调度一体化（精选11篇）
调度一体化 篇1
随着电网行业的发展和进步, 工作效率不断提高, 逐步向着现代化、实用化和智能化的方向发展, 同时监控部门和调度部门的融合, 实现了电网调度监控的一体化, 为电网运行效率的提高创造了有利的条件。总之, 电网调度监控的一体化是实现电网行业可持续发展的必由之路, 对保证供电质量、满足用户需求起到了积极的促进作用。
一、电网调度监控一体化系统的构成
电网调度监控一体化实现了调度系统和监控系统的有效结合, 最大限度的发挥了各个部门的优势, 对提高电网运行的效率和质量起到推动作用。
电网调度监控一体化主要包括三级分布监控和管理结构, 在这一系统中, 各个功能和任务是分布的, 即管理部分分为主站和远方终端两个部分, 同时根据电网大生产、运行和管理的分工对各个工作站的任务进行设计。在电网调度监控一体化系统中, 管理是分为三个层次进行的, 即生成管理级、运行管理级以及厂站终端级。
主站的结构是分布式的, 在计算机技术的支持下, 将各个功能节点进行有效的衔接, 为实现数据之间的便捷通讯和信息共享创造了有利的条件, 一般而言, 主站系统中的主要节点设备都是主备式的, 如调度工作站、前置机等等。此外, 随着电网调度监控一体化系统的建立, 自动化系统都具备了SCADA的功能, 实现了对相应数据的实时分析、监控和处理, 在数据经过微机远动终端的处理以后, 在电力载波和微波的作用下被传输到主站系统进行再次的处理, 最后将完全处理好的数据传送到显示设备上。
可见, 电网调度监控一体化系统的构建是建立在计算机技术的基础之上, 是一个综合性较强的数据采集和处理系统, 各个模块都能够进行一体化的图形、数据设计, 进而有效的保证了数据的一致性和可靠性。同时融入了excel电子表格技术, 能够实现无缝报表的同时, 可以对历史的数据和相应的信息进行查询, 并对所有的运行数据进行统计, 不仅方便简单, 还具备较强的扩展性, 有效的提高了电网运行的效率。此外, 电网调度监控一体化系统采用的双网卡, 这样就将调度监控的自动化系统与信息系统连接到一起, 能够借助浏览器对电网运行的情况进行监督和控制, 并具备打印报表和浏览数据的功能, 真正的实现了信息资源的共享。
二、电网调度监控一体化的设计
电网调度监控一体化关系到电网的运行以及电网行业的经济效益, 因此需要顺应电网行业的发展, 加强对调度监控一体化的重视, 并结合相应的设计原则和实施策略推动电网调度监控一体化的实现。
(一) 电网调度监控一体化的设计原则
首先, 要坚持安全性和经济性相结合的原则。电网的运行关系到社会各个行业的生产和发展, 因此需要保证电网运行的安全, 因此在电网调度监控一体化系统的构建过程中要遵循安全性原则, 最大限度的为电网运行创造完全稳定的环境, 同时企业是以追求经济利益为目的的, 因此在系统构建中也要坚持经济性原则, 既要保证电网运行的安全性, 又要最大限度的提高经济效益。
其次, 要坚持系统性和科学性结合的原则。电网的调度监控一体化系统构建的目的是提升电网的运行水平, 这就需要在管理模式的基础上, 选择合适的技术支持系统和信息技术, 不断完善和优化管理模式。在这一过程中要遵循科学性和系统性相结合的原则, 即以先进的管理理论为指导, 从电网系统的整体运行着手, 为了提高电网运行管理的经济效益和社会效益, 采取有效的措施, 推动调度监控一体化的实现。
此外, 要遵循适用性和标准化相结合的原则。作为一个系统的工程, 电网调度监控一体化系统会引发原有的工作业务和流程的改变, 因此需要在原有管理模式的基础上, 结合电网的实际需求, 按照适用性和标准化的原则, 分解各项工作, 进而建立标准化的业务流程和管理方式, 为电网的安全稳定高效运行奠定坚实的基础。
(二) 电网调度监控一体化的实施策略
为了推动电网调度监控一体化的实现, 需要采用整体规划并分步实施的策略。因为电网调度监控一体化涉及到工作流程、职责范围以及人员的配置等各个方面的内容, 会对电网的整体运行带来一定的风险, 因此在实施过程中要从电网发展的全局着眼, 进行电网调度监控的整体规划, 最大限度的将风险控制在最小的范围, 同时为了降低电网调度监控一体化实现的难度, 需要将实施目标进行细化, 分步实施, 进而实现流程规范、权责明晰和优化人员配置的目标, 提高了实施的效率和成功率。此外, 要将电网管理水平的提高作为工作的重点来抓, 由于电网调度监控一体化是一个综合性的系统, 涉及到多个部门, 因此在实施中要加强各个部门和环节的协调, 最大限度的发挥各个部门的优势, 进而充分的利用电网行业的各项资源, 为提高电网的综合管理水平和增强竞争力创造有利的条件。
(三) 电网调度监控一体化的推行重点
首先, 要加强对组织机构的设置, 因此需要对智能电网建设的方法进行研究, 进而选择合适的调度监控一体化运行管理模式, 制定各组织机构的主要职责、人员配置情况、主要调度业务的流程及调度与变电工区业务划分界限、配网运行与检修范围, 在调控一体化实施的各个阶段, 根据实际情况进行相应的人员调整。
其次, 要建立技术支撑体系, 即结合电网发展的情况, 选择相应的技术支持, 明确各个部门的职责, 例如变电站要重视对设备的综合化改造, 而调度部门要积极构建自动化系统、大屏幕系统、视频监控等, 为电网的安全稳定高效运行提供技术支撑。
此外, 还要加强电网运行管理制度的建设。作为电网运行新的尝试, 电网调度监控一体化还缺乏相应的经验, 在建设过程中会出现一些新的问题, 例如职责的变化和设备的改造, 这就需要有相应的规章制度进行指导和约束, 这就要求必须建立新的管理体系, 同时修改和完善原先关于运行管理的有关规程、标准和规章、制度。
三、电网调度监控一体化管理问题
信息技术和网络技术的发展和进步, 在很大程度上推动了电网调度监控一体化的实现, 特别是国家电网的一体化建设取得了显著的成效, 但是对于地方电网而言, 在实施调度监控一体化的过程中还存在着诸多问题:第一, 变电所的设备陈旧。电网调度和监控的一体化需要依赖先进的设备, 但是由于资金缺乏, 部分设备未进行及时更新和改造, 甚至一些本该淘汰的设备仍然在运行。为了实现电网调度监控的一体化, 需要对设备进行更新和改造, 这就需要花费大量的人力、物力和财力。第二, 电网行业的发展追求经济利益, 而电网调度监控一体化产生的直接经济效益并不明显, 进而导致部分电网企业忽视对调度监控一体化系统的重视, 阻碍了一体化实现的进程。第三, 电网行业规模庞大, 分布范围广, 加上变电所的分布较为零散, 进而导致符合稀薄, 不利于数据信息的有效传输。此外, 具有专业水平的技术人员缺乏是阻碍了电网调度监控一体化系统建设的一个关键因素, 专业人员的缺乏难以对系统的建设提供技术支持。
为了推动电网调度监控一体化系统的建立, 需要针对电网运行过程中的问题, 采取有针对性的措施, 为一体化和自动化的实现创造有利的条件。首先要加加大对电网设备的更新和改造的投入, 对于不符合运行需要的设备进行更换, 对于损坏的设备进行改造和维修, 为实现一体化奠定坚实的基础, 这也是提高电网运行效率的一个有效方法。其次, 要充分认识到一体化系统对电网运行的促进作用, 认识到实现电网调度监控一体化是电网可持续发展的必由之路, 为电网的运行创造了安全稳定的运行环境, 对后期经济效益的提高起着推动作用。与此同时, 加强对工作人员的培训和再教育, 提高其技水平和业务能力, 便于对系统进行正常的管理和有效的维护。此外, 还需要对电网调度监控一体化系统进行管理, 培养高素质的管理人员, 为系统的正常运行提供技术支持, 保证电网调度监控一体化系统的正常运行。
结语
电网调度监控一体化是实现电网可持续发展的必由之路, 对提升电网的运行管理水平和提高其经济效益起到了积极的促进作用。因此各个电网行业要结合自己的实际需求, 采取合理的措施推进调度监控一体化的实现, 将调度与监控中心进行结合, 实现信息资源和设备的共享, 在节约投资的同时, 还提高了电网的经济效益和社会效益。相信在信息技术和网络技术的推动下, 电网的运行会更加高效稳定, 并逐步走向智能化、自动化和系统化的道路, 必将有力的推动我国电网的改革和发展, 为其竞争力和综合实力的提升提供有利的保障。
参考文献
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调度一体化 篇2
摘要：电网具有自然垄断特性，坚持输配电网、调度一体化管理，是我国电网多年来实现安全运行和快速发展的体制基础，也是国家确保能源安全、国防安全，统筹能源资源调配，高效率组织抢险救灾的重要体制保障。
网易河北讯 电网具有自然垄断特性，坚持输配电网、调度一体化管理，是我国电网多年来实现安全运行和快速发展的体制基础，也是国家确保能源安全、国防安全，统筹能源资源调配，高效率组织抢险救灾的重要体制保障。
坚持输配一体化
近年来，业内关于下一步电力改革是否应进行输配分开的讨论一直在持续。曾鸣认为，按照网络经济学的理论，输电和配电业务具有规模经济和范围经济的特性，属于典型的自然垄断业务。电网应坚持输配一体化，降低运营成本、提高经营效率，满足电能消费的合理需求，并且通过智能电网技术促进集中式和分布式新能源的共同发展。
从改革成本方面考虑，相对于输配分开，输配一体化的管理不仅能避免较大的效率损失和安全隐患，还能促进新能源的规模化发展与分布式能源的接入。
“上世纪70年代，我上大学时，老师还在讲输电网是环形的，而配电网是辐射状的，电流是单向流动的。”曾鸣在回忆过去后指出，目前整个配电网的规划和模式都在改变。分布式发电不仅实现了自发自用，还要余电上网，电流会频繁地四处流动，这和以前辐射型的配电网差别很大。随着电网智能化的发展，输、配电网的功能会进一步融合，不应再用“输电网”“配电网”的概念人为地将电网整体性割裂。
借鉴国外经验，一些发达国家也都保持电网输配一体化管理。比如，欧盟有近半数的国家的电网由一个集团公司统一管理，美国三分之二的电网仍为垂直一体化公司，俄罗斯2008年改革实施输配分开，但是2012年又重新合并。
保持电网与调度一体化
电网作为国家的重要基础设施，其安全运行直接关系到国家安全。目前，我国电网已成为世界上运行电压等级最高、可再生能源装机最多、交直流混联的特大电网。如此大规模电网的安全运行，必然离不开强有力的电力调度。调度是整个电网运行控制的中枢。“电力发、输、用瞬时完成的特性和电力系统的复杂性，决定了调度与电网具有内生的、统一的、密不可分的关系，调度与电网一体化是电网安全防线的最根本保证。”曾鸣说。
调度与电网一体化的优势在电网应对特大自然灾害时表现得最为明显，这在近年电网有效应对“4·20”芦山地震、2013年东北暴雪等重大灾害的实践中得到了充分体现和验证。
国外也曾陆续发生过一些大面积停电事故，从对历次事故的分析调查结果来看，调度与电网分离、责任主体分散，是导致电网大面积停电事故的重要原因之一。
坚持输配电网、调度一体化管理，是我国电网多年来实现安全运行和快速发展的体制基础，也是国家确保能源安全、国防安全，统筹能源资源调配，高效率组织抢险救灾的重要体制保障。
交易机构设置在电网内部
我国是发展中国家，电力市场尚处于起步阶段，电力供需仍然处于紧平衡状态。曾鸣认为，在我国电力市场发展的当前阶段，交易机构设在电网企业内部，有利于降低交易成本和操作复杂性、提高交易效率并保障电力系统安全稳定运行。
现有的电力交易平台，需要电网企业的各级调度机构、复杂的调度系统作支撑，并组织人员进行大量、频繁的安全与交易校核，这需要电网企业各级营销机构的抄表、结算、收费等多个系统作支撑。目前，整个交易平台的运营管理已经无缝嵌入到电网企业的一体化调度体系和服务几亿用户的营销体系中。
如果电力交易平台独立于电网企业，将需要重新组建电力交易机构、配置人员、构建信息系统等，无疑增加电力市场运营的管理成本。另外，独立的交易机构很难及时全面获取电网规划建设、生产维护、电力供需等市场信息，电网与交易机构协调工作的难度和复杂性将进一步加大。
同时，独立的电力交易机构与电网企业的协调效率将大大降低，这将导致大电网优势无法充分发挥，影响可再生能源的并网、输送与消纳，不利于能源资源大范围优化配置和节能减排。
“我们的研究结果表明，在有效监管的前提下，电网和交易一体化完全能够实现公平、高效交易。” 依托电网企业天然的业务优势，构建统一的电网适应性平台，通过平台组织用户和发电企业开展交易，并提供相关交易服务，保障电力交易的顺利实施。
以统一的电网适应性平台做依托
电力市场改革的目的、方向和重点在哪里？在曾鸣看来，改革要有问题导向，不能为改革而改革。他认为，电力市场改革应坚持社会主义市场经济改革方向，要与转变电力发展方式相结合。
结合我国国情，曾鸣提出将“放开两头、监管中间”作为电力市场改革的基本路径，即允许供需双方自主选择参与市场竞争，同时，依托电网企业业务优势，构建能够为市场主体提供全方位优质服务的统一的电网适应性平台，并逐步建立完善科学合理的电价机制，从而实现发电侧竞争和售电侧放开，在保障系统安全稳定运行的前提下，加快建立公平、开放、高效的全国电力市场体系。
当前社会上关注的核心是电力交易能否公平、透明、高效地组织交易，提高市场主体的效率和效益。
在“放开两头、监管中间”的框架下，可在保持电网统一管理体制优势的基础上，通过对电力市场竞争秩序以及对电网环节业务的收入、价格、服务等的全面监管，来保证电网公平开放和调度交易的公平、公开、公正，实现市场高效运作。
这一过程要分阶段推进，以构建统一的电网适应性平台为依托。
全国电力市场的建设需要依托电网企业，构建能为市场主体提供全方位优质服务的统一电网适应性平台。该平台应由电网企业负责组织管理，主要功能包括电网公平接入、输配电、调度运行、安全校核、交易组织等。这样的平台能将用户与发电企业进行交易实际操作中需要解决的交易分解、安全校核、调度执行、偏差电量处理、辅助服务等问题统筹考虑，提高交易执行率，减少协调成本，促进市场交易的长期可持续发展。
坚强智能电网必不可少
曾鸣分析，随着统一电力市场的建设，今后售电侧用户增多，电网需要通过内部大数据分析出各类用户用电的负荷特性曲线。如今很多一线城市人口密集、寸土寸金，它们普遍面临着配电站没有空间再扩容，但扩容后利用率又很低的问题。因此，今后电网企业要逐步研发新的负荷预测方法和模型，把原来传统的供应侧预测，改成基于终端分类、分行业的终端侧预测。另外，输配电网的规划模式也应发生改变。在整个规划中，除要考虑各种各样的供应侧资源，还要考虑需求侧响应，要利用智能电网技术、大数据和云计算去研究如何做好需求侧管理。
曾鸣认为，相比不确定性较大的市场化改革，加快智能电网的建设，是全力以赴之后可以看到实际成效的发展方向。在第三次工业革命的浪潮下，我国正在加快清洁能源的发展和利用，这更需要坚强的智能电网作为依托。
“我认为智能电网最大的重点应在配网和用户这一侧，就是所谓的供需互动和需求侧响应，要让分布式清洁能源和微网能够稳定地接入电网。”
保障普遍服务分步推进市场建设
曾鸣认为，在统一电网适应性平台和合理输配电价的基础上，应放开发电企业与用户的直接交易，允许全部用户和发电企业根据自身意愿和需求，通过自主协商、集中撮合等方式确定成交电量和价格，从而实现发电侧竞价上网、用户侧竞价购电。
但是，对于电力这个特殊商品来说，曾鸣着重强调，在电力市场化过程中，必须要保障普遍服务。首先，市场依托电网企业自然的、天然的业务优势，通过电网适应性平台来组织用户和发电企业开展交易，并提供相应的交易服务，保障这些交易顺利实施。其次，对于没有意愿参与交易的用户，电网企业作为默认供电商，按照政府批复价格从发电企业购电，并按照国家核准的目录电价向用户售电，保障电力普遍服务。“也就是说，电网企业的公共事业定位一定要永远存在。”曾鸣说。
对于电力市场建设进程，曾鸣建议，改革应分阶段逐步推进。在当前大用户直接交易试点的基础上，先选择在1~2个省份开展试点工作，通过试点摸索经验，逐步建立完善相关机制、操作实施办法等配套政策。在此基础上，逐步扩大试点范围，全面放开发电企业和用户选择权，构建能同时实现发电侧和售电侧竞争、充分发挥电网一体化管理优势的全国电力市场体系。
“中国电力工业市场化改革方兴未艾，路程还很漫长，很多问题都需要具体地研究。”曾鸣表示，市场化改革是手段，而不是最终目的，改革是为了促进我国电力工业安全、经济、可持续地发展，形成对普遍用户来说合理的、用得起的电价体系，形成兼具效率、效益与公平性的电力市场。
曾鸣：华北电力大学工商管理学科学术委员会主任，华北电力大学能源与电力经济研究咨询中心主任，博士生导师，北京市“电力市场教学团队”负责人，1999年起享受“国务院特殊津贴”，历任国家发改委、国家电监会等政府部门高级咨询顾问，发改委工业节能减排技术支持中心特聘专家，中电联第五届理事会专家，入选2014年发改委“发展改革专家库”。
电网调度监控一体化运行管理剖析 篇3
关键词：电网；调度；运行管理
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）12-0108-02
电网调度监控管理的一体化具有重要的意义。在进行调控管理中，一方面能发现电网中存在的問题并对其进行解决，使得电网拥有一个安全稳定的运行环境。另一方面，进行一体化管理确保了供电的质量，满足了不同用户对用电的需求。随着我国现代化步伐的不断加快，电网的调度监控也在不断的进步。有关电网的相关的运行管理制度也越来越受重视。
1 电网调度监控一体化
电网调控一体化包含电网的调度和监控两个重要方面。电网调度监控的一体化为不同部门的发挥优势、提升效率和质量起到重要的作用。其包含了三级分布的管理结构，对不同的任务和分布形态，进行不同的管理。在电网调度监控管理中，分为三个基本的环节，分别为生成、运行以及厂站终端。在使用中利用相关的计算机技术，对不同节点进行了链接，为数据的传输提供有利的条件。在通常情况下，例如前置机、调度工作站等都是位于主站节点的主备式设备，在设备中，自动化系统因其具有SCADA的功能，能对全局进行实时分析及监控、处理。在操作中，微机远程终端要对其数据进行初步的处理，通过电力载波和微波的媒介传递实现数据的传送，在传输完毕后，将处理后的数据显示出来。
2 电脑调度一体化的设计与运行分析
电网调度监控一体化主要由系统操作实现。在操作中，由于其涉及较多的内容和理论，因此，在进行电网调度一体化的过程中，要想实现经济和效益的高水平发挥，就要加强在环节设计中的研究。本章以电网调度监控自动化的设计为引入点，对其设计和运行模式进行探讨。
2.1 电网的调度监控一体化研究
在电网调度监控一体化中，设计工作至关重要。直接与后期的电网调度监控一体化的运行稳定性挂钩。因此，在设计前要对其进行具体的综合分析，在分析电网调度监控一体化工作中，要注意以下内容：电网调度监控设计的一体化要在安全性与经济性两方面进行考虑，追求两者之间的最优交点。一方面，电网的调度监控技术、水平与企业的发展息息相关，而企业稳步发展才能使得电网调控的技术经费得以增加；另一方面，要在满足电力系统安全稳定正常运行的基础上，提高企业经济效益。由于电网的特殊性，其安全稳定的运行对不同行业都有着重要的影响，因此，电网的正常运行对社会发展有着重要的作用。在设计中，要注重其设计的科学性以及系统性。要对先进的管理理论进行细致的研究和分析。将理论运用到不同的环节之中，在设计中从整体的角度出发，以实现电网运行的最大化效益为目的，从而完成对电网调度一体化的设计和相关探讨。在电网调度监控设计中，要考虑电网调度一体化对原有的用户产生的影响，在设计中将其影响降至最低点。通过结合实际的电网管理经验，结合各项工作，构建标准化的管理方式，从而为电网实现高效、安全运行做好相应的铺垫。
2.2 电网调度监控一体化的运行模式
电网调度监控一体化的工作难度较大，在运营时，要相关的技术部门加大配合力度。为了电网调度监控一体化能够在运行中得到良好的运作，在实施过程中要注意到以下几点：
运行中要设置合理的框架结构，根据电网的监控一体化的相关情况，明确相关人员的岗位职责，对人员配备情况进行详细的说明；并对业务流程进行规定，明确其检修范围和人员划分的业务界限，从而保证系统能够正常的运行。在进行电网调度监控中，要求相关部门进行紧密的配合，通常要求相关部门提供技术支撑。就变电站设备举例，各相关部门都应根据自身业务职责有计划性对其进行设备巡视、维护、定检、更新换代和改造。调度部门要建立视频监控以及大屏幕系统，同时要完善电网调度监控一体化的各项规章制度。在工作中，要对电网调度监控一体化进行相应的条款约定，从实际出发，以人员管理与日常工作等方面入手，制定严格的制度，从而保证电网调度一体化运行模式在相关制度的约定下有序的进行。
3 电网调度监控一体化的对策及注意事项
在电网调度监控一体化中，因其使用上受到地方经济的影响，电网调度监控一体化仍存在着一些突出的问题。在电网调度监控的使用中，部分地区仍存在设备功能落后，缺乏资金支撑等问题。此类问题在一定程度上影响我国的电网调度监控一体化的推进。在部分地区，电网监控调度一体化的执行力度低，使得推进的进度相对缓慢。因此，相关部门要加大重视力度。在使用中，为避免出现上述原因，地方电力主管部门要结合当地的电网调度一体化的综合管理水平，增加电力设备的经费投入，及时进行更换陈旧的设备和设施。使得在运行中，其硬件系统得到充分的保障。地方部门要注意到电网调度一体化的重要性，要加大重视力度，通过一系列措施，提高管理队伍的综合水平以及执行业务的能力。例如：通过鼓励员工进行自主学习和研究等措施，定期举行对电网调度一体化，运行一体化的管理培训工作，通过有效工作的开展，从而提高其管理人员的综合技术水平，为后期的管理工作提供有力的后备力量。在管理中，还要注重引进人才，并不断将先进的管理理念融入其中，为电网的营造安全、稳定、高效的运行环境。
在电网调度的运行中，总体来讲要注意三点：对陈旧的设备要及时的更新换代，提高对电网调度监控一体化的重视，同时加强对人才的培养。陈旧的设备使得电力的运行受到影响，在使用过程中，也使得电网的调度监控一体化的麻烦增多，通过对设备的及时维修，使得电力得以正常的运转。因此要实现电网调度一体化的进程，就要对陈旧的设备进行及时的更新换代，相关技术人员要对设备进行定时的检查，对发生的问题及时进行解决，从而保证运行安全。电网的调度监控一体化的提高是未来的发展趋势。从长远的角度来讲有一定的重要性。要对电网调度监控一体化加大重视力度，一体化能够降低停电的时间，并提升供电的质量，积极的推进电网调度监控发展进程。在电网调度监控一体化中，人才的培养至关重要，进行人才培养时，可通过交流学习以及定期的培训等方式，并结合当地的具体情况，从而实现电网的调度监控一体化，并通过积极的吸取相关的优秀经验，从而提高电网调度监控一体化的整体管理水平。
4 结 语
电网调度监控一体化作为新的电网运行模式，在一定程度上能够满足各行各业对电能不同的需求，提升供电水平。电网调度监控一体化大大的降低了电网稳定运行的运行成本，并在提升电网的运行效率的同时节省了人力资源，加大了对人才的培养力度。通过积极的引进人才，加大对电网调控的执行力度，从而提高电网调度监控的管理水平。
参考文献：
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智能电网调度一体化设计与研究 篇4
关键词：智能电网,调度一体化,SCADA/EMS系统,设计与研究
引言
随着中国社会经济文化的不断发展和变化, 节约能源、降低污染以及减少排放, 构建和谐的可持续发展的社会机制已经得到越来越广泛的关注, 智能电网也随之进入研究者的视野。智能电网也称为电网智能化, 有时也被称为“电网2.0”, 智能电网以高速双向的集成通信为基础, 采用国内外领先的电力工程 (Power Engineering, PE) 、智能控制技术 (Intelligent Control Technology, ICT) 、决策支持系统 (Decision Support System, DSS) 以及信息技术 (Information Technology, IT) 等新技术和新方法, 以实现电网可以安全合理、经济节能的目标。智能电网调度一体化以最新的信息技术和数据技术为基础, 采用国内外最先进的智能控制方法, 最大限度地提高和增加电网体制中的能源使用效率。
1 中国智能电网调度的现状
要实现智能电网调度的一体化, 首先要分析中国电网的发展状况, 以实际的发展现状为事实依据, 才能提出更为可靠的设计方案。中国电网正处在一个高速发展建设的阶段, 其重点主要在电网系统的建设和发电系统等工程建设方面, 然而随着中国电网规模的迅速扩张, 导致在电网运行和管理上出现了一些问题, 这些问题的解决可以借鉴西方发达国家的经验, 利用电网的智能化来进行解决。
以现在的视角观察, 智能电网是电网系统建设的革命性变革, 将会引起电力行业发展方向的转变和发展速度的增大, 研究智能电网是一项极具创新的科学研究。智能电网的建设, 提高了资源优化配置的能力, 增加了安全服务的水平, 同时也实现了电网中能源的高效利用, 因此研究智能电网的一体化有着重要的实践意义。
2 智能电网调度一体化的相关方案
由于智能电网调度要实现电网系统中的各项资源的合理配置和整合, 完成国家电网制定的《坚强智能电网技术标准体系规划》, 通过相关研究, 智能电网调度一体化可以分解为数据的一体化、平台的一体化和功能的一体化, 本部分就三个“一体化”进行详细的阐述。
2.1 数据采集一体化
由于智能电网必须实时传送动态数据同时科学合理的对动态数据进行分析, 因此数据采集的一体化是电网调度一体化的基础功能。由于现在的电力系统采用的是第四代SCADA/EMS系统 (Supervisory Control And Data Acquisition) , 但是SCADA/EMS系统不能采集动态的实时数据, 因此不能满足智能电网一体化的要求, 而同步测量单位设备 (Phasor Measurement Unit, PMU) 可以自动保存相关的瞬时数据, 瞬时数据可以保存到九千六百点到一万点, 这样PMU就可以大量的减少系统维护工作量, 同时还可以策略系统中发电机的功角等功能, 未来可以利用SCADA/EMS系统与PMU系统的结合来实现数据的一体化。
2.2 数据平台一体化
依据相关要求, 智能电脑中的基础数据平台必须要全面的支持电网实时监控、电网安全校对、电网调度等功能。为了实现平台的一体化, 首先需要就要实现数据库的一体化, 因此从某种意义上来说, 数据平台的一体化就是数据库的一体化。由于SCADA/EMS系统采集的数据量较少, SCADA/EMS系统现在主要使用ORACLE的关系数据库来储存现在电网中的相关数据。但是随着PMU的不断应用, 单纯的使用ORACLE来存储大量的数据已经变得越来越困难。PI数据库和e DNA数据库开始得到越来越多的应用。这两个数据库可以按照时间序列存放实时的动态的数据, 这正是PMU系统所需要的。因此为了实现数据库平台的一体化, 可以综合利用ORACLE数据库、PI数据库和e DNA数据库, 根据子系统的特点采用合适的数据库, 主要方案有两种:ORACLE数据库和PI数据库混合使用、O-RACLE数据库和DNA数据库混合应用。
2.3 功能一体化
功能的一体化是指电网系统中的多项功能 (例如在线静态或动态的分析计算) 可以集成在同一个系统中实现。在功能一体化过程中, 面临的最大问题是SCADA/EMS系统的状态估计精度较低, 随着PMU代替SCADA/EMS系统, 这样就可以将EMS、FWRS系统、预警系统以及WAMS系统等功能一体化。然而功能的一体化现在是一个设想, 主要是因为现在电网系统中SCADA/EMS系统应用很多, 当然, 随着PMU的不断深入的应用, 电网调度功能的一体化也将会实现。
3 结束语
文章针对《坚强智能电网技术标准体系规划》, 并结合中国现在的实际情况和背景, 对智能电网调度一体化进行研究, 从数据采集一体化、数据平台一体化和功能一体化三个角度阐述智能电网调度一体化的实现方法。理论的实现需要实践的指导, 因此智能电网的构建和发展应该是实践中不断积累各种应用经验, 不断地采用理论界的新技术和新方法。
参考文献
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调度一体化 篇5
关键词：电力调度；调控一体化；危险点；措施
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）14-0089-02
电力调度一体化调控与控制主要是指对变电站运行情况的监控和管理的一体化控制，以及相应的监控和调度，并在一定程度上可以实现电网调度与监控系统的集成管理。
1 调控一体化模式
1.1 调控一体化原则
在当前条件下，这种新的管理模式，可以整合整个系统所具有的更大优势，可以使配电网故障管理和日常运作的效率大大提高。
因此，调控一体化主要坚持以下原则：①协同性原则；②一体化原则；③效率最大化原则。
1.2 运行模式选择
文章以图表的形式展示了四种运行模式，见表1。
2 存在的问题
2.1 设备维护不到位
在电力一体化调度的运营和管理工作中，电力传输设备是保证电力系统正常运行的必备基础。电力传输设备必须定期维护，在检修过程中遇到不符合标准的旧设备需要及时更换。由于电力行业的特殊性，往往需要在必要的权限内进行运行维护，通过保障或改变供电系统的最佳运行模式，以确保电网的安全和稳定运行。
目前的电力调度大多采取人工操作的形式，从而导致电网调度人员巨大的运行管理工作量，有时会造成设备维护不到位的现象。例如，断路器的维护操作的状态只集中在断路器故障诊断和在线监测，缺少设备现状评估；GIS和电力电缆状态检修主要集中在状态评估和在线监测，缺少故障诊断。所以，相关电力维护人员要及时发现问题，加强检查力度，建立电力设备的评价体系，完善评价模式。
2.2 缺乏管理体系
电力调度管理系统的一个典型的问题是普遍存在管理不当的现象，更严重的时候存在缺乏管理的现象。在电力调度自动化系统运行后，由于在操作和管理方面缺乏经验，没有时间去发展必要的控制系统，因此，没有一个明确的参考来进行系统的运行维护工作。
尤其是自动化系统投入使用后，不仅带来了管理制度缺乏的典型问题，同时也产生了一个“重使用，轻管理”的现象，专业技术人员没有获得及时的培训和合理的分配工作。
在大多数的情况下，电力调度系统存在的问题，过度依赖其生产厂商去解决。
一旦生产厂商无法及时解决系统缺陷，就将导致电力故障修复时间过长，严重影响了电力调度的效率，造成电力系统的稳定性和安全性存在隐患，大大提高了整个操作系统带来的风险。因此，科学的电力调度系统管理是我们迫切需要解决的问题。
2.3 人员的培训问题
在电力监管和运营的过程中，存在一部分人员培训的问题。由于相关的人员缺乏专业的培训和正规的考核方式，所以这些人员的素质和水平有一定的瓶颈。比如在日常的操作过程中，管理人员要建立一套自己的管理模式和体系，以维持日常工作正常的运转并且实现风险随时可控，而相关的技术人员要具备扎实的电力技术基础和有效的实时风险应对手段，而这些问题都需要通过管理培训和技能培训来实现。
3 常见危险点的原因分析
3.1 存在的问题
①电网在运行方式调整过程中产生的不确定性，以及资料不完全的情况会造成倒闸出现甩负荷等情况。
②互相交接的员工没有进行详细及时的交接，造成错误的调度。
③对电网运行的监控缺乏全方面的管理，造成一定区域内出现问题不能及时发觉。
④日常的操作过程中，产生误操作的事项。
3.2 原因分析
在电力调度运行管理的过程中存在的上述问题，并不是由于某一个现象的产生而形成的单点问题，而是一个系统性思维的问题，主要表现在以下方面：
①随着科学技术的发展，自动化系统正在逐步投入使用，而电力调度的相关部门没有足够的了解的新兴技术，不能迅速适应新的调度系统。因此，相关电力部门在管理上变得更加困难，不能及时制定符合自动化系统的管理体系，导致调度运行管理制度的缺乏。
②在当今的社会和文化发展过程中，电力系统由于具有极大的灵活性和差异性，往往会给电力调度带来严峻的考验。尤其是在当今社会，电力已实现了最大化的使用，是一种最广泛的能源，但由于现代社会的快速发展，对电力的需求仍在不断提高。因此随着电能功率容量的不断上升，电力设备的数量也大量增加，导致电力系统网络结构的更加复杂，这不可避免的对电力调度工作提出了更高的要求。电力调度相关工作人员需要不断的提高和改变以适应电网的快速发展，这给其工作增加了非常大的难度。
4 控制措施
4.1 制定和实施电网整改计划
电力调度部门应及时根据电网风险，在日常运行中统计分析潜在的电网薄弱环节，并进行有效的总结，有针对性地制定电网缺陷的整改计划，在规定的时间内进行整改。
4.2 注意培训和事故演习日常调度
调度员培训和反事故演习必须针对电网实际情况，这样可以加快电网事故的处理速度，提高电力安全风险防范能力。建立完善的DTS系统，并应用它作为一个平台，培训电力调度员。DTS演习应该常规电网事故演习和系统特殊运行方式事故演习相结合，不断提高调度员事故处理的能力。同时要保证黑启动电源的可靠性，应定期进行黑启动模拟试验。
4.3 加强电压无功管理
①无功功率的有效控制是衡量电力调度部门调度能力的重要标准，因此要加强对电力系统无功和电压质量的监督。此外，电力调度部门应根据电网负荷及电压的变化适时投入和退出电压无功补偿装置。
②电压调整应遵循无功分层分区就地平衡的原则。基于电压和无功的变化，电力调度机构应定期发布全网电压调整方案及变电站的无功和电压曲线。一旦局部网络电压波动，可以通过改变有功和无功潮流的分布、调整主变压器分接头和改变网络参数等多种措施来解决。当电压波动水平足以影响电网安全运行时，电力调度机构需要采取措施限制负荷。
③电压质量技术监督是生产管理的重要组成部分，有必要对其进行规划和设计，建立一个完善的操作模式。因此有关部门要根据相关技术标准，完善电压质量监督和管理体系，从而更高效地对电网的电压质量进行集中管理和技术监督。
5 结 语
本文以当今发展火热的电力调度调控一体化为关键词，通过分析一体化的原则以及发展模式的沿革，提出目前运行过程中存在的问题，产生的风险点以及造成这些情况的原因，并基于实际情况提出相应的控制策略，文章的研究为一体化的发展奠定了一定的理论基础。
参考文献：
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[4] 丁元喜，罗永利，许云飞.关于呼伦贝尔电网调控一体化改造的思考[J].科技创新导报，2010，（35）.
电网调度监控一体化运行管理模式 篇6
关键词：电力行业,电网调度监控,一体化
引言
相较于其他行业而言, 电力行业是一个较为危险的行业, 因为在电网的生产运行中常常会出现一些安全事故, 将会给企业带来严重的损失, 甚至会威胁到人们的生命安全。为了减少安全事故的发生、保障生命财产安全, 电网调度监控一体化的设计的安全性就显得尤为重要。电网调度监控一体化的设计初衷就是为了创建一个稳定、安全的电力资源环境, 并提高电网运行质量。因此, 在电网调度监控一体化的设计之前, 管理人员需要对原有的生产和工作流程进行一定的改进, 并对电网的生产模式进行具体且全面的了解, 从而保证其设计的系统性。其次, 在设计时必须使用合理、科学的信息技术, 从而保证其能够正常、平稳运行。
1 电网运行管理的现状
电力与每个人的生活息息相关, 所以电网管理的好坏对人们的日常生活起着非常重要的作用。目前, 我国的电网运行存在着多种管理模式, 应用较多的是传统模式、集控站模式、监控中心+运维操作站模式以及调控中心+运维操作站模式 (见图1) [1]。这四种模式各具优劣, 但是就目前我国电力企业所应用的实际情况来看, 由于第四种模式相对安全且具有较大的可行性, 电力企业对该种模式的应用相对较多。“调控中心+运维操作站模式”是集监控和调度为一体的模式, 控制和调度工作人员不仅要负责监控, 还要负责调度, 这就要求调度人员必须更深地了解电网运行设备, 在管理运行的过程中发挥出指导作用。而且这种模式的运行不同于传统的模式, 其可以有效地把变电部门行业调度部门的设备控制和设备监视的工作区别开来, 提高员工的工作效率, 满足人们对电力的需求。
2 电网运行管理存在的问题
各种因素都影响着各地区的电网运行模式的实行, 这使电网执行统一规范制度的难度提升, 也给实现电网调度监控一体化的管理模式增加了一定的难度。在电网调度监控一体化运行管理的实施过程中还存在许多的问题, 主要体现在以下几个方面:1设备陈旧。先进的设备是实施电网调度监控一体化管理的基础, 由于部分地区对电网行业的资金投入较少, 很多设备到了使用的年限却无法及时进行更换, 甚至有一些引发过安全事故的淘汰设备仍然在使用中。因此, 在一定程度上电网调度监控一体化管理的运行也受到了这些问题的影响[2]。2输电网结构复杂。变电所的设立具有负荷分散、分布广泛等特点, 由于地点的限制, 对数据的传输的速度造成了不利影响。除此之外, 电网调度监控一体化管理的人员管理水平有限, 缺乏专业知识, 全面的管理专业人才极度缺乏, 也影响着电网调度监控一体化的实施。3直接效益不明显。由于电网调度监控一体化管理所产生的效益需要长时间的实施才能得到体现, 导致大多数的电力企业失去了对实现一体化的兴趣, 从而影响着一体化管理的整体实施效果。
3 针对一体化管理问题的对策
3.1 加大管理力度
电力企业必须加强对企业各层工作人员的管理力度才能促进一体化管理模式的实施和正常运行。1应该建立一个合理的管理制度, 根据制度对员工进行约束和管理, 对于各部门工作人员的工作也需要制定一个相对完善的操作规章制度, 并要求员工严格按照规章制度要求自己, 当然, 这些制度在后期也需要根据实际情况来进行完善, 从而起到规范员工行为的作用;2企业内部组织的建设应该得到加强, 应该设置一个专门的领导小组来指导如何更好地实施电网调度监控一体化, 其他各项工作可分别设立各个小组, 来协助领导小组实施该项目;3随着新的运行模式的全方面实施, 企业应该重新分配电力企业的人力资源, 企业可以根据管理过程中的不同需求来对部门及员工的员工人数进行增加和删减, 从而使人力资源的利用率大大提高[3]。
3.2 更新供电设备
电网调度监控一体化管理安全的基础就是应首先保证设备的安全。因此, 相应部门必须对目前变电所所存在的设备问题加以重视, 并加大对变电所内电力设备的投资, 以便变电所及时、合理地更新供电设备, 来满足电网调度监控一体化的需求。同时, 设备的管理也不可忽视, 技术人员应对各项电力设备进行定期的检查, 及时发现电力设备的故障, 并对其进行相应的维修处理, 确保设备的安全运行。
3.3 引进高技术人才
目前, 电网调度监控一体化管理所缺乏的正是高技术、高素质的人才, 想要促进一体化管理的快速实施, 就必须引进高技术的人才来运行电网一体化的管理模式的质量维护和日常运行, 引进管理方面的高技术人才迫在眉睫。电力企业应该从两个方面来引进人才:1制定合理的电网一体化管理人才培养计划, 增强管理人员的综合素质和技术管理水平;2对外招聘有丰富经验的管理人员, 提高企业的电网调度监控一体化管理水平。除此之外, 在引进高技术的人才之后, 还应经常对电网调度监控一体化的管理人员进行一定的培训, 在条件允许的情况下, 可以派其去其他地方的变电所或其他电力企业进行电网调度监控一体化管理方面的考察, 来保证电网能够更稳定、更扎实地运行[4]。
3.4 充分认识其重要性
想要让电网走入可持续发展的道路上, 就必须加大电网调度监控一体化的实施推广, 该管理模式对企业的电网管理效率有着显著的提高, 尤其是在后期经济效益方面。因此, 电力企业不能只看到眼前的短期利益, 而是要拥有长远的眼光, 关注实施电网调度监控一体化给企业所带来的长远利益, 应积极推进该管理模式的实现。
4 电网调度监控一体化的实施
电网调度监控一体化包含的内容有很多, 例如工作的流程、人员配置以及职责划分等等, 每一个环节都应该严肃对待, 不能出现任何错误, 否则就会影响到电网的正常运行。因此, 在实施电网调度监控一体化的过程中应该注意以下内容:1对各方面的因素进行全方位的考虑, 制定出一个合理的计划, 对与存在的问题应给出针对性的措施, 可能存在的风险也应该给出合适的应对方案, 将损失率降到最低。2电网调度监控一体化有着极强的综合性, 参与实施该管理的部门很多。因此, 应充分发挥各部门的不同优势, 提高各部门之间的协作能力, 从而保证电网调度监控一体化实施时的工作效率。3电网调度监控一体化的实施难度极大, 为了降低其难度, 电力企业需要根据实际的实施情况将工作人员的工作内容不断进行细分, 给需要的部门配置相应的技术人员协助工作。同时, 必须制定一个合理的制度, 实施制度的制定必须责权分明, 并在后期进行不断地修改和完善, 以保证电网调度监控一体化的实施效率和质量。
5 结语
电网调度监控一体化运行管理模式具有重要意义, 相关部门应该充分利用现有的资源, 并解决目前电网管理中所存在的问题, 为电网调度监控一体化的实施提供保障。同时, 国家电力部门应对电网的发展进行全面的部署并规划出一个良好的实施方案, 增加在该建设上的财政投入, 促进我国电力行业的发展。
参考文献
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[2]申永辉, 王津, 赵志辰, 徐琳.地县一体化职能电网调度控制系统的建设与应用[J], 河北电力技术, 2014, 05:35~37.
[3]张国栋.县网调度自动化系统及调控一体化运行管理分析[J].技术与市场, 2013, 12:139~141.
一体化指挥调度平台的研究与应用 篇7
随着信息通信和计算机网络技术的飞速发展, 公安通信已从早期的单纯依赖有线电话和无线对讲机, 发展成为运用有线、无线、卫星、网络、视频等多种通信技术的全面应用阶段。在这种背景下, 整合多种通信手段, 建设具有强大信息支撑, 能够综合分析研判, 可实现跨地区、跨层级、跨部门统一的一体化通信系统已经刻不容缓。
目前, 全国公安机关已经自上而下建设了多种类型的通信系统, 具备了有线、无线、卫星、视频等多种通信手段, 为全国公安机关提供了重要的基础技术支撑。但是, 由于这些系统建设处于不同时期, 多按照行政区划, 分级、分层、分片建设, 相对独立, 技术手段单一, 未能有效整合, 无法形成互补, 缺乏信息支撑, 通信保障信息化含量较低, 在跨区域、跨部门、跨层级通信服务保障时, 存在人工转接环节多、通信建立时间长、语音图像质量差、信息支撑能力弱四大问题。
2. 目标与意义
由公安部第一研究所独立自主研发的“公安一体化指挥调度平台”是全国公安机关“十三五”规划建设的重要内容之一。平台立足常态、着眼应急, 通过系统集成、信息共享, 创建“横向一体化、纵向扁平化”的指挥调度新体系, 变单纯的层级指挥为单兵指挥与层级指挥相结合的综合指挥新模式, 满足了公安一体化指挥“看得见、呼得通、调得动、能研判、防得住”的警务实战新需求;同时推动了智慧城市建设, 实现公安机
(图片来自网络)
关层级数据信息互联互通, 提升城市管理运行效率和公共服务水平。
★“看得见”是指依托警用地理信息平台和视频平台实现“图像能调出、现场能看清、轨迹能刻画、警力定位准”的目标;
★“呼得通”是指整合公安有线、无线、卫星、移动警务等多异网异构通信系统, 一键直达单兵, 实现点对点、多对多的语音通信;
★“调得动”是指以统一指挥为前提, 以减少层级为关键, 以快速反应、精确打击为目标, 实现跨部门、跨层级、跨警种的协同指挥合成作战;
★“能研判”是指通过集成警用地理信息、视频、人证核验、北斗定位、通信基站、交通卡口、旅馆、网吧、行政办公等系统和平台, 汇聚人员车辆定位、人员聚集监控、信息关联分析、行为轨迹追踪、治安态势监控、警情预测分析等数据信息, 进行综合分析研判, 为实战指挥提供强大的信息支撑;
★“防得住”是指通过人证核验、交通卡口、流动人口数据与五类重点人员数据的比对手段, 结合警情研判结果, 合理规划警力部署, 充分利用警力资源, 从而实现有效预防预警的勤务部署科学化作战目标。
3.平台架构及创新点
3.1 平台架构
平台架构立足公安专网, 通过成熟可靠的信令网关、媒体网关、地理信息、视频联网、数据分析等技术, 将公安现有的各个通信系统进行集成与融合, 并且以更高层次的通信、视频、数据应用等形式展现出来。平台融合了警用地理信息、视频监控联网、警务综合、接处警、行政办公、值班备勤、人证核验等公安信息系统, 提供强大的信息支撑, 可在全国范围内形成一个既可“自上而下”又可“横向铺开”的多异构融合网络, 构建了具有一体化、扁平化等先进特征的新一代公安通信指挥体系 (见图1) 。
3.2 创新点
1) 应用与实战一体化
平台融合集成了警用地理信息平台、视频综合平台、值班备勤系统、网格化巡控、位置定位服务平台, 结合一体化指挥平台、大型安保、智能预案等功能, 实现了实战指挥中平台一体化, 解决了指挥员为了完成指挥需要学习多个平台并在多个平台中切换的弊端。
2) 数据与研判一体化
平台目前规划建设地区60多个热点图层, 通过平台可清晰查看到各类公安处置资源、实时动态警力、静态警力以及公安检查站、清真寺等敏感场所, 平台通过对警情数据展开热点、重防区域、四色预警研判分析, 可发现某类案件的高发时段、高发区域等, 解决了应急处置过程中对处置资源、敏感场所、重要出口等数据的“抓瞎”问题。
3) 通信与指挥一体化
为进一步落实整体防控和精确打击的要求, 平台通过对信令网关跨网段路由技术、媒体网关交互技术进行攻关, 突破了异网异构、异地远程等技术瓶颈。完成了有线电话、手机、PDT数字集群、模拟集群、移动警务、卫星通信等多异构网络通信手段的融合与互联互通, 解决指挥员在指挥调度过程中需要手持多种通信设备的负担, 使公安实战过程中通信成本降低, 有效提高了公安通信指挥的扁平化与实战化水平。
4) 部、省、市、县四级调度一体化
平台突破了异网异构、异地远程等技术瓶颈, 可在全国形成一个既可“自上而下”又可“横向铺开”的应急指挥调度网, 实现部、省、市、县实战指挥一体化。
4. 应用实例及前景
4.1. 应用实例
“公安一体化指挥调度平台”已经在公安部、新疆公安厅、克拉玛依市、乌鲁木齐市等新疆15地州公安局、宁夏银川市公安局等多地完成了应用推广, 并即将在多个省市地区承担一体化指挥调度平台的建设工作。以新疆地区为例, 平台页面如图2、图3所示。
4.2. 平台前景
平台将以公安专网为骨干网, 可以完成PSTN (有线电话网) 、警用无线网、3G移动网等警务指挥调度资源网的融合, 同时依托于公安专网可以进行城域网络延伸, 实现异地远程、异网异构、实时同步指挥调;而且它对公安用户现有设备无任何改变, 具有超强的植入性和融合性, 必将有效提高公安应急指挥的调度效率和速度。
“公安一体化指挥平台”贴近当前社会各管理领域对指挥调度业务的实际需要, 可广泛应用于社会应急指挥调度领域, 适用于公安、消防、城市管理等各行业所涉及的应急指挥调度业务, 普及面宽、覆盖面大。
5. 结语
由公安部第一研究所自主研发的“公安一体化指挥调度平台”, 在实战中真正实现了指挥一体化、应用一体化、数据一体化和作战一体化, 有效地提高了公安机关的指挥通信调度能力, 极大地提升了公安机关对突发事件的应急反应速度和应急处置能力, 为构建城市中应急指挥系统提供了解决方案, 为我国新一代公安应急指挥技术的发展做出了重要的贡献。
摘要：一体化指挥调度平台是智慧城市中应急指挥一体化的典型实例, 是立足常态、着眼应急, 通过技术融合、系统集成, 搭建横向一体化、纵向扁平化的指挥调度模式;变单纯的层级指挥为层级指挥与“点对点”指挥相结合的工作模式, 实现“指挥能畅通、命令能直达、图像能调出、现场能看清、数据能汇聚、轨迹能刻画、打防能精准”的目标。
调度一体化 篇8
大规模风电入网的反调峰特性和空调负荷等因素造成系统负荷的高峰谷差,使得电网调度运行中的调峰问题日益突出,给电力系统的安全、经济运行带来了极大的挑战。减小峰谷差有利于降低电网峰荷时段的重载水平,减少机组调峰和启停,从而有效地提高系统运行的安全、经济水平。而提高负荷侧的互动水平,引导用户用电行为从负荷高峰时段向低谷时段转移,无疑是减小峰谷差的有效途径。随着中国智能电网建设的深入推进,用户侧与调度中心之间的信息交互水平将不断提升,各种蓄冷、蓄热技术将在用户侧普及推广,互动负荷有望成为电网的调峰资源并统一参与调度运行。
需求响应是一种用户侧响应价格信号或激励机制选择在非峰时段用电的行为[1,2],很多美国独立调度机构(ISO)在备用市场或辅助服务市场中接受需求响应供应商(DRP)的报价[2,3],并且在日前发电计划中综合考虑DRP的特性及价格,制定机组组合计划。在智能电网框架下,以高级计量设施(AMI)为技术核心的[4]需求响应也被作为一种重要的互动资源,应用于备用、辅助服务、紧急控制[5]等调度运行中。然而,目前中国尚未建立各级电力市场,实时电价缺失,一般只能通过峰谷电价的方式开展需求侧管理。峰谷电价虽然可以在一定程度上引导用户在低谷时间用电,但在这种方式下电网与用户侧之间缺乏直接、充分的信息沟通,难以准确、有效地调度用户侧负荷,使其满足系统的移峰需求,削峰填谷的效果往往非常有限;而在峰谷电价力度较大的情况下,又有可能出现全网大用户集中移峰的现象,为电网的调度运行带来极大的不确定性。出现上述现象的本质原因在于用户和电网公司均以使自身运行成本最小化为目标,分别优化决策用电行为和调度运行计划,用户侧移峰资源与电网侧移峰需求的匹配缺乏精准性和最优性。由于短期发电计划决策时间的限制,需求侧与电网侧很难在短时间内频繁交换需求侧响应信息和电网调度计划信息。这样,一方面使得用户侧缺乏全网移峰需求信息,仅能被动地响应峰谷电价,极易导致过度移峰或欠移峰的发生;另一方面使得调度部门无法精确定位各节点用户的移峰能力,只能通过负荷需求弹性[6,7]预测用户侧的响应效果,编制相应的发电计划,以满足需求侧响应后的负荷需求。
英格兰和威尔士电力市场在20世纪90年代开展了需求侧竞价(DSB)的市场竞价模式,赋予用户通过申报削减负荷价格和发电侧统一参与电力市场竞争的权利,实现了调度中心对机组和负荷资源的统一调配。DSB模式虽然可以有效地削减峰荷,抑制价格尖峰,但是如何实现削峰后负荷的转移和电量的恢复是该模式未提及的问题。文献[8]提出了依照用户申报的被削减负荷恢复供电比例数据,解决用户被削减电量在何时段、以何种比例补偿供电的方式,该方式虽然可以满足系统的削峰需求,但是负荷恢复时段完全由用户自主决定,即削峰电量移至何处完全由用户的意愿体现。为了挖掘互动用户移峰能力与系统发电资源的最优配合,有必要进一步研究负荷恢复时段可调度的用户侧模式,以满足智能电网环境下按需互动、精准移峰的需求。
如何站在统一优化全网调度资源的高度,建立一套能够充分考虑用户侧负荷互动特性的高效、最优的调度计划制定模式和方法,成为未来智能电网环境下需要解决的重要课题。为此,本文在深入研究当前用户侧负荷互动特性和互动型负荷移峰潜力的基础上,设计了适应国内调度实际和未来智能电网需求的用户侧互动模式,建立了能够最优统一调配发电资源和互动用户负荷的发用电一体化调度计划(GLIS)模型,开辟了一条用户侧主动提供互动服务的途径,使发电侧和用电侧均作为可调度资源参与电网运行的资源优化配置,有效提高了系统调峰和消纳间歇性能源的能力,为智能电网环境下用户侧与电网运行的互动提供了新的思路和方法。
1 用户侧移峰潜力分析
用户侧移峰潜力分析是开展用户侧互动模式设计的基础。通过分析典型用户的用电曲线特性,可以明确互动模式的参与对象,深入挖掘互动用户的移峰潜力。目前,用户侧的可移峰负荷主要包括蓄能技术和避峰生产2种类型。
1.1 蓄能技术
蓄能技术是指以水或冰为储能介质,利用电网负荷低谷时段的电力蓄冷或蓄热,以满足负荷高峰时段的制冷或取暖需求。典型的冰蓄冷空调负荷曲线[9]如图1所示。该类型移峰负荷的主要特征是移峰前后的用电曲线形状不同,可以理解为先削峰再将削峰电量转移到其他时段。
文献[10-11]分别以典型商业用户的空调负荷为例,评估了冰蓄冷空调系统在上海、南京电网中的潜在调峰能力。文献[12]介绍了电锅炉水储热技术的工作原理及衡水电业局储热工程,指出了该工程的显著经济效益及移峰效果。在实际电网运行中,以2002年的统计数据为例,北京地区已投运的蓄冷、蓄热项目共计94个,具有转移200 MW高峰负荷的能力,相当于节约发电投资16亿元[13]。
1.2 避峰生产
避峰生产是指在对工艺流程无影响的前提下,工业用户通过调整设备使用时间、人员工作班制,在负荷低谷时段进行工业生产的行为。典型的避峰生产负荷曲线如图2所示。该类型移峰负荷的主要特征是移峰前后的用电曲线形状不变。
以高耗能企业比重很大的宁夏地区为例,宁夏电网对高耗能企业实行峰谷电价,引导高耗能企业集中避峰生产,使得原来后半夜谷时段负荷高出平均负荷100~200 MW。尽管造成了峰谷倒置的现象[14],却反映了高耗能企业避峰生产所蕴藏的巨大移峰潜力。
综上,无论是蓄能技术还是避峰生产都能实现负荷的移峰填谷,通过合理引导和调度相应的蓄能,可使移峰生产负荷避开高峰时段,使其在低谷时段用电,从而有效降低高峰时段的系统调峰压力、减少机组启停,全面提高电网运行的安全性和经济性。然而,如何适应电网的实际调度运行情况,充分合理地利用用户侧移峰潜力,是目前值得深入研究的课题。为此,本文将设计相应的用户侧互动模式和模型,以实现发用电资源一体化的最优调度。
2 用户侧互动模式设计
互动是智能电网的重要特征之一[15,16]。传统意义上的互动是用户被动地响应分时价格、实时电价或尖峰电价[1],以调整自身用电计划。这使用户难以充分、有效地参与到全网的调度运行优化中,存在过度移峰或欠移峰的隐患。为此,应该从提高电网运行安全性和经济性的角度出发,设计一种激励电力用户积极参与互动,电网企业统筹调配发用电资源的新型发用电一体化互动机制,初步构建智能电网愿景下的用户侧互动模式。
2.1 基本前提和假设
本文所探讨的用户侧参与电网运行互动基于以下前提和假设:(1)由于国内的电力市场发展尚处于起步阶段,本文采用国内现行电价体系下的发电成本和非互动用户电价,不考虑电力市场环境下的实时电价机制;(2)中国尚处于智能电网发展的初级阶段,大用户互动是最适合中国电网实际情况的用户侧互动方式,本文仅考虑具备移峰能力的商业和工业用户;(3)用户侧互动采用移峰形式,在保证用户期望用电曲线形状和用电量不变的基础上,优化用户的用电时段;(4)所有参与互动的用户均安装了与调度中心通信的双向通信设备,具备与调度中心交换信息的软硬件设备;(5)所有参与互动的用户均具有良好的移峰能力,在保障用电曲线的条件下调整用电时段。
2.2 用户侧互动的申报机制
用户侧参与互动的申报机制是整个互动模式的核心,它不仅应规定用户以何种方式参与电网运行互动,还要考虑激励用户参与互动的价格机制。在传统的峰谷电价模式中,峰谷电价在很多情况下不能很好地满足用户的移峰成本要求,从而难以有效调动用户侧参与电网运行互动。如对于冰蓄冷技术而言,峰谷电价比达到5∶1至7∶1时,投资才能在2年内收回[12]。而将互动用户作为一种调峰资源,赋予其申报移峰成本的权利,就能通过互动用户间的报价竞争,发现用户侧的真实补偿价格,从而充分调动用户侧参与电网运行互动。通过发用电一体化优化决策,可以挖掘机组启停与负荷移动间相互配合的优化潜力。
本文设计的用户侧互动申报机制如下:参与互动的用户应综合考虑自己的生产需求和成本,每日向调度中心提交次日的用电意愿曲线和移峰成本曲线,然后与发电机组一同作为可调度资源由调度中心统一优化调度。
2.2.1 用电意愿曲线
用户应申报的用电意愿曲线包括原始用电曲线L0和互动用电曲线Ls,分别为移峰前、后的用电曲线,如图3所示。
图3中:时段11到时段21的曲线部分表示原始用电曲线;时段0到时段10的曲线表示互动用电曲线;TD为可参与互动的负荷总时段。由图3可以看出:由于蓄能用户通常以恒功率蓄能,移峰前后仅需要保证电量不变,因此,用电曲线始终为平线;而高耗能工业用户由于有固定的生产工序安排,移峰前后要求用电负荷曲线形状完全不变。
用电意愿曲线可以反映3方面的信息:用户次日参与互动的原始用电曲线L0和互动用电曲线Ls;可参与互动的负荷总时段TD;用户参与互动的总电量。
2.2.2 移峰成本曲线
移峰成本曲线表征了用户认为提供移峰服务后,应从电网公司获取的补偿价格。本文设计了一种简单的移峰成本曲线,如图4所示。
图4中:T0表示用户的原始用电时段;C表示电网公司用于改变互动用户用电时段所需支付的额外成本。移峰后用电时段离原有用电时段越远,移峰成本就越高。
2.3 用户侧参与电网运行互动的流程
根据上述用户互动的申报机制,用户侧参与电网运行互动的具体流程如图5所示。
用户向调度中心申报的互动信息包括用电意愿曲线和移峰成本曲线;调度中心编制的次日GLIS包括机组启停计划、机组出力曲线及互动负荷的调用计划;一般情况下,调度中心与用户之间的信息反馈次数应不大于1。与现行的峰谷电价模式相比,本文所提出的用户侧互动模式的优势如下。
1)互动用户的角色从价格接受者转变为价格提供者,通过申报机制反映自身的用电意愿和移峰成本,最大限度地挖掘了需求侧的潜在可移峰负荷。有经验的用户可以在不增加自身成本甚至通过提供互动服务盈利的情况下,为电网的平稳运行作出贡献,并且可以通过长期的学习和分析,不断改进自己的报价策略。而电网公司可以统一调度互动负荷资源,进一步提高电网的安全性和经济性。
2)互动用户的移峰计划不再由各用户以被动响应价格的形式获得,而是由调度中心在充分考虑用户侧意愿和电网侧运行需求的基础上,优先调用移峰成本较低的互动负荷,以满足系统的调峰需求。相当于购买了互动负荷的灵活调用权,避免了用户自主移峰可能给系统运行方式带来的不良影响,实现了用户与电网之间的精准、按需互动。
3 GLIS模型
GLIS模型在传统安全约束机组组合(SCUC)模型的基础上,在决策变量中引入了互动负荷,构建了兼顾发电资源和互动用户资源、考虑电网安全约束的统一调度优化决策模型。
3.1 互动负荷的建模
互动负荷j的决策变量为启动变量Ij,m:若互动用户的负荷j在时段λ启动,则Ij,m=1;若在其他时段启动,则Ij,m=0。该决策变量决定了互动负荷的开始被调用时间,其物理意义类似于离散信号分析中的单位样值信号[17],可以表述为:
利用式(1)中互动负荷启动变量的抽样特性[17],互动用户i在t时段的有功负荷μi,t为:
因此
式中:Ui为互动用户i的负荷持续时间;Si为互动用户i的用电意愿曲线幅值数组;L0i为互动用户i的原始用电曲线。
若互动负荷被调用,通过式(2)等号右边的第1项,可以根据互动负荷启动变量I的优化结果中负荷启动时段λ的位置,将用电曲线序列S依次放置于有功负荷时间序列μ中从时段λ开始的相应时段。若互动负荷不被调用,则μ的取值由式(2)等号右边的第2项确定,与原始用电曲线一致。
3.2 优化目标
式中:Cg,i,t为发电机组i在t时段的发电成本函数;CU,j,t为发电机组i在t时段的启动费用函数;为互动用户j在t时段的移峰费用函数,其中Cs,j,t为互动负荷j在t时段的移峰成本(当用户互动负荷启动时段距离T0较近时,由于T0区间内的移峰成本为0,仅需支付在T0之前启动的部分移峰负荷;而当用户未被调用时,互动用户的有功负荷等于原始用电曲线,位于T0区间内的移峰费用为0);P为机组出力;I为互动负荷的启动变量;α,β,γ分别为机组状态变量、启动变量和停机变量;Ng为发电机组台数;Ns为互动用户个数。
3.3 约束条件
约束条件可以分为不含互动负荷的经典约束和含互动负荷的约束,前者为传统的机组组合模型[18],本文仅阐述后者的详细模型。
3.3.1 有功平衡约束
式中:Pi,t为发电机组i在t时段的有功出力;dk,t为非互动用户k在t时段的有功负荷;N0为非互动用户个数。
与常规有功平衡约束相比,式(6)增加了用μj,t描述互动负荷调用的情况。
3.3.2 线路有功潮流约束
其中
式中:Gi,l为节点i对线路l的节点输出功率转移分布因子;fl,max和fl,min分别为线路有功潮流上、下限。
与常规线路的有功潮流约束相比,式(7)考虑了互动负荷的调用与否对线路有功潮流的影响。
3.3.3 互动负荷调用次数约束
式(8)确保了互动负荷被调用的灵活性。若互动负荷要求的补偿价格过高,电网调度部门将宁可调用甚至启停高成本机组调峰,也不会调用互动负荷;互动负荷的补偿价格处于合理区间时,日内通过调整互动负荷的调用时间,可实现有序用电调峰。
3.3.4 日内用电意愿曲线调用的完整性约束
式(9)用于保证用电意愿曲线在日内计划中被调用的完整性。本模型中暂不考虑日与日之间互动负荷调用滚动协调的问题。
4 算例分析
算例分析选取新英格兰39节点系统[19],结合国内某地区夏季的24时段标幺负荷曲线以及该系统的原始负荷数据,得到系统及节点24时段负荷曲线。传统SCUC模型和GLIS模型中的混合整数规划问题采用CPLEX12.1软件包求解。
4.1 算例基本参数
4.1.1 用户侧互动负荷的构成
文献[20]指出夏季空调负荷占第三产业用户用电量的30%左右。本算例分别以节点3,15,16,24,27和29母线负荷的30%来模拟蓄能空调负荷;以节点4,8,20和39母线负荷的40%来构造4个参与用户侧互动的高耗能用户。
4.1.2 用户侧互动申报数据
1)用电意愿曲线
根据2.2节提出的互动用户的用电意愿曲线,10个互动用户的用电意愿曲线见附录A图A1和图A2。
2)移峰成本曲线
本算例构造了5种场景的移峰成本曲线,以场景3为基准场景,其移峰成本曲线见附录A图A3。场景1和场景2中的移峰成本分别为基准场景的1/4和1/2,场景4和场景5中的移峰成本分别为基准场景的2倍和4倍。多种移峰成本的场景设置有助于分析不同移峰成本下用户侧互动的成本效益以及被调用的情况。
4.2 GLIS模型与传统SCUC模型计算结果的对比分析
本文采用不考虑用户侧互动的传统SCUC模型作为对比算例,分析GLIS模型与传统SCUC模型计算结果的差别。从互动负荷调用情况、发电机组调用情况以及成本效益分析这3个方面来验证GLIS模型的有效性。
4.2.1 互动负荷调用情况分析
在基准场景3下,根据GLIS模型的优化结果,各互动用户负荷的启用时段如表1所示。
注:“—”表示该用户的互动负荷未被调用,仍按照其原始用电曲线用电。
因价格及安全约束的影响,节点3,4,8,16,39上的互动负荷未被调用。被调用的互动负荷的启用时段受发电机组运行成本、启停成本、线路输送容量的共同影响,互动负荷倾向于在满足安全约束的条件下替代系统中最昂贵机组的开机,从而达到降低总成本的目的。附录A图A4中展示了考虑用户侧互动前后系统负荷曲线的差异,用户侧互动的削峰填谷能力显著,使得系统峰谷差明显降低。
4.2.2 发电机组调用情况分析
在基准场景3下,分别采用传统SCUC模型和GLIS模型得到的机组启停计划如表2所示。传统SCUC模型和GLIS模型下各台机组的出力曲线分别见附录A图A5和图A6。
注:“1”表示该机组在24时段内存在开机;“0”表示该机组在24时段内均未开机。
对比表2中2种模型下机组的启停计划及附录A图A5和图A6中各台机组的出力曲线可以明显地看出,在传统SCUC模型下需要启停3号机组调峰,而考虑用户侧互动负荷后,由于减小了系统负荷峰谷差,3号机组全天关停,其余机组的出力曲线更加平稳,参与深度调峰的机组变少。用户侧参与电网运行互动有利于减少高成本机组开机,同时提高低成本机组的负荷率,有效地提高了系统的经济运行水平。
4.2.3 成本效益分析
在基准场景3下,采用传统的SCUC模型和GLIS模型得到的系统各类成本,以及GLIS模型相对于传统SCUC模型所取得的效益如表3所示。
表3中,效益指相对于传统SCUC模型总成本的效益,其计算方法为:效益=(传统SCUC模型成本-GLIS模型成本)/传统SCUC模型总成本。由表3可以看出:在不考虑互动负荷的传统SCUC模型下,由于需要多开启一台机组,启动成本升高;在考虑互动负荷的GLIS模型下,系统的发电运行成本和启动成本显著降低,需要支付的代价是调用互动负荷的移峰成本。在5种场景下,总成本、发电运行成本、机组启动成本、移峰成本的变化情况如图6所示。
随着各互动用户申报移峰成本的提高,GLIS模型下的系统发电运行成本、系统调用互动负荷所需支付的总移峰成本也随之不断提升。场景5下,当互动负荷的移峰成本高于调用和开启昂贵机组的成本时,所有互动负荷均未被调用,传统SCUC模型和GLIS模型得到的优化结果相同。场景1—场景5下系统的总成本效益依次为2.9%,2.6%,2.1%,1.3%和0,说明只要支付的移峰成本不高于用户侧互动带来的运行成本和启动成本的降低量,调用互动负荷就有利于降低全网的总成本。
上述结果充分验证了本文所述模型的灵活性,GLIS模型能够根据互动负荷和发电机组调峰费用的对比,在确保电网安全的前提下,自动以最经济的方式解决系统的调峰问题。
5 结语
本文从挖掘用户侧移峰潜力的角度出发,深入分析了传统峰谷电价模式下用户移峰潜力难以充分发挥的根本原因,提出了用户申报能够充分反映自身生产实际需求、用电意愿的用电意愿曲线和移峰成本曲线,与发电机组一同成为调度部门可灵活调度资源的新型需求侧互动模式。在此基础上,建立了GLIS模型,将互动负荷和发电机组同时作为决策变量参与电网调度计划的制定。本文提出的用户侧互动模式和GLIS模型有助于电网消纳大规模可再生能源,并为智能电网环境下用户侧参与电网运行互动提供了新思路。
调度一体化 篇9
关键词：智能电网,电网调度,一体化,应用与设计
智能电网调度技术支持系统是智能调度研究与建设的核心, 智能电网是物联网的重要应用, 随着调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展, 通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用, 促进了电网与用户的双向互动, 同时随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成, 智能电网应运而生。随着科学技术的不断发展, 智能电网将会是我国电网技术中的必然发展趋势, 在最近几年当中, 由于计算机技术以及自动化技术等等的在电网中的不断应用, 与原来的电力技术能够很好的结合在一起, 所以很大程度的提高了我国电网智能化的水平。随着现在的传感技术以及信息技术在电网中的不断应用, 给系统在状态上面的分析提供了很大的技术上的支持, 所以就使得电网自愈也成为可能, 还有调度技术和自动化技术的逐渐成熟的发展, 给一些再生资源和电源的开发和利用提供了基本的保障, 通信技术水平的逐渐完善和信息采集的不断推广和应用, 也促进了电网和用户之间的很好的互动。所以, 随着这些新技术的不断发展和应用, 智能电网也就成为了发展的必然趋势。
1智能电网调度的概念以及发展的历史进程
智能电网调度是进行电网建设的非常关键的内容, 同时也是智能电网的神经中枢阶段, 同时也是保证电力能够正常生产的基础, 它是保证电网能够正常的运行和发展的非常重要的手段, 是全面提升调度系统驾驭大和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。随着电网的飞速发展现在要求电网能够更加智能化的运行, 所以, 原来传统的经验型的电网调度模式现在已经不能很好的适应新的发展要求, 所以一定要结合现在科技信息技术的进步, 从而保证电网调度能够更加智能化的发展。
现在的智能化电网调度的服务主要是以以特高压电网为核心的网架, 各个电网之间能够协调的进行发展, 从而满足那些特大电网能够安全并且稳定的运行, 能够给大型电网提供出比较可靠的技术支撑, 并且智能调度是给智能的输电网进行服务的, 通过敏锐的对于电网进行检查和监控, 首先感受到电网的状态, 然后把风险降低到最低的水平, 实现电网能够更加经济的运行, 要支持能够灵活的接入各种资源, 从而促进电网资源能够更好的服务社会。
2智能电网调度的关键技术
智能电网调度的建设主要表现出来的特征有:安全可靠, 能够高效经济的运行, 对环境是友好的, 同时是开放的特征, 需要展开出多方面的技术研究。对于一体化的智能应用的关键技术主要是:对于一体化模型进行管理, 对于海量信息的处理, 可视化展现的技术以及地理信息接入的技术等等。这些技术都体现出了电网是坚强可靠的主要的特征, 能够给广大的电网的安全运行提供技术上面的保障。对于一体化的技术主要会体现出智能电网的经济性和灵活性, 能够为国家的节能减排政策进行服务, 能够给一些可再生的以及一些分布式的能源能够提供技术上面的支持, 这种一体化的调度技术很好的体现出了智能化调度中心能够安全规范的进行运转。
3智能电网调度一体化应用与设计
3.1 数据一体化, 能够实时的去对电网的一些动态的数据进行合理有效及时的分析是智能电网中最基本的要求, 对于电网数据的获取是调度人员去进行了解电网的运行状况并且进行处理的基础。目前电力系统运行的支持系统就是SCADA/EMS, 这种系统是调度人员进行获取电网数据的最为直接的工具。但是由于这种系统所采集到的电力系统的数据是稳态的, 而不能够采集到动态的数据, 所以这样就不能满足电网的要求, 而PMU这种测量设备就很好的解决了这个问题, 不仅具备了数据采集的功能, 而且当PMU和电网发生一些扰动的时候, 本身就有保护录波仪器的功能, 但是这种PMU测量设备却不能完全的代替SCADA设备, 主要原因有:a) PMU在电网发生大的扰动的时候, 保存的电网的暂态数据的精度不会很高。b) 目前的PMU这种测量设备没有摇调和遥控的功能, 尽管可以进行改造能够实现用遥控来对数据进行采集。C) 目前的PMU的上传速度是50帧每秒, 所以如果这种设备完全取代SCADA的话, 那些动态的数据的传输就会给数据网带来堵塞状态的发生, 同时还会使磁盘的存储造成一定程度的浪费。所以, 如果使PMU能够具备稳态数据以及动态数据的采集和传输的功能的话, 就可以完全替代SCADA以及故障录波仪, 这样就会在很大程度上降低设备的投资和维护人员对于进行维护的工作量, 就会更有有效性。
3.2 数据平台的一体化, 根据我国电网的要求, 智能电网的基础数据平台应该能够很好的满足对各种应用提供数据上的支持以及信息的服务, 其主要的功能主要包括对于数据库的管理和访问的功能, 数据交换机制以及人机环境等功能。我国现在的调度系统中, 一般都是采用关系数据库来对电网的模型以及一些历史的数据进行存储的, 但是随着现在PMU逐渐代替SCADA和PMU的功能的逐渐完善, 现在所使用的ORACLE这种数据库来对动态数据的存储已经不能满足实时进行读取的要求了。
现在的数据库比较成熟的两种有:PI数据库以及eDNA这两种。这两种数据库都能够按照时间的序列存储以及进行压缩, 对于海量的PMU数据的存储来说有很好的长期进行存储的能力, 并且对于数据来说也能够很长时间进行存储, 所以这样就会对于以后的事故分析有着非常重要的作用。但是, 对于这些大量的历史数据进行查询和访问就会有很大的难度, 那些传统的关系型的数据库很难满足查询的速度以及性能方面的要求, 而PI数据和eDNA则会很好的满足要求, 而且这两种数据库也具备即便在很大的电网扰动的情况下也能够保存电网动态数据, 就会很大程度上降低了对于存储空间的要求, 尽管这两种数据库都提供了历史数据的缓冲区, 但是实际上却是纯文件系统的存储方式, 而ORACLE对电网的模型进行描述等等方面的技术相对以上两种数据库来说是非常的成熟的, 所以, 应该结合这几个数据库的优点来采取比较好的数据库的方案, 采用ORACLE和PI结合或者ORACLE和eDNA结合的数据库方式。
3.3 功能一体化, 对于新的应用功能应当逐渐实现智能化的水平, 现在我国的很多电网的动态监控的预警以及辅助决策的系统主要的功能就是能够给调度的运行人员很好的提供电网动态监测的信息等, 要想实现智能电网的目的, 可以采用电网的动态预警系统和辅助决策系统的功能, 把系统的功能进行推广并且用到电网的运行功能上面, 对国调中心所提出的调度计划能够很好的应用并且进行安全校核的功能, 将功能更好的应用到动态预警系统当中去, 实现动态预警和辅助决策系统一体化的功能。
4结束语
现有的调度系统面临着许多问题, 包括非自动、信息的杂乱、控制过程不安全、集中式控制方法缺乏、事故决策困难等。为适应大电网、以及智能电网的建设运行管理要求, 实现调度业务的科学决策、电网运行的高效管理、电网异常及事故的快速响应, 智能电网的建设是非常重要的, 必须对智能调度加以分析研究, 全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。智能电网的建设和应用是要在实践的过程中不断的进行探索, 不断的根据新技术的应用逐渐的去发展。
参考文献
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调度一体化 篇10
关键词:省级电网;地区电网;调度员培训仿真系统;DTS;一体化
中图分类号:TP399 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 05-0000-01
Wide-area Interconnected Power Grid Provinces&Integrated Application of Functional Areas Power Dispatching DTS Design
Zhang Xilin
(Jilin Electric Co.,LTD,Changchun Power Supply Company,Changchun130021,China)
Abstract:Discussed the construction provincial,wap,the necessity of the integration of interconnected power grid DTS,separately from dispatching personnel necessary knowledge and skills,operation and normally patients with abnormal operating,failure analysis,judgement and processing and network simulation is discussed and the wide-area interconnected power grid provinces,the integration of electric power dispatching DTS area required functions.
Keywords:Provincial power grid;Regional power grid;Dispatcher training simulation system;DTS;Integration
电网规模日益扩大,电网安全运行问题越发严重。一方面需要建设高可靠性的坚强电网,另一方面需要不断提高电网运行管理人员的工作质量和处理突发事件的能力。调度员培训仿真系统(DTSDispatcher Training Simulator)在提高调度和监控运行人员专业技术水平方面能够发挥重要作用。
一、地区电力调度DTS功能设计概述
地区电力调度DTS应具备地区电力调度值班员主干业务培训和上岗考核的功能。通过DTS培训和测试的人员应能经过短期跟班见习和实习后独立承担地区电力调度值班员的工作。
地区电力调度DTS与省网电力调度DTS不完全相同,地区电力调度DTS应体现小电流接地系统和负荷侧管理的特点。
地区电力调度DTS的培训对象是受过电力系统知识教育列入培养地区电力调度员计划的人员以及在岗值班调度员。培训重点应着重体现地区电力调度值班员必备的专业知识和专业技能。培训内容包括:
(一)主要规程、电网结构参数、负荷情况和继电保护及自动装置的知识;
(二)开操作票和正常情况下例闸操作;
(三)故障和异常的分析判断及处理;
(四)电网仿真
二、规程和电网一、二次结构及参数的培训
(一)《调度运行规程》、《电业安全工作规程》、《电业生产事故调查规程》和有关现场规程的培训;
(二)所辖电网电气主接线、输变电元件参数、负荷情况的培训;
(三)所辖电网继电保护、自动装置配置、定值及使用方法的培训。
三、正常情况下倒闸操作及开操作票的培训
(一)正常情况下典型倒闸操作的示范
地区电力调度DTS应具备所辖电网正常情况下输变电设备停送电、解合环、并解列、代路操作以及母线操作等地区电力调度值班员经常遇到的典型倒闸操作的示范操作票及模拟操作演示,供被培训者学习。
(二)调度员开操作票能力的培训
开操作票是地区电力调度值班员的基本功,正确无误的操作票对保证电网和人身安全具有重要意义。
地区电力调度DTS应具备培训地区电力调度值班员在给定运行方式和给定操作任务的情况下开写操作票的功能。例如,开写输变电设备停送电、解合环、并解列、代路操作和母线操作等操作的操作票。将开出的操作票在电网接线图上用模拟操作演示的方式供开票者和教员校验操作票的正确性,并用逻辑判断的方法对倒闸操作中应重点防止的误操作进行校验。
(三)设备操作特殊注意事项的培训
有的设备可进行操作的项目是有严格规定的,超出规定范围则易导致事故的发生;有的操作是要严格遵守先后顺序的,顺序相反会对电网造成极为不利的影响。这些特殊注意事项应体现在开操作票的培训之中。
(四)电网运行参数调整操作的培训
地调值班员要经常进行调整电压和调整负荷的操作。地区电力调度DTS应具备调整主变压器分接开关、投退电容器、改变运行方式和转移负荷等操作来改善母线电压和线路潮流的功能。
四、典型故障和异常的分析判断及处理的培训
(一)故障和异常分析判断的培训
地区电网一般采用小电流接地方式,对于某些故障和异常可能引起相似的故障和异常信号,正确分析判断故障和异常的性质是十分重要的。
(二)突发故障和异常应急处理能力的培训
被培训者应在故障处理原则、程序和典型故障处理操作演示的指导下,系统地接受处理突发故障和异常事件的培训。
五、电网仿真
电网仿真应具备控制中心模型的全部功能。而重点应包括体现地区电网特点的一次变电站和二次变电站母线电压控制与调节、主变压器的优化运行、消弧线圈优化补偿和大城市次输电网最优潮流等模块。而处理突发事件则侧重于大面积停电的电网状态和快速恢复供电的仿真计算。
六、结语
(一)地区电力调度DTS应具备调度值班员主干业务培训、上岗考核和岗位晋升考核的功能。
调度一体化 篇11
地县调度自动化系统的一体化建设,需要对技术标准进行统一,支持地县一体化功能,确保系统互联互通、便于维护;根据地调、县调的实际情况,科学选择建设模式,建设可靠、高效的地县一体化体系。通过对地县调度自动化进行横向整合、纵向贯通,可以对人员、设备、物资等进行优化配置,实现科学统筹、合理安排,从而大大提高精益化管理水平。采用数据集中采集模式实现地县调度一体化功能,可节约县调主站系统的建设和维护成本及多套系统的运维成本,一定程度上解决县调人员配置不足、人员维护水平较低等问题。
1 地县调度一体化面临的问题
地县调度自动化系统实现一体化能将地区和县级调度融为一体,将电网调度及设备运行资源整合起来,优化调度结构和资源配置,从而大大提升调度自动化系统的共享化和集成化水平。但与此同时,地县调度自动化系统的一体化也给安全及管理带来了较多问题,在系统满足技术要求的前提下,应注意以下这些问题,包括防误操作、限制远程登录、分布式数据采集、地调和县调的网络分段、分层分区信息处理、网络风暴的预防等。以防误操作为例,地县调度一体化系统将地调和县调的功能集成在了一起,因此对防误操作有了更高的要求。地县调度一体化系统要具有拓扑五防以及防误操作预演功能,能够在实际操作前先在线模拟预演,确保操作的安全性。该系统也可利用专家知识或网络潮流分析,使系统具有调度综合防误操作能力,包括越限防误、倒母线防误、失压防误、小水电防误等。
2 地县调度一体化整体建设模式
根据地县调度一体化的需求以及实际情况,一般采用统一建设和独立建设相结合的方式。
2.1 统一建设模式
通过网络延伸的方式,将地调自动化主站与县调自动化主站在逻辑上形成一套系统,将地调、县调的设备、数据资源进行共享。对于这种统一建设模式,其数据采集方式有两种,一种是对数据进行集中采集,另一种是对数据进行分布式采集。数据集中采集方式主要适用于地调地理位置较近时的情况,县调不配置采集装置,其管辖的电站数据都送到地调,地调对所有数据进行接收和处理。数据分布式采集方式则是将数据采集设备、终端服务器和通信设备分别设在各个县调,前置机统设在地调,数据由各县调采集后送到地调前置机进行统一处理。
2.2 独立建设模式
独立建设模式,是将地调、县调自动化主站系统独立建设,二者功能能独立实现,地调、县调自动化系统之间用通道转发的方式交互数据,共享电网模型、图形以及电网数据。这种模式下,各个县调系统能对本地管辖厂站的实时数据进行采集和处理。独立建设模式适用于电网规模较大、自动化管理水平较高的县级调度,其公用信息与地调共享。
3 地县调度一体化改造
3.1 地调系统的改造
地调对硬件、软件以及通信进行改造。硬件上,要扩充前置服务器、增加代理服务器;软件上,要完善系统分布式采集、远程工作站的接入、地县数据模型的统一等功能,并完善PAS、DTS、AVC以及操作票等高级应用软件,使之适应地县一体化。
3.2 县调系统的改造
根据县调系统的不同情况,改造方式包括直接接入、代理服务器接入、转发、备调四种方式。
直接接入方式是指地调直接对数据进行采集,县调延伸工作站。调度工作站设在县调,前置机、采集装置设在地调。县调没有数据服务器和SCADA服务器。采用这种方式减少了对硬件的投资,但是其对通信传输带宽具有较高的要求,主要适用于地理位置较近、通信条件较好的县调。
代理服务器接入方式是指调度工作站通过代理服务器接入远程工作站(图1),数据进行分布式采集并送到地调的前置机进行统一处理。县调监控站、终端服务器、通道板在县调,代理服务器、前置机在地调。这类方式是利用原有的自动化系统,一般而言设备老化比较严重,需要对软硬件全部进行更换。代理服务器机制能够解决SCADA服务器拥堵的问题,采用代理服务器后,县调端对SCADA实时数据库的访问转移到代理服务器上,SCADA实时数据库访问量大大降低,提高了系统的实时性和监控节点容量。
转发方式是指县调能独立采集和处理厂站实时数据,具备SCADA功能,县调主站和地调的数据通过转发方式实现。采集通信设备、SCADA服务器、前置服务器、工作站全部设在县调。采用这种方式,县调短期内不用增加投资,县调、地调系统SCADA功能独立运行,实时数据、图形、模型自动同步。当某县调系统SCADA功能失效时,由地调系统实现该县调功能;当该县调系统正常后,地调系统将县调故障期间的历史数据、模型数据等同步至县调系统中。
备调方式是指县调系统配置为地调系统的备用。当地调系统故障时,备用县调系统升级具备地调系统功能,地县调之间用转发模式传输数据。县调可先建设成地调的SCADA备用,远期备用县调可实现地调系统的全部功能。
4 结语
调度地县一体化在成本、效率等方面具有一定的优势,能够提高安全运营水平以及调度生产管理水平,减员增效,实现运行集约化、维护一体化、管理扁平化。采用地县调控一体化建设模式,只需建设一套一体化系统即可满足地县调度及集控要求,大量节约了成本;而全网全景化调度,信息共享,则大大加强了地县调度的协同能力。
参考文献
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