調(diào)度是控制電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的大腦，是維系電力生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)，是保障智能電網(wǎng)運行和發(fā)展的重要手段。相比于國外，我國電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)研究起步較晚，但發(fā)展迅速，很多技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平。其中，2008年國家電網(wǎng)公司組織研發(fā)的智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)（D5000），基于一體化平臺集成了實時監(jiān)控與預(yù)警等4大類應(yīng)用，獲得國家科技進步二等獎，目前已推廣至國網(wǎng)運營范圍內(nèi)全部省級以上及眾多地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)。

電網(wǎng)調(diào)度控制面臨新挑戰(zhàn)

當前，我國特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)運行特性發(fā)生深刻改變，電網(wǎng)調(diào)度控制也面臨了新的更大的挑戰(zhàn)。一方面，特高壓長距離、大功率輸電，跨越多個氣候區(qū)，運行環(huán)境復(fù)雜多變，亟須各級調(diào)度同步掌控電網(wǎng)運行態(tài)勢；另一方面，特高壓電網(wǎng)送受端、交直流強耦合，存在局部故障影響全局的安全風(fēng)險，需要在全網(wǎng)層面實時進行跨區(qū)一體化安全預(yù)警和風(fēng)險防控；此外，大范圍源—網(wǎng)—荷資源的優(yōu)化配置，亟須提升市場條件下全網(wǎng)范圍精益化調(diào)控的決策支撐能力。

新架構(gòu)、新技術(shù)，為大電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行保駕護航

據(jù)國家重點研發(fā)計劃項目“大電網(wǎng)智能調(diào)度與安全預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”負責(zé)人、國家電力調(diào)度控制中心許洪強副主任介紹：“現(xiàn)有調(diào)度控制系統(tǒng)沿襲了電網(wǎng)弱互聯(lián)階段的體系架構(gòu)，難以支撐大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)調(diào)度運行的需求。迫切需要開展大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)一體化智能調(diào)度與安全預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究，構(gòu)建基于云計算理念的‘物理分布、邏輯統(tǒng)一’的智能調(diào)控平臺，實現(xiàn)大電網(wǎng)整體協(xié)調(diào)控制，提升大電網(wǎng)運行安全預(yù)警能力。”

項目圍繞特高壓大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)調(diào)度運行控制重大需求設(shè)置了五個課題，即智能調(diào)控平臺體系架構(gòu)和實時透明訪問技術(shù)，調(diào)控系統(tǒng)按需建模與廣域數(shù)據(jù)分布式處理技術(shù)，計及源荷雙側(cè)不確定性的大電網(wǎng)智能調(diào)度控制技術(shù)，大電網(wǎng)一體化在線安全風(fēng)險防控和智能決策技術(shù)，以及面向大電網(wǎng)的一體化運行智能調(diào)控平臺開發(fā)和應(yīng)用。

智能調(diào)控平臺體系架構(gòu)和實時透明訪問技術(shù)面向大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)的一體化調(diào)度運行的監(jiān)視、控制和決策的業(yè)務(wù)需求，以云計算、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、信息物理融合等理論為指導(dǎo)，提出支持“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的分布式異地多活智能調(diào)控平臺體系架構(gòu)；以數(shù)據(jù)資源的網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化為基礎(chǔ)，按權(quán)限和需求對任意位置的電網(wǎng)信息透明訪問，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的需則可用,為后續(xù)課題提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐。

調(diào)控系統(tǒng)按需建模與廣域數(shù)據(jù)分布式處理技術(shù)著重解決大電網(wǎng)模型的靈活定義、圖模多版本管理、分布式源端維護與按需共享，提出數(shù)據(jù)流式處理方法，實現(xiàn)廣域數(shù)據(jù)需則可用及高速并行處理、數(shù)據(jù)分布式存儲和高效訪問技術(shù)，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的主子站廣域協(xié)同處理和故障診斷，為后續(xù)課題提供模型、數(shù)據(jù)支撐。

計及源荷雙側(cè)不確定性的大電網(wǎng)智能調(diào)度控制技術(shù)通過研究異質(zhì)電源與柔性負荷響應(yīng)不確定性統(tǒng)一模型和電力系統(tǒng)大規(guī)模分析及優(yōu)化的計算方法，采用計及置信區(qū)間的多周期多目標調(diào)度計劃生成電網(wǎng)經(jīng)濟運行域，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘和智能學(xué)習(xí)技術(shù)對大電網(wǎng)運行狀態(tài)進行多維度實時評估，從而得到電網(wǎng)最優(yōu)運行點，并指導(dǎo)和實施分區(qū)電網(wǎng)源荷協(xié)同優(yōu)化控制。

電網(wǎng)一體化在線安全風(fēng)險防控和智能決策技術(shù)提出計及源荷雙側(cè)不確定性的大電網(wǎng)安全風(fēng)險評估方法，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對大電網(wǎng)進行多時間尺度快速安全風(fēng)險前瞻預(yù)警，對高風(fēng)險預(yù)警場景進行大電網(wǎng)安全風(fēng)險預(yù)防控制策略優(yōu)化，并跟蹤系統(tǒng)狀態(tài)對三道防線和系統(tǒng)保護進行協(xié)同校核，實現(xiàn)大電網(wǎng)一體化安全風(fēng)險防控和智能決策。

項目預(yù)期將研發(fā)高可擴展性和高性能的智能調(diào)控平臺并實現(xiàn)示范應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)負荷峰谷差降低5%、新能源消納能力提高3%。項目的實施，將改變調(diào)控中心各自孤立進行分析決策的現(xiàn)狀，為我國特高壓交直流混聯(lián)大電網(wǎng)安上智慧的大腦，實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的精益化調(diào)控決策，顯著提升大電網(wǎng)調(diào)度“預(yù)想、預(yù)判、預(yù)控”能力和智能化水平，實現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化運行的“自動巡航”和安全風(fēng)險防控的“智能決策”。在節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)成本、降低電網(wǎng)負荷峰谷差、提高新能源消納水平、避免重大停電事故等方面可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟和社會效益。