智能电网经济调度运行研究

王彩萍

摘要：阐述了智能电网的内涵和特点，总结了智能电网技术的国内外研究现状以及发展智能电网对我国的重要意义，同时分析探讨了实行节能经济调度给电力行业所带来的影响。通过建立促进提高能源效率的新机制，改进发电调度方式，可以促进电力系统整体效率的不断提高，实现节能降耗的目标。

关键词：智能电网；节能经济调度；影响

一、智能电网概念及最新进展

综合目前收集到的技术资料和初步研究成果，概括地说，智能电网即把先进的传感器测量技术、通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术以及固有的输配电基础装置高度集成而建立的综合电网，它的特点包括改善能源效率、缩减对环境的影响、改进供电可靠性和安全性、降低电能损耗、达到可以与用户间实现互动和为用户提供增值服务的目的等。智能电网的以下特点进一步阐述了其智能化内涵：可检测——采用先进的测量技术、传感器技术；可控制——对检测状态实现实时控制；自主的嵌入式管理技术；迅速分析——实时完成从数据到信息的提取；自适应性和自愈性等。对智能电网技术发展来说，截至目前，美国和欧洲业已建立了强大的研究群体，研究范围覆盖发电、输电、变电和配电等多个环节，很多电力公司也在推进智能电网建设实践工作，在实现技术与具体业务的有效结合的基础上，使智能电网建设在企业生产经营过程中发挥越来越大的作用，最终实现改善运营效益的目的。伴随着中国特高压电网建设工作和电力体制制度化改革的逐步深化，我国电网发展的新方向必然离不开智能电网。在宏观政策上，电力行业必须实现建设资源节约型和环境友好型社会的目标；在市场化改革上，电能交易渠道与定价方法正在不断改变，市场供需双方的交易会越来越复杂，未来电网应该能够方便地实现各种电能交易。

二、电网经济调度的实现

2.1电量参数的测量及分析

在电量参数测量这个环节，核心部件就是同步向量测量单元。其存在实现了电网电量参数的动态监测和存储，并且可以和电网省公司的广域测量系统相连接，把采集到的各种电量参数实时地传输到电网实时监测系统，为以后的各种计算提供可靠的依据。同步向量测量单元采集电量参数的速度为20ms/次，并且可以做到非常精确，可以快速把电量的模拟信号转化为数字信号传输进入通信网络。在每个测量节点，该单元可以测量该点的电压、电流和相位等信息。此外，还可以给每个测量点打上时间标志，这样的操作是为了方便统计，有个时间标志以后，可以清楚地记录电网在时间轴上的动态参数。通过统计，可以得出该地区在一段时间内电网有功和无功的分配，发电量和用电负荷之间的关系，经过整理过后，可以作为信息参考提供给电网调度人员。

2.2电网损耗的在线分析计算过程

现在采用最多的是用上网关口的电量减去下网关口电量的办法，得出的差值就是电网的网损。这样的做法有一个很大的缺点，就是对电能表的依赖比较大，如果电能表不能可靠地采集电量数据，就很有可能误导电网调度人员。另外一点，现在的网损计算并不是实时的，而是离线进行的。现在的离线算法虽然可以得到电网的网损参数，但是存在计算不够精确并且不能计算实时网损参数的缺点。本文提出的基于电网实时动态监测系统的网损计算办法将会很好地计算出实时准确的电网网损参数。电网是一个动态的系统，所以很多参数都是动态变化的，而网损是一个和很多电气参数都相关的物理量，所以，实时的网损计算将会更加地准确。以下是网损在线计算的操作步骤：①首先通过数据采集系统采集数据，然后根据程序给定的公式进行电网的常规潮流计算，因为计算机的计算速度很快，只要给出可靠的计算公式，就可以得到实时准确的计算数据。通过计算得出的线路损耗和变压器损耗，二者相加就是电网的实施动态损耗数据，这样的计算结构可以为电网调度人员提供更有价值的信息。②电网的参数计算是需要一定时间的，通过得出的参数，再和时间做一个乘积，就可以得出网损损耗的电量总和。③当电网数据采集足够密集的时候，计算精度就更加准确。④电网实时监测系统计算得出的网损数据可以作为电网调度人员的一个重要参考，当电网电能表数据和电网实时监测系统出现较大的别的时候就需要为调度人员报警，必要时需要安排检修人员到现场去检查设备是否完好。

2.3电网的经济调度

要实现电网的经济调度有一个基本的理论就是最优潮流准则，但是现在的电力网络异常庞大，过多的节点和不能保证的敛散性都决定传统的计算机算法不能精确地应用到实际中。主要的原因包括以下几点：1）随着电网的发展，电力网络已经变得非常庞大，节点的数目巨大，最重要的一点是，众多节点的敛散性不能保障，所以计算机算法得出数据不能作为准确的依靠。2）现有的基于潮流计算的数据还不能满足需求。原因很简单，现在应用的数据采集系统还有一定的缺陷，因为电网是非常庞大的，所以不同地域数据采集的时候不能满足同时上传到网络的要求，甚至强行采用的话会出现很多的错误，导致计算的结果也会出现错误，从而不能使用，出现系统故障。如果单从理论上来讲，大量的增加数据采集需要的数据采集模块，可以增加系统的准确性，但是如果要达到足够的可靠，需要增加的模块数量也是非常巨大的，所以这个办法是不现实的。这里需要强调的一点是，实际上电网调度人员也有一定的局限性，其操作和命令也不是只考虑电网的经济运行下达的，需要照顾集团和领导安排的一些任务，必须满足合同上签订的任务，这样电网经济调度就变得更加困难了。

2.4有功功率的经济化调控

电网实时动态监测系统具有很好的数据采集能力，所做的第一步就是通过电网实时监测系统严格精确地采集电网中发电机有功功率的各种参数，包括指令平均响应速度和指令平均调节精度等各项指标，上传到通讯网络。接下来可以应用计算机系统强大的在线计算功能，利用研究建立的数学模型，编写好相应的程序，最终完成相应的计算，最后把计算结构传递给电网调度人员，完成电网有功功率的调节。

2.5无功功率的经济化调控

电压是衡量电能质量的一个重要参数。而无功功率的调节又是直接关系到电网电压分布的一个重要内容。所以，电网实时动态监测系统对于电压的调节具有非常重要的意义。数据采集系统可以分区域，分时段，精确精密对各个点进行数据采集，并通过计算机的计算功能，快速地计算出应该如何更经济地调节无功功率，这样做的好处是可以大大缩短调节时间，更好地保障电网电压合格又能保障电网的经济运行。

三、结束语

在智能电网下，实行节能经济调度具有重要的环保和经济效益。通过建立促进提高能源效率的新机制、新体制，改进发电分配方式，可以不断提高电力系统综合效率，从而完成节能减排的目标。要全面落实节能经济调度，也给各级调度部门带来了新的巨大挑战。第一，要改变行政计划方式下平均调度发电的方案，用节能排序方法安排调度。第二，要建立一整套完善的信息公开、监管、查询、奖励、惩罚等科学机制。第三，要迅速解决调度方式变革情况下出现的电价、环保、电网能力、自备电厂等方面问题，解决体制机制上的障碍，真正通过改进方式实现环保和节能。

参考文献：

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