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調(diào)度中心智能調(diào)度業(yè)務(wù)成熟度模型及其應(yīng)用

作者: 時間:2012-08-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3)面向多級決策的綜合評估分析

該階段對電網(wǎng)出現(xiàn)的某個不滿意的運行狀態(tài)進行綜合分析,找出不滿意運行狀態(tài)出現(xiàn)的原因。

電網(wǎng)運行狀態(tài)是中心不同時間尺度的多級策略共同作用的結(jié)果,策略的優(yōu)劣和執(zhí)行情況的好壞直接影響電網(wǎng)運行的最終狀態(tài)。此外由于需求和外部環(huán)境的不確定性,調(diào)度策略的優(yōu)劣是相對的,如果需求或外部環(huán)境發(fā)生強烈變化,那么提前制定的調(diào)度策略則很難滿足電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的要求,進而可能導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)不滿意的運行狀態(tài),此時根源在于需求或外部環(huán)境。因此,需要在對調(diào)度中心內(nèi)部的調(diào)度策略及其執(zhí)行情況評估的基礎(chǔ)上,對外部的需求和環(huán)境進行綜合分析與評估,從而找出電網(wǎng)不滿意運行狀態(tài)出現(xiàn)的根源,為下一步調(diào)控提供依據(jù)。

4)全方位、一致性的電網(wǎng)運行指標(biāo)體系

從電力系統(tǒng)實際運行的需求來看,為確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、高效運行,亟需建立一套全方位、一致性的電網(wǎng)運行指標(biāo)體系。全方位是指指標(biāo)體系涵蓋內(nèi)容廣泛,既包括運行狀態(tài)評估,也包括決策評估、需求評估、外部環(huán)境評估等,同時容納時間維、空間維等多個維度的信息;一致性是指指標(biāo)體系本身具有開放性的架構(gòu),具有可擴展性、可移植性,靈活地適應(yīng)不同的場景。通過電網(wǎng)運行指標(biāo)體系的建立,為全面認(rèn)知電網(wǎng)的運行態(tài)勢提供了系統(tǒng)化的平臺,從而減少了調(diào)度人員的工作量,提高了調(diào)控效率。

2.4智能決策

決策是為實現(xiàn)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、高效運行,針對所有的可控手段,動態(tài)制定調(diào)控方案的過程。決策是實現(xiàn)電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行最直接和最重要的手段,也是調(diào)度中心的核心業(yè)務(wù)。按時間尺度的不同,調(diào)度中心需要做出多項決策,如圖3所示。圖中:AVC表示自動電壓控制;AGC表示自動發(fā)電控制。

調(diào)度中心智能調(diào)度業(yè)務(wù)成熟度模型及其應(yīng)用 智能電網(wǎng) www.21ic.com

智能決策應(yīng)面向所有可控手段,在不同的時間尺度上協(xié)同優(yōu)化,以滿足不同利益相關(guān)者的需求,實現(xiàn)電力大系統(tǒng)的趨優(yōu)化運營。按照實現(xiàn)程度不同,將智能決策分為以下4個階段。

1)面向傳統(tǒng)的調(diào)控對象,離線計劃制定、在線輔助決策與調(diào)控

目前調(diào)度中心的各項決策大多面向傳統(tǒng)的調(diào)控對象,如火電機組、水電機組、斷路器、變壓器分接頭、低頻減載裝置、柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)等,往往采取離線制定、在線輔助決策和人工調(diào)控相結(jié)合的方式對電網(wǎng)進行調(diào)控。此外各個決策均以自身的調(diào)控目標(biāo)為依據(jù),彼此之間缺乏溝通,往往導(dǎo)致調(diào)控效率低,甚至可能出現(xiàn)反復(fù)調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)振蕩的現(xiàn)象,給電網(wǎng)安全穩(wěn)定帶來了一定的風(fēng)險。

2)不同調(diào)控手段和時間尺度的協(xié)調(diào)優(yōu)化決策

決策的時間尺度與調(diào)控手段的時間尺度一致,同一時間尺度上的決策,其調(diào)控手段將同時作用在電網(wǎng)上,共同影響電網(wǎng)的運行狀態(tài),因此在同一時間尺度上的決策應(yīng)該進行協(xié)同,即協(xié)同所有的可控資源進行優(yōu)化決策,以達(dá)到控制成本的最小化和控制效果的最大化。

不同時間尺度上的決策層層遞進,形成決策鏈,下級決策在上級決策的基礎(chǔ)上進行,上級決策在制定的過程中要充分考慮下級決策的可操作空間,因此不同時間尺度的決策同樣需要協(xié)同。

3)面向需求和外部環(huán)境不確定性的優(yōu)化決策

在智能電網(wǎng)的新形勢下,調(diào)度中心的決策歸結(jié)為如何在不確定性情形下科學(xué)、合理地安排電能的生產(chǎn)、輸送和使用。因此,智能決策需要更廣泛地處理需求和外部環(huán)境的不確定性。例如:需要充分考慮新能源發(fā)電功率的大規(guī)模接入,將新能源發(fā)電技術(shù)納入到電網(wǎng)長中短期能源優(yōu)化調(diào)度中,包括風(fēng)電功率預(yù)測精度校核、含風(fēng)電的發(fā)電計劃制定、含風(fēng)電的實時運行控制技術(shù)等;考慮如何應(yīng)對自然災(zāi)害等可能導(dǎo)致大停電的安全隱患,應(yīng)建設(shè)集動態(tài)安全評估、預(yù)防控制、緊急控制于一體的電網(wǎng)災(zāi)變防控系統(tǒng),應(yīng)對臺風(fēng)、暴雨等惡劣自然災(zāi)害的影響,為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行護航。

4)互動決策,實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行與管理

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)相關(guān)方的角色也發(fā)生了變化:傳統(tǒng)的用戶不再只是電能的消費者,而是在特定情況下可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿奶峁┱?電網(wǎng)不再只是被動地滿足用戶的電力需求,而是可以通過需求側(cè)管理的方式主動地調(diào)控用電需求;隨著儲能技術(shù)的快速發(fā)展,發(fā)電廠也不再只是輸出電能,而是可以吸收一部分電能,起到削峰填谷的作用。綜上,包括電網(wǎng)在內(nèi)的電力系統(tǒng)相關(guān)方打破了原有的依賴關(guān)系,具有了主動和被動的雙重角色。

在此基礎(chǔ)上,調(diào)度中心決策所面對的可調(diào)控對象涵蓋的內(nèi)容大幅增加,包括了參與需求側(cè)響應(yīng)管理的用戶、風(fēng)電場、各類儲能設(shè)施等。因此,需要對決策的內(nèi)容進行同樣的擴充,實現(xiàn)互動決策(即互為主動),進而實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行與管理。

2.5敏捷反應(yīng)

敏捷反應(yīng)的關(guān)鍵在于建立一套具有動態(tài)、高度適應(yīng)性和及時響應(yīng)特性的柔性業(yè)務(wù)鏈,其可以分為以下4個階段。

1)傳統(tǒng)的基于職能部門劃分、人工協(xié)作的業(yè)務(wù)機制

在現(xiàn)有調(diào)度管理架構(gòu)中,采用基于職能管理的組織架構(gòu),即按照職能部門進行業(yè)務(wù)劃分(見圖4)。其中,運行方式部門負(fù)責(zé)在長時間尺度上整個電網(wǎng)運行能力的設(shè)計與規(guī)劃,即確定電網(wǎng)運行狀態(tài)的可行域;計劃部門負(fù)責(zé)在短時間尺度上電網(wǎng)能量流的配置,即電網(wǎng)典型運行點;調(diào)度部門負(fù)責(zé)實時狀態(tài)下對計劃部門制定的電網(wǎng)運行點進行微調(diào),以適應(yīng)系統(tǒng)外部干擾的變化;繼電保護部門負(fù)責(zé)電網(wǎng)非正常運行狀態(tài)下的緊急處理;而自動化部門、通信部門和綜合部門則負(fù)責(zé)處理電網(wǎng)二次系統(tǒng)的管理。

在職能部門內(nèi)部,易于形成自動化的業(yè)務(wù)流程,職能部門之間往往需要花費大量的人力、物力進行業(yè)務(wù)對接和切換,依靠人工協(xié)作來實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程正常運轉(zhuǎn)的方式,這將在一定程度上導(dǎo)致運營效率低下和反應(yīng)遲緩。

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2)業(yè)務(wù)均質(zhì)化、集成化

業(yè)務(wù)依托于應(yīng)用系統(tǒng)來完成,而現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)往往針對單個業(yè)務(wù),無法面向整個的業(yè)務(wù)鏈,且各個系統(tǒng)之間難以緊密集成,使得“環(huán)環(huán)相扣”的業(yè)務(wù)被分散的系統(tǒng)分隔開來,存在大量的應(yīng)用孤島。因此,實現(xiàn)業(yè)務(wù)鏈的敏捷反應(yīng),首先必須解決應(yīng)用孤島的問題,即基于統(tǒng)一的構(gòu)建思想實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的集成。



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