电网调度运行全过程风险跟踪与动态调控技术研究论文_荆佳莹1,刘媛2,王艺凝3

电网调度运行全过程风险跟踪与动态调控技术研究论文_荆佳莹1,刘媛2,王艺凝3

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摘要:自从电力革命以来,电力能源在人民群众的生产活动以及生活动发挥作用越来越大,人类对于电能的依赖程度也正在不断的加大。目前我们国家的电网安全已经成为了社会公共安全的核心内容。近几年来,随着可再生能源不断的渗透,特高压互联这种新趋势使得电网运行面临更多的风险。运用新的科学技术对电网调度运行进行控制才可以不断的保证电网调度运行的过程,才可以进一步的让我们国家的电网满足人民群众的用电需求。本文主要分析探讨了电网调度运行全过程风险跟踪与动态调控技术,以供参阅。

关键词:电网调度;全过程;风险跟踪;动态调控技术

引言

随着社会和经济的发展,人类对于电能的依赖程度在逐渐加大,目前电网安全已经成为社会公共安全的核心内容之一,引起全社会的高度重视。近年来,电网规模不断增大,可再生能源不断渗透,特高压互联不断推进,这些新趋势使得电网运行面临更多的风险。电网调度作为保障电网安全运行的关键环节,其调度规模和调度难度都较以往有了显著提升。因此,研究面向电网调度运行的风险评估和风险控制技术具有非常重要的意义。目前,国内外学者围绕电力系统风险评估和风险控制做了大量的研究。

1电网调度运行全过程风险跟踪与动态调控的必要性

当前,以全过程理念为指导的电网调度运行风险跟踪和调控手段得以实施。从管理效果看,电网调度运行的整个过程被纳入风险监管体系,实现了电力系统各个运行阶段风险的全面把控,反映了电网系统的真实安全水平,从而为风险预防和调控奠定了基础。其次,通过实施全过程动态调控,可系统管理电力系统前后阶段风险的影响,提升电网调控的效率和质量,保障运行的安全性和可靠性。最后,从整体管理过程看,电网调度运行过程中,全过程风险跟踪与动态调控技术的应用提升了电力企业的服务能力,获得了电网运行经济效益,彰显了企业的社会价值。

2全过程风险跟踪技术

长期调度的时间尺度是季度如年,属于电网规划的范畴。自动发电控制是电力系统自动化技术的一部分。一般来说电网规划以及自动发电控制都不是电网调度人员直接关注的阶段。基于这样的情况本文提出了电网调度运行全过程风险跟踪技术要针对中短期、日前、日内三个调度阶段。一般来说,调度运行的时间越长,系统面临的不稳定性以及风险因素就会相应的增加更多。风险评估的精准度以及科学性都会受到一定程度的影响,迪奥空难度也相应的加大。电网内外部运行环境逐渐发生变化,预测信心不断完善以及准确,风险评估结果以及动态调控措施趋于稳定以及有效。中短期调度阶段形成的中短期机组组合信息需要作为日前调度数据输入的支撑,日前调度阶段形成的日前机组处理计划则是要作为日内实施调度阶段的数据支撑。基于这样的情况,各个调度之间的关系联系是十分密切的。

3风险跟踪方法

(1)风险源辨识。风险源辨识指利用风险源信息(内部风险源信息、外部风险源信息等)和设备停运模型,计算出设备停运率,从而辨识出电网调度运行中的风险源的过程。不同调度阶段对风险源信息的关注点各不相同,采用的设备停运模型也各有侧重,最后得到的风险源辨识结果也体现每个调度阶段的关注重点。(2)风险评估。风险评估是对预想故障下系统运行状态进行分析,以及评估它们的后果,得到风险指标的过程。首先选择系统失效状态并计算它们的概率。接着是电网拓扑分析,根据预想故障下的电网拓扑,评估系统是否存在电网解列、厂站或重要用户全停风险。最后对预想故障下的电网进行潮流计算,以判断线路、变压器和输电断面是否存在重载或过载风险,节点电压是否存在电压偏移风险,并进行风险指标计算。风险定级。风险定级是结合相关风险定级规则,将风险指标转换为若干风险等级的过程。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于调度员无法通过风险指标数值了解产生风险的原因详情及风险造成的后果详情,所以通过风险定级,将风险指标数值转变成风险等级,使得调度人员对风险水平能更好地把握。风险等级由故障概率等级和故障后果等级共同决定。(4)提升对风险问题的处理能力。在发现风险问题后,如果不能及时采取措施进行处理,其带来的负面影响将会不断扩大。为此,电力部门需要派专业水平较高的工作人员执行解决方案,进而减少风险问题带来的影响。

4动态调控技术

4.1电网调度运行的中短期调度

电网调度运行全过程风险管理中,中短期调度的时间跨度较长,预测结果较为粗糙。该调度环节中,风险源信息的属性较固定,电力工作人员通过评估和预警风险,为中短期调度风险的跟踪处理奠定了基础。通常,交直流特高压线路的传输功率、中短期灾害预报等,是电网调度运行的中短期调度前评估的重要内容。一旦风险追踪系统发现高风险场景,电力调度人员须在风险机组组合模型的基础上确定目标函数,并在满足供电平衡约束、线路潮流约束和发电机出力限制约束的基础上,最小化确认开机费用、停机费用及运行费用等风险指标,然后系统性地进行机组组合优化和动态调整。

4.2电网调度运行的日前调度

(1)风险源信息日前调度的时间跨度是24h,其目的是确定次日的机组出力计划。通常,日前调度时能够获取较为准确的负荷预测数据、气象(灾害)预报信息、设备状态信息,而这些信息正是日前调度阶段所关注的风险源信息。建立能够考虑气象(灾害)预报和设备状态影响下的设备故障模型,分析其演变过程导致电网调度运行风险变化的机理和潜在规律,实现日前调度的风险源辨识,为日前调度的风险跟踪和动态调控奠定基础。(2)动态调控方法当日前调度风险跟踪发现高风险场景时,需要采用动态调控方法对原日前机组出力计划进行调整。本文采用基于风险的最优潮流模型(RBOPF)对日前机组出力计划进行优化,以中短期调度阶段确定的满足风险约束的机组组合为基础,调整日前机组出力计划,使得机组出力计划满足风险和经济安全约束,实现机组出力计划的最优调整。

4.3电网调度运行的日内调度

日内实时调度指的是针对未来1小时或15分钟的电网运行状况进行调度,主要目的在于确保电网实时功率符合既定标准,能保证系统供电过程的顺利进行。在日内实时调度时期,风险跟踪得到的风险预警信息较为准确,并且能及时获取电力设备运行状态信息,利用上述信息,不仅计算得到设备故障概率,还能识别出故障发生可能性较高的设备,以便做好对应的防控措施。另外,利用实时的系统运行状态监测信息,能及时发现处于高危状态的设备,例如,变压器过载和线路阻塞等现象,可通过分析设备状态信息有较好掌握,通过及时解决系统内故障设备来保证供电稳定性。当风险跟踪监测出在高风险信息时,要采取动态调控方法进行机组日内实时调度时期的调度计划调整,保证调度计划有效落实到电网运行过程中。对高故障发生率的电力设备与危险较高的设备来讲,针对它们引起的风险问题要采取针对性调控方法。

结束语

总而言之,电网调度运行过程中的风险跟踪及动态调控技术的使用,能为电网运行可靠性提供保障。这一技术主要采取风险辨别、评估和定级的跟踪方法,以便及时发现电网系统运行出现的风险问题,为调度工作有效开展提供有效的风险信息,从而保证电力调度满足设备用电需求。并且在动态调控技术作用下,可结合系统运行情况采取相应的调度措施,有利于降低电网运行风险水平,体现出重要的现实意义。

参考文献

[1]董昌腾.电网调度运行全过程风险跟踪与动态调控技术[J].电子测试.2018(24)

[2]张少杰.电网调度运行全过程风险跟踪与动态调控技术[J].百科论坛电子杂志.2018(13)

[3]康楠楠,宋浩铨.电网调度运行全过程风险跟踪与动态调控技术[J].环球市场.2018(08)

论文作者:荆佳莹1,刘媛2,王艺凝3

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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