基于态势感知的电网自动智能调度架构及关键技术分析

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1、基于态势感知的电网自动智能调度架构及关键技术分析(国网金昌供电公司甘肃省金昌市737100)摘要：智能配电网作为智能电网不可分割的一部分，正朝着具备灵活、可靠、高效的配电网网架结构，高可靠性和高安全性的通信网络，高渗透率的分布式电源接入，配电系统的快速仿真和自愈控制的总体方向和总体目标发展。分布式发电以及新能源发电的持续并入，使得智能配电网呈现更加灵活多变的趋势，输电网与配电网的联系tl益紧密，为实现输配协同电IM运行状态发展趋势的准确预判与发展过程的全面掌控，迫切需要提升输配协同背景下配电网的态势感知能力，为各类不确定场景下的态势安全评估与预防控

2、制奠定技术基础。关键词：态势感知；电网智能调度；技术随着能源格局的变化，建设坚强智能电网是势所必然。智能电网除了必备的硬件要求外，还需要以智能调度作为有效的指挥中枢。美国电科院认为智能调度需同时满足自愈、集成、安全、交互、优化、预测、协同等目标；文献以电力混成控制论为基础，提出智能广域机器人概念，其核心思想是通过事件驱动机制实现电网的多指标自趋优运行；文献将超实时仿真作为紧急状态判断和紧急控制策略验证的手段；文献以云计算为依托，谋划了面向智能调度的高级应用架构，该架构可适应电网在空间、时间和目标三个维度上的综合预警与辅助决策。1态势感知发展“态势感

3、知”(situationawareness，SA)的思想源远流长，至少可归溯到距今2500多年前中国春秋时期的《孙子兵法》一书。书中谋攻篇讲到“知彼知己，百战不殆”。军形篇则重视从度、量、数、称和胜五个方面考察和打造自身实力，形成与敌方的强弱对比。兵势篇则强调造势，适应和利用己形成的“势”，追求形成有利的“势”。始计篇既强调通过索其情制定计划的重要性，乂强调因势利导：“计利以听，乃为之势，以佐其外。势者，因利而制权也”，即制定临机应变的策略以促进朝向己方有利的方向发展。总结出来就是，索其情，知其态,循其势，因利而制权，因势而利导。这不但包含了态势感

4、知的重要内涵，还体现了态势利导的重要思想。电力系统作为复杂的人工信息物理系统，其稳定运行离不开人们的监视和控制。近年来，世界各国在电力系统的运行控制过程中，因态势感知不足而发生的大规模停电事故日益增多，电力系统广域态势感知得到越来越多的关注。电力系统广域态势感知通过采集广域电网稳态和动态、电量和非电量信息，包括:设备状态信息、电网稳态数据信息、电网动态数据信息、电网暂态故障信息、电网运行环境信息等，采用广域动态安全监测、数据挖掘、动态参数辨识、超实吋仿真、可视化等手段，进行分析、理解和评估，进而对电网发展态势进行预测。态势感知技术在电力系统中的应用

5、尚处于起步阶段。美国联邦能源管理委员会(FERC)及国家标准和技术学会(NIST)等机构己将态势感知列为智能电网优先支持的技术领域之一。2智能电网背景下配电网态势快速感知方法2.1交互功率的准确预估方法配电网中新能源出力的不确定性和间歇性，给输配协同电网的安全运行带来巨大的挑战，为评估未来不确定场景下的配电网运行状况并决策最优调控措施，需准确感知配电网的态势。通过本文所提基本思想，配电网的态势感知结果精度可靠的前提是戴维南等值参数的精确辨识，而戴维南等值参数准确辨识要求奋准确的输电网状态断面，即要求输配电网间准确地交互功率。因此，准确预估输配电网的

6、交互功率对输配协同配电网态势感知结果的精度至关重要。2.2静态电压稳定安全态势随着智能配电网的发展，分布式电源、新能源人量接入配电网，导致配电网状态频繁波动，时刻威胁着配电网的静态电压稳定。0前己奋相关文献分别研究了输电网静态电压稳定的评估方法和配电网静态电压稳定的评估方法，研究大多侧重于系统当前状态的稳定评判。实际上节点电压稳定程度不仅与当前状态得到的电压稳定指标大小有关，还与扰动后电压稳定指标态势轨迹变化的程度相关，因此需密切关注节点静态电压稳定的态势以防发生电压失稳。2.3基于人数据挖掘的电网运行路线辨识电网运行路线受内部因素和外部因素的共同

7、作用，涉及的是海量信息，进行知识挖掘应做好：1）对外部要素进行抽象、归纳，形成规范化模型（要求模型能与电网设备数据相融合，能为电网分析服务）。2）多层面数据协同处理与挖掘。要对SCADA、动态PMU、监控等结构化数据和外部要素等非结构化数据进行统一抓取和协同分析，实现最广范围的电网态势感知。3）大电网理想状态估计算法。最小二乘法的抗差性较差，需要以新的理想状态估计算法替代。2.4电网运行的智能辅助决策关注点是要使决策结果有效、可操作，并确保网络处于安全与经济的双赢。研究方向：1）故障自诊断与恢复。要形成电网故障快速辨识方法，并完善最优恢复供电路径搜

8、索技术。2）优化柔性交流输电的控制策略，更好挖掘线路输送潜力。3）网络实吋重构和优化。2.5大电网分析计算问题随着电网规模