電網(wǎng)中傳統(tǒng)的地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理形式與調(diào)度模式隨著智能電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，出現(xiàn)了新的矛盾與挑戰(zhàn)，本文提出了電網(wǎng)分層分區(qū)發(fā)展的規(guī)劃思路，總結(jié)了提高調(diào)度平臺數(shù)據(jù)處理能力的措施方法，給出了電網(wǎng)提高自我管理能力的措施與建議。
1.背景及意義
隨著智能電網(wǎng)概念的提出和電力體制改革的不斷深化，傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度運行方式面臨巨大挑戰(zhàn)，諸如：由于電網(wǎng)安全穩(wěn)定性等各方面的要求，當(dāng)前變配電網(wǎng)絡(luò)大多呈分層分區(qū)的多形態(tài)運行，電網(wǎng)傳統(tǒng)的集中調(diào)度模式與當(dāng)前的地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)與運行方式現(xiàn)狀顯然存在著有待協(xié)調(diào)之處；在計算機(jī)及通信等軟硬件技術(shù)不斷發(fā)展的強(qiáng)有力支撐下，伴隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜化和調(diào)度自動化要求的日趨提高，電網(wǎng)的調(diào)度運行中有海量的數(shù)據(jù)信息需要進(jìn)行有效管理。如何結(jié)合智能電網(wǎng)的建設(shè)，實現(xiàn)將數(shù)據(jù)的就地分布式管理與高度集中的統(tǒng)一平臺管理無縫挈合，對于提高電網(wǎng)的調(diào)度及運行管理效率意義顯著。
本文分三部分闡述了智能電網(wǎng)發(fā)展對地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度模式的要求與應(yīng)對措施.
2.適宜于分層分區(qū)式地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展模式
電網(wǎng)的分層分區(qū)運行顯然是電網(wǎng)發(fā)展的必經(jīng)之路。合理的分層分區(qū)會給電網(wǎng)的安全運行帶來許多好處，不僅能有效降低短路電流外，還有利于調(diào)度員在任何情況下都可以更加方便。因此，電網(wǎng)的分層分區(qū)運行不應(yīng)認(rèn)為是由于短路容量所限的被迫之舉，而是電網(wǎng)發(fā)展中具有戰(zhàn)略意義的舉措之一。
隨著現(xiàn)代化管理和智能電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展,調(diào)度自動化系統(tǒng)的重要性越來越明顯,它是電網(wǎng)運行管理,實現(xiàn)安全多供,減員增效的必要手段。采用分層分區(qū)控制的方式管理和規(guī)劃電網(wǎng),可以提高電網(wǎng)控制中心穩(wěn)定的冗余度,提高系統(tǒng)運行的可靠性。同時由于分層分區(qū)管理規(guī)劃的靈活性,可以更好地適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展和管理制度的變化。
地區(qū)電網(wǎng)分層分區(qū)發(fā)展模式的規(guī)劃思路為：
(1)分區(qū)規(guī)劃。以變電站布點、行政區(qū)域、主要地理特征等為條件，對規(guī)劃區(qū)進(jìn)行供電分區(qū)劃分，依據(jù)分區(qū)內(nèi)負(fù)荷特性、現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)等差異進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃，各個分區(qū)間保留一定比例的聯(lián)絡(luò)
(2)分層規(guī)劃。隨著地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展的不斷深入，中壓配電網(wǎng)規(guī)模將迅速擴(kuò)大，規(guī)范網(wǎng)絡(luò)接線方式，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在保證可靠性的前提下簡化中壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，形成高、中、低壓層次分明的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
基于分層分區(qū)原則的地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃是指從負(fù)荷預(yù)測開始建立在分區(qū)以及區(qū)內(nèi)分塊的概念上，因地制宜采用先進(jìn)方法，將地區(qū)電網(wǎng)分成若干相對獨立的分區(qū)，結(jié)合不同電壓等級電源布點和容量的優(yōu)化調(diào)整，使負(fù)荷分區(qū)分布趨于平衡。使地區(qū)電網(wǎng)有相對明確、基本穩(wěn)定的供電范圍。在此基礎(chǔ)上分別對各分區(qū)內(nèi)的電網(wǎng)網(wǎng)架進(jìn)行設(shè)計，最終將各分區(qū)網(wǎng)架相互聯(lián)絡(luò)，形成可靠的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
合理的分層、分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是建設(shè)一個既安全又能抵御各種災(zāi)害的“堅強(qiáng)電網(wǎng)”基礎(chǔ)，因此，地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)具有堅強(qiáng)抗災(zāi)性能的電網(wǎng)，其分層分區(qū)規(guī)劃應(yīng)滿足以下幾點：
堅持科學(xué)的電源、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計。優(yōu)化考慮電源點在各個電壓等級的分層接入，合理布局，保障各級電網(wǎng)在正常和事故狀態(tài)都有可用的電源。高度重視電網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局的安全性及靈活性，分散外接電源，分區(qū)運行，互為備用，提高其抗擊自然災(zāi)害的能力。
適應(yīng)于智能電網(wǎng)背景下的地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)，應(yīng)重視發(fā)展微型電網(wǎng)并將其確定為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的主導(dǎo)思想。發(fā)展具有自愈功能的智能電網(wǎng)，包括智能輸電網(wǎng)和智能配電網(wǎng)，是當(dāng)前世界能源和環(huán)境客觀形勢發(fā)展的必然結(jié)果。把分布式電網(wǎng)集成入配電網(wǎng)是智能化電網(wǎng)的核心，將配電網(wǎng)改造成主動配電網(wǎng)和微電網(wǎng)將極大提高用戶用電的可靠性，提高抗災(zāi)能力。在發(fā)展微網(wǎng)的同時，中低壓電網(wǎng)的每一分區(qū)都宜有適當(dāng)?shù)姆植际诫娫醋鳛橹坞娫础?/p>
3.有利于提高數(shù)據(jù)處理效率和考慮數(shù)
據(jù)特性的分布式數(shù)據(jù)處理平臺研究隨著智能電網(wǎng)的不斷完善，電網(wǎng)將具有更快采集速率的采集裝置，這將給電力調(diào)度自動化二次系統(tǒng)帶來很大的變化和挑戰(zhàn)。一方面，巨大的數(shù)據(jù)量對一次系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集帶來了很大的壓力，需要發(fā)展大信息量、高速數(shù)字實時通信及處理技術(shù)。另一方面，眾多的調(diào)度自動化系統(tǒng)采集和積累了大量的電力系統(tǒng)運行、生產(chǎn)管理以及電力市場運營等方面的相關(guān)信息。但是計算機(jī)積累的眾多數(shù)據(jù)，直接影響了系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的有效利用與高效處理。因此，提出提高調(diào)度平臺數(shù)據(jù)處理能力的措施與方法主要有：
?。?）網(wǎng)格技術(shù)
網(wǎng)格技術(shù)理念是在多個機(jī)構(gòu)動態(tài)形成的虛擬組織中共享資源和協(xié)同解決問題，其本質(zhì)是共享和協(xié)作。網(wǎng)格技術(shù)在電力調(diào)度自動化領(lǐng)域的應(yīng)用可將其稱為“電力網(wǎng)格”。電力網(wǎng)格具有很強(qiáng)的分布式處理和信息集成能力。因此，電力網(wǎng)格有助于在不同區(qū)域調(diào)度中心之間交換數(shù)據(jù)，解決電力系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)之間多種數(shù)據(jù)格式共存的問題，構(gòu)建數(shù)據(jù)網(wǎng)格和信息網(wǎng)格，將數(shù)據(jù)變成信息，為實現(xiàn)及時、準(zhǔn)確地掌握整個電力系統(tǒng)的實時動態(tài)創(chuàng)造條件。網(wǎng)格具備整合電力系統(tǒng)現(xiàn)有數(shù)據(jù)和資源的功能，并能提供分布式高性能計算能力，網(wǎng)格技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)上各種資源的巨大整合能力使其應(yīng)用到電力系統(tǒng)中來為不同調(diào)度系統(tǒng)間信息和資源的共享帶來方便，并能夠支撐整個電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享、監(jiān)控、分析計算和仿真的平臺。采用網(wǎng)格技術(shù)來實現(xiàn)信息共享、集成，提高海量數(shù)據(jù)處理效率的優(yōu)勢是按照原有的數(shù)據(jù)存放的格式和位置。
?。?）數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘
數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘能夠從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出隱含于其中的知識，并使數(shù)據(jù)存儲技術(shù)進(jìn)入一個更高的階段。不僅利用了數(shù)據(jù)倉庫的存儲功能，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢與遍歷，并且通過數(shù)據(jù)挖掘能夠找出歷史數(shù)據(jù)之間的潛在關(guān)系，挖掘其背后隱藏著得許多信息。實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)作為電網(wǎng)運行的重要資料，需要在運行部門中共享。目前的數(shù)據(jù)傳輸使得各部門間數(shù)據(jù)流較為復(fù)雜，若面臨海量數(shù)據(jù)，很難保證數(shù)據(jù)的一致性和唯一性。因此，將公共數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計起來，建立電網(wǎng)數(shù)據(jù)倉庫，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性集成與共享，減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。
?。?）多數(shù)據(jù)源調(diào)度信息的融合技術(shù)
系統(tǒng)中存在多個數(shù)據(jù)源，進(jìn)入綜合數(shù)據(jù)平臺的系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型不同而且大部分統(tǒng)的數(shù)據(jù)可能存在冗余，在系統(tǒng)集成時需要對其中的冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行歸并及預(yù)處理。經(jīng)過預(yù)處理操作，以保證數(shù)據(jù)的合法性和有效性。對于數(shù)據(jù)的集成和應(yīng)用過程可以從數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)表達(dá)、數(shù)據(jù)應(yīng)用五個過程進(jìn)行。在數(shù)據(jù)源的建立中要匯集各個模塊的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析工作，為數(shù)據(jù)存儲做準(zhǔn)備。預(yù)處理操作除了做冗余信息處理外，還需要對電網(wǎng)缺失的信息進(jìn)行估計和推斷研究，以及壞數(shù)據(jù)的分析和處理，進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度信息的狀態(tài)估計等。
4.提高電網(wǎng)自我管理能力的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度模式研究
我國調(diào)度系統(tǒng)技術(shù)和裝備目前已居國際先進(jìn)水平。但隨著堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的逐步建設(shè)，分布式/儲能電源的大規(guī)模接入，將使系統(tǒng)運營環(huán)境更趨復(fù)雜，保證系統(tǒng)運行安全的重要性更為突出。智能的調(diào)度機(jī)構(gòu)類似電網(wǎng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，調(diào)度作用與地位更加突出，調(diào)度與電網(wǎng)業(yè)務(wù)各環(huán)節(jié)的聯(lián)系將進(jìn)一步加強(qiáng)，對事故的及時反應(yīng)與處理能力也要求進(jìn)一步提高，對完善調(diào)度控制技術(shù)和增強(qiáng)調(diào)度管理水平提出了更高的要求。從技術(shù)和管理兩個方面提出加強(qiáng)地區(qū)電網(wǎng)自我管理能力的調(diào)度模式措施與建議:
(1)技術(shù)方面
1）數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化。是指能夠通過專用的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電網(wǎng)運行信息和生產(chǎn)管理信息的快速、可靠傳輸以及系統(tǒng)的應(yīng)急備用，為地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供可靠的數(shù)據(jù)通信保障。
2）運行監(jiān)視全景化。是指能夠從時間、空間、業(yè)務(wù)等多個層面和多個維度，實現(xiàn)調(diào)度生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的全景監(jiān)視、智能告警，實現(xiàn)電網(wǎng)運行、分析結(jié)果的全面整合、數(shù)據(jù)共享和多角度可視化展示，使電網(wǎng)調(diào)度能夠全面、快速、準(zhǔn)確、直觀地掌握電網(wǎng)的運行狀況。
3）安全評估動態(tài)化。是指能夠通過穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)多角度在線安全分析評估，實現(xiàn)大電網(wǎng)運行的在線安全自動告警、輔助決策和多維多層協(xié)調(diào)的主動安全防御。
4）調(diào)度決策精細(xì)化。能夠通過對年度方式、月度檢修、日前到實時計劃編制與安全校核等核心業(yè)務(wù)的集中開展和規(guī)范化、流程化管理，實現(xiàn)調(diào)度決策的精益化、智能化和運行風(fēng)險的預(yù)防預(yù)控。
5）運行控制自動化。能夠在全網(wǎng)AVC、解列、低頻低壓減載等控制策略統(tǒng)一協(xié)調(diào)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電網(wǎng)頻率、電壓、潮流、備用等自動調(diào)整和控制，實現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)一體化分級協(xié)調(diào)控制。
?。?）管理方面
1)推進(jìn)專業(yè)化運行檢修。智能電網(wǎng)環(huán)境下電力一、二次設(shè)備的高度集成化及融合，使傳統(tǒng)一、二次設(shè)備的界面模糊，要進(jìn)一步推進(jìn)專業(yè)化設(shè)備運行維護(hù)工作，堅持用全壽命周期管理理念統(tǒng)籌規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行等各環(huán)節(jié)管理。
2)完善專業(yè)信息平臺。通信信息平臺作為支撐智能電網(wǎng)的技術(shù)支持平臺，需要在通信系統(tǒng)和信息平臺方面加強(qiáng)投入和管理，提高通信信息系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性以及抵御各種自然災(zāi)害的能力。提高通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力，滿足智能電網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的傳輸要求，提高信息資源的整合利用率及協(xié)同能力，使生產(chǎn)控制、企業(yè)經(jīng)營管理、營銷與市場以及實時和非實時信息充分融合，實現(xiàn)電網(wǎng)公司內(nèi)部橫向信息和上下級電網(wǎng)公司縱向信息的互聯(lián)互通提高應(yīng)用深度和實用化程度。
3)健全營銷管理體制。優(yōu)化整合營銷業(yè)務(wù)及客戶服務(wù)資源，深化與完善標(biāo)準(zhǔn)化營銷業(yè)務(wù)組織模式的建設(shè)。建立適應(yīng)新形勢發(fā)展要求的集約化營銷管理模式和新型的標(biāo)準(zhǔn)化營銷業(yè)務(wù)組織模式，從整體上提高公司營銷的市場應(yīng)變能力、客戶服務(wù)能力、管理控制能力和營銷運作能力。
5.結(jié)語
智能電網(wǎng)的發(fā)展使得傳統(tǒng)的調(diào)度模式需要與時俱進(jìn)，本文分析了在其發(fā)展過程中出現(xiàn)的部分問題，并給出了相應(yīng)應(yīng)對策略，為其未來的發(fā)展提供了一定的參考。
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