原琪 吴文辉
国网山西省电力公司长治市沁县供电公司 山西 沁县 046400
摘要:电网调度控制中心作为电网的生产指挥中心,具有保障电网运行和发展的作用,是集电网一体化管理、调控一体化决策及实施协同等业务为一体的重要机构,因此智能电网调度技术的支撑,也对电网调度控制中心的优化作业起着重要的作用。现阶段,电网运行方式变化快,人工调度员难以全流程实时跟踪;电网运行特性日益复杂,动态特性不断增多,电网风险感知和安全评估具有一定困难。本文首先分析了人工智能技术在电力系统中的应用和发展趋势,给出了人工智能技术在电力系统中的应用场景。然后对智能代理技术进行了分析,提出了电力调度智能代理结构,并针对基于人工智能技术的电力调度代理方案提出了应用技术。
关键词:电力系统;调度;策略
中图分类号:TM715 文献标识码:A
1 引言
电力系统的运行是一个包含发电、输电、配电及供电多个环节的过程,只有各个环节有条不紊地运行与配合,才能保证整个电力网系统的稳定和生产生活供电的质量。在整个电力系统的运行过程中,电力调度是一个较为关键的因素。科学的电力调度不仅可以避免电力事故的发生,还可以提高电力系统运行的效率。目前,我国电力网络的规模越来越大,系统也更加复杂化,在电力调度的实际工作中往往会存在一定的风险而影响整个电力系统的稳定运行。因此,为了提高电力调度工作质量和防范安全风险,就需要分析电力调度的安全风险并提出相对应的防范策略。
2 电力调度的安全风险
2.1 电力调度指令的传达错误风险
电力调度的指令是协调整个供电系统内部关系的重要指标,如果相关的工作人员因为操作不当误传或者错传电力调度的指令,就会带来一定的安全风险。电力调度工作对工作人员的要求集中体现在专业技能及责任意识两个方面。如果调度人员的专业技能水平不足,无法准确地分析判断和传达电力调度的专业术语,就会在拟写电力调度指令时出现误传或者错传的风险。但是,随着供电网系统的复杂化和扩大化,在工作量增加的情况下,如果调度人员的工作存在疏忽,同样会发生电力调度的安全风险。
2.2电力调度系统的缺陷故障风险
在电力调度的作业中,大多使用了电力调度的自动化系统。电力调度的自动化系统可以在电力调度的工作中,准确地分析各种突发事故,提高检修的速度,降低各种电力事故对电力调度工作的影响。但是,在电力调度工作中,电力调度自动化系统也存在一定的不足,如在设备系统的设计上,真实的故障报警信号会被其他不必要的报警信号遮盖。同时,随着设备使用时间的延长,还会出现各种零部件老化的问题,从而影响系统的稳定运行。电力调度系统的缺陷故障风险也会在很大程度上影响电力调度的安全性。
3 市场环境下电力系统优化调度策略
3.1 电力调度智能代理操作流程
首先根据接受的调度计划业务进行准备策划,实现以安全审核、自动生成操作票及可执行边界条件判定等原则的代理操作。在准备策划阶段,需要利用人工智能技术对电力调度目的及流程进行分析,采取数据处理手段对相关可能发生的问题进行预测。在执行阶段,需要根据准备策划阶段得到的校核结果进行进一步操作。执行阶段需要判断执行条件,还需要检验电力调度计划的状态以及操作是否满足电力系统运行要求。得到执行条件后,需要执行网络下发指令的过程,即通过网络发令指挥现场运行人员进行调度的相关操作。
在执行过程中,智能代理需要对可能出现的异常告警和提示进行实时跟踪,如果出现异常情况,智能代理需要在一定范围内提前作出执行决策,并及时通知上级调度,以便后期对类似事故和警告进行预知处理。在调度操作执行后,需要智能代理生成调度日志,并且自动在调度图形上挂牌和置位;在一定范围内,智能代理还应当自动实现信息共享,将调度执行准备阶段、执行过程中的问题和经验总结形成数据和可视化信息对外展示。
3.2 强化对系统设备的检修维护
电力系统设备的稳定性和可靠性是保证系统稳定运行的基础,因此防范电力调度的风险需要强化对系统设备的检修和维护,确保系统设备运行的可靠性。电力调度工作人员在调度的运行过程中,需要定期检修维护系统的设备,及时排除设备潜在和已经存在的故障。对于系统设备存在着的重大安全隐患或者故障,要及时向相关的电力维修部门反馈,切实维护好系统设备的安全性。尤其是在极端恶劣天气结束后,或者电力系统负荷存在大幅度变化时,电力调度人员需要及时对电力系统的设备实行全面、仔细的检修,防止因为外界等因素导致电力设备出现故障或者安全隐患。在电力系统的运行维护中,需要加强高科技技术的投入,提高设备检修维护的质量与效率。在电力设备的安装维护中,需要反复地调试相关的设备,只有在运行稳定的前提下才可以正式投入使用。在日常的检修维护作业中,电力调度人员需要准确地记录检查中的相关数据,并做好数据备份的工作,以便可以充分了解电力设备的状态。
3.3 变预测时域长度 MPC
经典MPC整个调度周期内在每个采样时刻进行优化求解时,采用的是固定的预测时域长度。然而固定预测时域长度无法适应复杂的微电网调度问题,从而无法达到降低运行成本的目的。本文考虑在每个优化时刻采用不同的预测时域长度,充分利用光伏风力发电和负荷预测数据,并使用遗传算法对每个优化时刻的预测时域长度择优,找到每个优化时刻最适合的预测时域长度值,降低微电网运行成本。变预测时域长度MPC算法流程如图2所示。在对每个时刻的预测时域长度选择时采用遗传算法求解,染色体采用实值编码。每个染色体包含有整个调度周期内的每个采样时刻的预测时域长度信息,染色体的适应度值为调度周期内总运行成本,适应度值越低代表该预测时域长度的优化调度方案运行成本更低。
3.4 优化供电网络系统
随着供电网络系统规模的扩大化和结构的复杂化,传统的供电网络系统已经难以适应新时代背景下的供电需求,这要求优化处理传统供电网络系统。通过分析电力调度工作实践可以发现,供电网络系统在经过优化后,整个系统的稳定性与安全性等性能有了极大的改善,供电的质量也更高。在那些老旧供电网络系统中,常常会因为供电负荷的变化等原因出现供电事故,存在极大的安全隐患。因此,在供电网络系统的管理运行工作中,相关的工作人员需要针对居民生活用电与企业生产用电分析电力调度的安全风险、电力系统的特点等情况优化传统的供电网络系统。此外,作为电力调度的工作人员,必须对自己管理辖区内的用电特点有准确充分的认识,合理分配电力调度,同时需要注意总结分析各种风险事故的原因,并提出合理化的优化建议以供相关供电企业参考。
4 结束语
供电网络的运行效率和安全对人们的生产生活产生了极大的影响。电力调度工作在整个供电网络的运行中起着关键的作用,因此为了保证供电的质量与效率,就需要对电力调度中的各种风险因素采取科学的防范措施,将供电事故的发生率降到最低。
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