迈进，从而实现国家智能调度自动化系统的创建，为国家发展做出更多贡献。

参考文献

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