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摘要：随着科学技术的发展，我国电力系统也不断发展与改善，在智能电网建设中，智能调度对于电网的经济、稳定和安全运行有着积极的促进和保障作用，是非常重要的环节。文章介绍了智能电网的特点，然后对智能电网调度运行存在的问题进行了分析，最后探讨了智能电网调度运行的关键技术。
关键词：智能电网；特征；调度；关键技术
0 引言
近年来，随着电网运行环境不断变化，电网负荷日益增加，电力市场运营对电网运行的影响日益突出；再加上各类风灾、水灾、冰灾、热浪、地质灾害等对电网的影响，如何提高电网运行稳定性和安全性已经成为了电力企业需要重点解决的问题。
为保证电网稳定运行，提出了智能电网调度理念，在智能电网模式下可以实现电网调度运行、设备监控一体化的管理，提高电网运行的管理水平和技术水平。
1 智能电网的基本特征
1.1 自愈性
在智能电网运行过程中，自愈性是一个突出特征，是确保电网安全运行的基础。当电网受到来自内部或者外部的损害后，只需要工作人员进行少量的干预就可以将电力网络中出现问题的元件隔离开，不会对系统的正常运行造成过大的影响。当局部网络运行异常或者电力元件运行异常时，智能电网可以自行进行检测和分析，从而尽快恢复电网运行。
1.2 兼容性
智能电网兼容性指的是其可以和微电网、分布式电网并网运行，可以实现风能、太阳能等可再生清洁能源的接入，可以和包括集中式发电在内的储能装置或电源一起使用，满足用户多样化电力需求。
1.3 优质、高效
智能电网中引入了先进的信息监控技术，大大提高了设备的使用效率，实现了智能电网的高效、优质运行，降低了电网运行维护成本。随着社会发展步伐的不断加快，新技术、新理念层出不穷，用户对电力的需求层面也变得更加广泛，不仅对电能质量有着严格的要求，而且对电能的多样化也有了更高层次的需求。而智能电网正是在这种需求背景下被提出的，通过接入智能电网不仅可以满足人们的多样化需求，实现电网信息的高度集成与共享，而且可以达到电网精细化、规范化和标准化管理的基本要求。
2 智能电网调度运行中存在的不足之处
（1）电压等级过于冗杂，电网规划不科学，使得输变电设备的电能输送效率不高。随着智能电网相关技术的不断发展，加之新能源并网发电的崛起，对电网进行科学的规划和调整已迫在眉睫。
（2）缺乏完善的电网测量基础数据，所测量的数据准确度较低。传统的调度模式中，电网的日常操作或电网的维修，都需要技术人员进行现场操作，并且需要手工对检修部位进行记录，但这种处理方式人为因素较多，若遇到一些突发事件，则处理难度较大，而且耗时力。
（3）现有的调度技术系统平台还不够完善。智能电网的大力普及，不仅会使电网规模扩大，而且需要维护的设备也在逐渐增多，原有的技术系统已远远不能满足其发展需求，因此，对技术系统平台进行优化设计就显得尤为重要。
（4）电厂和电力用户之间缺乏有效的互动。由于我国的电力市场发展还处于起步阶段，在很多方面还存在不足之处，各地区所开设的电网公司在服务方面也做得不是很到位，不能为用户提供更加全面的服务。因此，在智能电网应用过程中，需要结合我国的基本国情，对原有的发电体制进行改进，实现电力行业可持续发展。
3 智能电网调度运行关键技术分析
3.1 合理配置现行电网电压等级
（1）分析各类变电电压组合的短路电流，对配电网短路电流进行限制，简化配电网络中的电压等级，提高配电效率，实现配电网的自动化运行。
（2）对变电层次进行进一步的简化，提升低压配电网络的电压等级，提升电能输送功率，在保证电网安全运行的基础上降低线损率，为用户输送更加优质的电能。
（3）随着智能电网的日益普及，需要重新对我国的电压等级进行优化调整，实现电网效益的最大化。为了防止电压等级过渡过程中影响电网的可靠性，可以通过装设联络开关的方式，实现新老配电网的并列运行。
3.2 输变电设备状态在线监测技术
（1）硬件基础。硬件基础主要为传感设备和监测设备。传感器和监测装置主要安装在变电站端输变电设备的各个部位上，以实现站端输变电设备状态信息的实时监测。
（2）通信协议。智能电网通信协议目前常用的为IEC61850数据传输通讯规约，通信流如图1所示。
图1输变电设备状态在线信息通信过程
（3）综合状态监测系统。监测系统采取的是开放式架构的评估平台，可实现系统与装置的数据共享。调度运行客户端通过利用站端监测单元可以对电网输变电设备的运行状态进行监控，保证电网系统的安全运行。
3.3 用户侧互动模式下调度一体化技术
3.3.1 负荷侧的用户互动技术
受经济技术水平的制约，目前我国的电力市场还处于建设阶段，还存在实时电价缺失的情况，因此应根据当前电网发展情况，通过采取实施峰谷电价、强化用户端需求管理等措施来提高管理水平。当前，一部分地区工商业用户已正式实施峰谷电价，错开了用电高峰期，这样一来，一方面可使电力资源得到合理的分配与使用，另一方面也能为用户节省一定的费用支出。此外，可以在峰谷电价的基础上，让用户根据自身的生产需求，自愿进行用电申报，然后将发电机组和用户互动负荷作为决策变量参与到电网调度发电计划的编制工作中。实施流程如图2所示。
图2 用户侧参与电网互动的流程
3.3.2 电源侧的用户互动技术
（1）光伏发电并网技术。光伏发电系统主要由以下几部分组成：一是光伏阵列，二是系统控制器，三是逆变器等构件。
（2）风力发电并网技术。风力发电机有三种类型，即同步、异步、双馈式，这三种类型的发电机都是借助风能带动风轮机转动，将其转化成动能，再通过传动装置等的作用，将发电机所产生的能量最终转化成电能。
3.4 电力用户智能服务
在智能电网环境中，配电网络的稳定性可为电力居民用户智能服务提供保障，而完善的配电网络能为电力用户的智能服务提供坚实的基础。电力用户能够借助智能电表对用电情况进行了解，并通过智能电表将用电信息上传到上一级配电自动化系统，然后利用配电自动化指令对用电设备进行有效控制。此外，智能电表还能实现续缴电费、业务办理等多项功能。
3.5 数据服务技术
当前，在智能电网运行数据的获取和处理方面主要存在以下这些问题：进行横向数据交换时比较复杂、前置采集系统冗余，电网运行过程中有一部分冗余数据结构出现异构，数据之间存在比较大的误差，融合难度大，分级调度交换缺乏灵活性。所以，可以选择在SOA数据服务的基础上，采用标准接口和注册中心的方法解决调度自动化系统中出现的问题，实现数据的共享和设计，从而做好电网设备全生命周期管理工作。
3.6 电网运行智能决策技术
电网运行智能决策技术主要包括智能电网运行状态自我感知、智能电网运行状态专家系统、智能电网运行风险评估技术三个方面的内容，可以有效提高电网的运行安全性，提高电网在线安全评估水平，可以在多个时间尺度下实现安全稳定约束和预想故障，保证电网调度运行的协调性。
4 结语
综上所述，智能电网的建设为电网的发展提供了新的方向，同时也带来了更多的挑战。为了提高智能电网的调度运行水平，达到经济、环保的基本要求，需要对电网架构和调度运行系统中存在的问题进行研究，对智能电网调度运行的关键技术进行分析，为日后智能电网的调度和运行提供参考依据。
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[3] 金双喜，裘峰源，宣跃.地区电网调控一体化系统建设的研究与分析[J].陕西电力，2011，39（1）：49-52.
论文作者:苗晓娟
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/21
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