摘要: 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，電力企業(yè)的發(fā)展給國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展帶來了巨大的動(dòng)力和效益，并成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展和人民日常生活不可缺少的能源之一。文章結(jié)合目前全國電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,就幾種已經(jīng)或即將應(yīng)用于電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的現(xiàn)代電力技術(shù)進(jìn)行了介紹,并且從調(diào)度運(yùn)行的角度進(jìn)行了簡要分析。

　　關(guān)鍵詞: 電力系統(tǒng);調(diào)度運(yùn)行;技術(shù)

　　Abstract: with the rapid development of our economy and the improvement of people's living standard, the development of the electric power enterprise to the national economic and social development has brought great power and benefit, and become the current social development and People's Daily life is one of the indispensable energy. The article based on the trend of the development of national power system, several have or will be applied to power system of electric power dispatching operation of modern technology are introduced, and from the Angle of dispatching operation are briefly analyzed.

　　Key words: electric power system; Scheduling operation; technology

　　中圖分類號(hào)： TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　我國的電力系統(tǒng)在經(jīng)歷了高電壓大電網(wǎng)的發(fā)展階段之后，正逐步實(shí)現(xiàn)大區(qū)電網(wǎng)的互聯(lián)。隨著已經(jīng)開展的電力體制改革的需要，市場機(jī)制將被引入電力系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行中，電力交易等市場行為將大量發(fā)生，整個(gè)電力系統(tǒng)將變成“工商業(yè)電力系統(tǒng)(ICPS)”。這些變化要求作為一名調(diào)度運(yùn)行人員，不能僅滿足于了解本省電網(wǎng)，而應(yīng)做到立足本網(wǎng)，放眼全國;同時(shí)也不能僅有對電力安全生產(chǎn)運(yùn)行的調(diào)度指揮，而應(yīng)做到生產(chǎn)與交易并重，安全與經(jīng)濟(jì)并舉。因此，傳統(tǒng)的調(diào)度職責(zé)將擴(kuò)大，調(diào)度的業(yè)務(wù)將增加，僅靠現(xiàn)有的技術(shù)支持遠(yuǎn)不能勝任，要求調(diào)度運(yùn)行人員能夠應(yīng)用更多的現(xiàn)代電力技術(shù)，來為電網(wǎng)調(diào)度工作服務(wù)。就已經(jīng)或即將應(yīng)用于調(diào)度運(yùn)行工作的技術(shù)進(jìn)行簡單介紹。

　　1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行中的應(yīng)用

　　1.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

　　考核子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫部分包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)關(guān)系庫兩個(gè)部分。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫記錄調(diào)度員在調(diào)度操作工作中需記錄的各種數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)關(guān)系庫則根據(jù)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的計(jì)算公式和計(jì)算關(guān)系,將計(jì)算所需的各種分量,從分量所在的子系統(tǒng)提取出來,將各層分量關(guān)系歸納總結(jié),形成計(jì)算關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

　　1.2 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行

　　該數(shù)據(jù)庫針對調(diào)度員編制,以MSEXCEL為界面和VB為內(nèi)核,主要實(shí)現(xiàn)操作票計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)生成和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。調(diào)度員可利用該庫提供的權(quán)限和存檔操作票調(diào)用功能,在已有操作票基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和組合,進(jìn)而生成所需操作票,并利用計(jì)算機(jī)打印,避免了手工寫票的諸多不便和人為錯(cuò)誤因素,大大提高了操作票擬寫質(zhì)量和效率,減少了錯(cuò)票率和廢票率。同時(shí)該程序也為調(diào)度員提供了操作票庫,存儲(chǔ)了大量的原始操作票,既方便了統(tǒng)計(jì)和查詢,也可方便維護(hù)人員在方式變化的情況下,對典型操作票進(jìn)行修改。確保了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的不間斷實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的傳輸,保證了調(diào)度員對分站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)控,使電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)更加可靠的安全運(yùn)行。同時(shí)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行中必須考慮如下調(diào)度運(yùn)行分析計(jì)算特點(diǎn):(1)滿足計(jì)算的實(shí)時(shí)性要求;(2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,采用TCP/IP同步和啟停切換同步實(shí)體這兩種同步方法實(shí)現(xiàn)主備數(shù)據(jù)的同步問題;(3)考慮實(shí)時(shí)計(jì)算后每天累計(jì)數(shù)據(jù)的歸零問題;(4)考慮計(jì)算周期、公式、考核標(biāo)準(zhǔn)的用戶自定義性;(5)考慮計(jì)算結(jié)果的可核實(shí)核查性和各用戶的考核辦法、標(biāo)準(zhǔn)和報(bào)表的多樣性;(6)考慮考核業(yè)務(wù)的無限可擴(kuò)展性。

　　1.3 安裝EMS 高級(jí)應(yīng)用軟件

　　安裝EMS高級(jí)應(yīng)用軟件進(jìn)行“狀態(tài)估計(jì)與在線潮流計(jì)算”,該程序的初始狀態(tài)為電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式,只要狀態(tài)估計(jì)提供的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔_,其潮流是和實(shí)際潮流相符合的。對電力系統(tǒng)調(diào)度員來說,以往要

　　進(jìn)行潮流估計(jì)工作必須憑借調(diào)度經(jīng)驗(yàn),容易造成誤差,而潮流計(jì)算提供了現(xiàn)行運(yùn)行方式下電力系統(tǒng)任何故障對潮流的改變數(shù)據(jù),這對于調(diào)度人員反事故水平的提高有極大的幫助。目前調(diào)度人員主要利用該程

　　序進(jìn)行日常潮流演算、事故預(yù)想和操作前潮流估計(jì)。具體程序如下:(1)通過日常潮流演算熟悉系統(tǒng)結(jié)線方式及正常潮流,并加強(qiáng)對系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)的重視。(2)在一些電力系統(tǒng)大型操作前(如變電站啟動(dòng)、樞紐變電站母線停復(fù)役等)和系統(tǒng)特殊結(jié)線情況下進(jìn)行事故預(yù)測,并通過該程序?yàn)檎{(diào)度操作人員的方式安排提供潮流補(bǔ)充,把事故損失減小到最低程度,同時(shí)有力地加快事故處理速度。(3)在進(jìn)行電力系統(tǒng)合解環(huán)等特殊操作前使調(diào)度人員進(jìn)行操作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以選擇最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行操作。潮流計(jì)算程序?yàn)檎{(diào)度人員的運(yùn)行操作提供的潮流依據(jù),使調(diào)度人員進(jìn)行操作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成為可能。

　　2 雷電定位技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行中應(yīng)用

　　雷害天氣給電力系統(tǒng)造成的危害巨大,雷擊線路造成跳閘事故,影響供電可靠性。如果發(fā)電廠、變電所建在雷害發(fā)生頻繁的地帶,就很容易造成大面積停電,影響各行業(yè)的安全生產(chǎn)。雷電定位技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行中應(yīng)用的基本原理是利用計(jì)算機(jī)軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對大自然落雷情況的測量、接收,最終建成雷電信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和信息共享,使用戶可以采用C/S(B/S)方式瀏覽所需的雷電信息,統(tǒng)計(jì)出雷電的分布,方便快捷地查詢雷擊故障點(diǎn),指導(dǎo)雷擊故障的定位處理。其具體實(shí)施步驟如下:

　　(1)安裝硬件設(shè)備,用于測量雷電到達(dá)時(shí)間、波峰值及雷電方向角。

　　(2)安裝所需軟件設(shè)備,對雷電原始信息、定位信息進(jìn)行參數(shù)分析。

　　(3)建立完善的雷電檢測目標(biāo)數(shù)據(jù)庫和分析數(shù)據(jù)庫,具備完整的自動(dòng)雷電參數(shù)統(tǒng)計(jì)庫。

　　(4)協(xié)調(diào)相關(guān)專業(yè),搜集建立系統(tǒng)所需的圖紙資料。

　　(5)利用網(wǎng)絡(luò)資源,對不同的用戶采取最優(yōu)的接入方式,實(shí)現(xiàn)雷電信息共享。

　　(6)使用防火墻技術(shù)和指定IP地址分配用戶的權(quán)限,防止網(wǎng)絡(luò)病毒侵害雷電系統(tǒng)造成系統(tǒng)的崩潰。

　　2.1 在電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行中的應(yīng)用

　　(1)指導(dǎo)輸電線路雷擊故障點(diǎn)的查找:以往,每當(dāng)輸電線路發(fā)生雷擊跳閘,根據(jù)調(diào)度命令,線路運(yùn)行單位必須派遣大批巡線人員,僅能根據(jù)不算精確的保護(hù)故障測距結(jié)果,沿線逐桿查找故障點(diǎn),效率較低。如

　　果故障發(fā)生在山區(qū),巡線人員翻山越嶺,費(fèi)力費(fèi)時(shí)。對于嚴(yán)重故障線路,還有可能造成聯(lián)絡(luò)線功率超限、延誤送電、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平降低等嚴(yán)重后果。通過利用雷電定位系統(tǒng),在線路發(fā)生雷擊跳閘后,只需調(diào)度運(yùn)行值班人員提供跳閘精確時(shí)間,能比較準(zhǔn)確地指示雷擊故障點(diǎn),避免全線巡視,縮短搶修時(shí)間,同時(shí)又大大減輕了線路工作人員的工作強(qiáng)度。

　　(2)指導(dǎo)判斷線路跳閘的雷擊相關(guān)性:以往發(fā)生在雷雨天氣的線路跳閘,檢測人員未能查找到明確故障點(diǎn)時(shí),往往將跳閘原因都?xì)w咎雷擊故障,運(yùn)行單位進(jìn)而忽視對真正事故原因的查找,留下了再次事故的隱患。應(yīng)用雷擊定位系統(tǒng)可以把調(diào)度自動(dòng)化中的電力線路事故跳閘的開關(guān)信息與時(shí)間信息打包傳送到雷電系統(tǒng)。根據(jù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查詢該線路附近的雷擊點(diǎn),并且在用戶終端站顯示結(jié)果,從而取消包括接到通知、手動(dòng)查詢雷電定位、向有關(guān)部門匯報(bào)等環(huán)節(jié),確定線路跳閘由雷擊造成的可能性大小,同時(shí)加速對雷擊故障的查詢和事故原因的分析。

　　(3)掌握實(shí)時(shí)雷電活動(dòng)情況進(jìn)行方式調(diào)整和事故預(yù)想:雷電定位能大范圍實(shí)時(shí)監(jiān)視閃光發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、雷電流幅值、極

　　性和回?fù)舸螖?shù)。通過該系統(tǒng)接收到的雷電信息,調(diào)度員可以判斷雷電強(qiáng)度及走向趨勢等信息。同時(shí)根據(jù)這些具體情況,在可能的前提下可以及時(shí)修正和改變電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式,及時(shí)做好相關(guān)防雷擊措施及事故預(yù)案,避免運(yùn)行中的電網(wǎng)設(shè)施遭受雷擊所導(dǎo)致的不必要經(jīng)濟(jì)損失和電力系統(tǒng)事故。

　　(4)進(jìn)行雷電統(tǒng)計(jì)分析,指導(dǎo)安排系統(tǒng)雷季運(yùn)行方式:通過大量雷電數(shù)據(jù)的積累和分析,可以大致了解雷電多發(fā)區(qū)域的雷電分布及強(qiáng)度信息,從而合理制定雷區(qū)分布圖。不僅可以指導(dǎo)線路運(yùn)行單位加強(qiáng)雷電密集區(qū)段和線路的易雷擊段的運(yùn)行維護(hù),指導(dǎo)安排全網(wǎng)雷季運(yùn)行方式,還可以為電力設(shè)計(jì)部門進(jìn)行電力線路、廠站等設(shè)計(jì)時(shí)提供必要的防雷依據(jù)。

　　3 更加先進(jìn)完善的安全穩(wěn)定控制技術(shù)

　　3.1 安全穩(wěn)定控制技術(shù)的作用

　　安全穩(wěn)定控制技術(shù)又被稱為“系統(tǒng)保護(hù)” 、“特殊保護(hù)” ,是保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)措施。隨著全國大電網(wǎng)的逐漸形成, 對應(yīng)新的系統(tǒng)穩(wěn)定導(dǎo)則,各種安全穩(wěn)定控制技術(shù)廣泛應(yīng)用,無論是在深度上,還是在廣度上都有了很大的發(fā)展。

　　3.2 安全穩(wěn)定控制技術(shù)的分類

　　a.按照應(yīng)用的電網(wǎng)劃分。分為送端電網(wǎng)側(cè)、受端電網(wǎng)側(cè)、電網(wǎng)解列3類。

　　b.按照應(yīng)用的范圍劃分。分為局部電網(wǎng)控制、區(qū)域電網(wǎng)控制、大區(qū)聯(lián)網(wǎng)控制3類。

　　c.按照穩(wěn)定類型劃分。分為暫態(tài)穩(wěn)定控制、頻率穩(wěn)定控制、電壓穩(wěn)定控制、設(shè)備過負(fù)荷控制、失步控制5類。

　　4 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

　　電力電子技術(shù)是電工技術(shù)中的新技術(shù),是電力與電子技術(shù)(強(qiáng)電和弱電技術(shù))的融合,已在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著巨大作用,對未來輸電系統(tǒng)性能將產(chǎn)生巨大影響。目前電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是高壓直流輸電(HVDC) 和柔性交流輸電(FACTS) 2個(gè)方面。

　　4.1高壓直流輸電(HVDC)

　　HVDC 主要是出于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的考慮,在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),采用HVDC 更經(jīng)濟(jì),而且不受穩(wěn)定性的限制,可以改善兩端系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性乃至整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。由于直流輸電不要求兩端交流系統(tǒng)同步,可以用于將兩個(gè)或多個(gè)不同步甚至不同頻率的交流電網(wǎng)連接。當(dāng)前HVDC 的核心技術(shù)和設(shè)備—換流技術(shù)和換流閥正處于重大的革新中, 直流輸電的發(fā)展前景是很廣闊的。

　　4.2 柔性交流輸電(FACTS)

　　FACTS 主要是采用現(xiàn)代的電力電子技術(shù)對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行柔性控制(即可連續(xù)、快速、靈活和重復(fù)控制) 和優(yōu)化協(xié)調(diào)控制,從而提高其可控性和傳輸能力。FACTS 控制器已有數(shù)十種,按其安裝位置可分為發(fā)電型、輸電型和供電型3大類,但共同的功能都是通過快速、精確、有效地控制電力系統(tǒng)中一個(gè)或幾個(gè)變量(如電壓、功率、阻抗、短路電流、勵(lì)磁電流等) ,從而增強(qiáng)交流輸電或電網(wǎng)的運(yùn)行性能。已應(yīng)用的FACTS 控制器有靜止無功補(bǔ)償器(SVC) 、靜止調(diào)相機(jī)(STATCON) 、靜止快速勵(lì)磁器(PSS) 、串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC) 等。

　　5 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

　　5.1 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)簡介

　　變電站綜合自動(dòng)化是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),目前在全國電網(wǎng)處于試用階段。變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),以數(shù)據(jù)通信為手段,以信息共享為目標(biāo)。它可以實(shí)現(xiàn)如下功能:保護(hù)和重合閘、四遙、電度采集、五防、故障錄波,而且還可以實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)。它的發(fā)展大致經(jīng)歷了全集中式階段、大RT U 階段、分層分布式階段。

　　5.2 分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　現(xiàn)在所采用的大多是分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。它是以新型的面向間隔的設(shè)計(jì)代替了傳統(tǒng)的面向功能的設(shè)計(jì),將數(shù)據(jù)采集裝置(IED) 安裝在開關(guān)設(shè)備上或離開關(guān)設(shè)備較近的地方,再通過專用的通訊網(wǎng)相連,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控機(jī)和工程師站,在整個(gè)變電站的層次上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這樣就大大減少了二次系統(tǒng)及控制信號(hào)屏的設(shè)置,系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性高, 靈活性好,可以在很大程度上提高自動(dòng)化水平和管理水平。

　　5.3 對調(diào)度運(yùn)行工作的要求

　　正是由于變電站綜合自動(dòng)化具有上述特點(diǎn),未來一段時(shí)間內(nèi)將會(huì)大量地應(yīng)用于電力生產(chǎn)中,這就對調(diào)度運(yùn)行工作提出了新的要求,在主設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視、調(diào)整操作、保護(hù)投停、事故處理等方面都與傳統(tǒng)的變電站有所不同,這將成為調(diào)度人員研究的新課題。

　　6 電力市場運(yùn)營技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

　　6.1 電力市場化運(yùn)營的必要性

　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)隨著向大規(guī)模化、自動(dòng)化的發(fā)展,又出現(xiàn)了市場化運(yùn)營。競價(jià)上網(wǎng)僅是一個(gè)表面現(xiàn)象,電力做為一種能源,必須要與其他能源產(chǎn)品爭奪市場的份額,為了在大市場中生存,電力系統(tǒng)必須要實(shí)行市場化運(yùn)營。

　　6.2 電力市場運(yùn)營技術(shù)支持系統(tǒng)的作用

　　電力市場的運(yùn)營歸根結(jié)底是要實(shí)現(xiàn):由電力市場交易管理機(jī)構(gòu)按照一定的市場運(yùn)營規(guī)則,組織市場各成員,在保證電網(wǎng)安全的前提下, 提供發(fā)、輸、配電的服務(wù)。而要完成這項(xiàng)工作,必須要有強(qiáng)有力的技術(shù)支持系統(tǒng)。電力市場中的不同機(jī)構(gòu)和成員所需要的運(yùn)營技術(shù)支持系統(tǒng)是不同的,調(diào)度運(yùn)行人員最關(guān)心的是用于電力調(diào)度交易機(jī)構(gòu)(中心) 的電力市場運(yùn)營技術(shù)支持系統(tǒng)(EMOS) 。

　　6.3 EMOS 的組成

　　EMOS 是融電力市場交易管理系統(tǒng)、電網(wǎng)安全實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、合同管理系統(tǒng)、考核與結(jié)算系統(tǒng)、電能計(jì)量系統(tǒng)、市場信息管理系統(tǒng)以及軟硬件運(yùn)行支持平臺(tái)于一體的電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營綜合技術(shù)支持系統(tǒng)。

　　6.4 調(diào)度人員在電力市場運(yùn)營中的作用

　　在電力的市場化運(yùn)營中,調(diào)度人員不僅是電力系統(tǒng)的指揮員,而且還是電力市場的交易員,必須依據(jù)技術(shù)支持系統(tǒng)進(jìn)行公開、公平、公正的電力交易。這對傳統(tǒng)的調(diào)度模式提出了很大挑戰(zhàn),全體調(diào)度人員都應(yīng)當(dāng)加深對電力市場的認(rèn)識(shí),在保證安全的基礎(chǔ)上,以技術(shù)支持系統(tǒng)為保障,加以實(shí)時(shí)的調(diào)度交易,保證消費(fèi)者的需求,努力實(shí)現(xiàn)市場各方的生產(chǎn)利益最大化。

　　7 結(jié)語

　　本文所述的幾種現(xiàn)代電力技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于我國的電力生產(chǎn)中, 并且越來越多地影響著電力系統(tǒng)的發(fā)展,有的正在逐步產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益,這也證明了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力” 。全國電網(wǎng)必將實(shí)現(xiàn)大區(qū)聯(lián)網(wǎng)乃至全網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),現(xiàn)代化的超大容量的電網(wǎng)( 全國聯(lián)網(wǎng)) 必然是以現(xiàn)代化的電力技術(shù)做保障的,電力的市場化運(yùn)營也必將是電力企業(yè)自身發(fā)展的必由之路。作為調(diào)度人員,應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到這些,認(rèn)識(shí)到電力發(fā)展的客觀規(guī)律,發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性,加深對全網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、電力市場的理論認(rèn)識(shí),加強(qiáng)對現(xiàn)代電力技術(shù)的學(xué)習(xí),才能保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。

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