第34卷第9期Vol.34No.92010年5月10日May10,2010电网智能调度自动化系统研究现状及发展趋势马韬韬1,郭创新1,曹一家1,韩祯祥1,秦杰2,张王俊2(1.浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市310027;2.上海市电力公司调度通信中心,上海市200122)摘要:调度自动化系统作为电网运行控制的基础,在智能电网背景下将向智能化的方向发展。文中综述了国内外电网智能调度的实践情况,对智能调度的需求、考虑因素等若干问题进行了探讨,提出智能调度中心的层次结构,并对智能调度中心涉及的关键技术进行了阐述。关键词:智能电网;智能调度;调度自动化0引言近年来,国外政府部门和科研机构纷纷提出了各自的智能电网战略[126]。中国国家电网公司提出以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、互动化为特征的国际领先、图1系统复杂度与人工干预能力的关系自主创新、中国特色的坚强的智能化电网。Fig.1Relationshipbetweensystemcomplexityandabilityofhumanjudgment调度是电网运行的中枢,调度自动化系统作为电网运行的基础,已经取得了长足进步,但当电网处国外学者研究表明[9],当压力过大时,调度人员于非正常状态时,仍需依赖人工经验进行判断和处的反应速度将急剧下降,两者关系如图2所示。理。随着电网规模日益扩大,依赖人工经验和认知的有效性将急剧下降。例如,2008年8月14日北美大停电,从事故征兆到最终电网解列,前后近4h。其间各自动化设备、调度人员获取的信息都不够充分,无法判断出整个事态的严重性和发展趋势[7]。狭义的智能调度指调度人员的辅助决策;在智图压力水平与调度人员反应速度的关系能电网的背景下,广义的智能调度包括调度各应用2Fig.2Relationshipbetweenstressleveland业务的智能化。speedofhumanresponse1狭义智能调度实践面对巨大的压力,即使训练有素的调度人员要及时判断问题的根源也很困难。同时随着调度人1.1调度人员辅助决策的需求,员的工作调动或退休其积累的经验很难形成知识面对日益庞大和复杂的电网,尤其是当电网出,并在组织内传承。因此调度人员辅助决策是智能现紧急情况时,调度人员在短时间内需要处理海量,调度最基本的需求。的信息,容易出现认知障碍[8]。在这种情况下,即使1.2开发实践经验丰富的调度人员,要保证及时、准确地进行决策文献[10]提出了调度机器人(AO)的概念,AO也力不从心。从认知学角度看,随着系统复杂性的[8]利用机器学习的方法,在线自动学习电力系统的运增加,人的认知和判断能力随之下降,见图1。行情况。美国电力公司、加拿大Quebec电力公司利用决策树的原理,基于广域相量测量系统收稿日期:2009209220;修回日期:2010203229。[8]国家自然科学基金资助项目(50677062);新世纪优秀人才支(WAMS)进行电压稳定实时预测。华盛顿大学持计划资助项目(NCET20720745);浙江省自然科学基金资开发了基于knowledge2basedsystem和logic2based[11]助项目(R107062);国家高技术研究发展计划(863计划)资system原理的智能系统,分别是用于安全评估、助项目(2008AA05Z210);教育部博士点专项基金资助项目故障诊断和电力系统保护。(2009010111058)。Sakaguchi和Matsumoto提出了基于调度人员—7—©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2010,34(9)经验和操作规则训练的专家系统,用于电网故障恢化技术支持系统基础平台和高级应用功能2部分。复时的决策支持[12]。Wallenberg和Larson则搭建基础平台分为8个模块和2个基本应用,分别是商了对能量管理系统(EMS)报警信息进行智能化理用数据库管理、实时数据库、系统管理、消息总线、服解和处理的专家系统原型[12]。务总线、公共服务、人机界面、安全防护、数据采集与法国电力公司研究了决策树、专家系统在电网交换、SCADA。高级应用功能包括实时监控与预稳定评估和决策中的应用以及rule2based和警、调度计划、安全校核、调度管理。knowledge2based专家系统各自的优缺点[13]。美国2.4国网电力科学研究院大停电防御框架