電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化匯報(bào)人：AA2024-01-21CATALOGUE目錄電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化概述調(diào)度自動(dòng)化的核心技術(shù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的組成與功能調(diào)度自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用案例調(diào)度自動(dòng)化面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢總結(jié)與展望01電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化概述電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是指利用計(jì)算機(jī)、通信、控制和人工智能等技術(shù)，對電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析和控制，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。定義電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化經(jīng)歷了從人工調(diào)度到計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度，再到智能調(diào)度的發(fā)展歷程。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，調(diào)度自動(dòng)化的水平不斷提高，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。發(fā)展歷程定義與發(fā)展歷程調(diào)度自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的作用實(shí)時(shí)監(jiān)測通過安裝在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的傳感器和測量設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，包括電壓、電流、功率、頻率等參數(shù)。數(shù)據(jù)分析對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，識別電力系統(tǒng)的異常狀態(tài)和潛在風(fēng)險(xiǎn)，為調(diào)度決策提供數(shù)據(jù)支持?？刂撇僮鞲鶕?jù)分析結(jié)果，通過自動(dòng)或手動(dòng)方式，對電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電等環(huán)節(jié)進(jìn)行控制操作，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。優(yōu)化運(yùn)行通過對電力系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出優(yōu)化運(yùn)行策略，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。我國電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化研究起步較早，目前已經(jīng)形成了較為完善的理論體系和技術(shù)體系。在智能電網(wǎng)、新能源并網(wǎng)、微電網(wǎng)等領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化研究同樣活躍，特別是在人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的應(yīng)用方面取得了顯著成果。國外研究現(xiàn)狀未來電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化將朝著更加智能化、自適應(yīng)化、協(xié)同化的方向發(fā)展。具體包括以下幾個(gè)方面發(fā)展趨勢國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢利用深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，提高調(diào)度自動(dòng)化的智能化水平。人工智能技術(shù)的深入應(yīng)用多源數(shù)據(jù)融合與挖掘自適應(yīng)控制與優(yōu)化多級協(xié)同調(diào)度整合電力系統(tǒng)的多源數(shù)據(jù)，進(jìn)行深度挖掘和分析，為調(diào)度決策提供更全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和外部環(huán)境變化，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制和優(yōu)化運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)不同層級、不同區(qū)域之間的協(xié)同調(diào)度，提高電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率和安全性。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢02調(diào)度自動(dòng)化的核心技術(shù)通過傳感器和測量設(shè)備收集電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如電壓、電流、功率等。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)壓縮與存儲對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、去噪和標(biāo)準(zhǔn)化等處理，以便于后續(xù)分析。采用高效的數(shù)據(jù)壓縮算法，減少存儲空間占用，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的完整性和可恢復(fù)性。030201數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)采用光纖、微波、衛(wèi)星等通信手段，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心與發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場設(shè)備之間的實(shí)時(shí)信息傳輸。通信技術(shù)構(gòu)建高速、可靠、安全的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享和分布式處理。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用防火墻、入侵檢測等安全防護(hù)措施，確保調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。網(wǎng)絡(luò)安全通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

控制策略與算法自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）根據(jù)系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率的偏差，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的出力，維持系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率的穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（EDC）在滿足系統(tǒng)安全約束的條件下，通過優(yōu)化算法合理分配各發(fā)電機(jī)組的出力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。緊急控制策略在系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，自動(dòng)采取緊急控制措施，如切機(jī)、切負(fù)荷等，防止系統(tǒng)崩潰。03新能源接入與智能調(diào)度針對新能源發(fā)電的隨機(jī)性和波動(dòng)性，利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)新能源的優(yōu)化配置和智能調(diào)度。01智能預(yù)警與決策支持利用人工智能技術(shù)對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警和智能決策支持。02優(yōu)化調(diào)度與控制結(jié)合人工智能算法，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度和控制，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。人工智能技術(shù)在調(diào)度中的應(yīng)用03調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的組成與功能負(fù)責(zé)整個(gè)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度決策和指令下達(dá)。調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心與發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場設(shè)備之間的信息傳輸。通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，為調(diào)度決策提供支持。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）包括狀態(tài)估計(jì)、負(fù)荷預(yù)測、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）等，用于提高調(diào)度決策的準(zhǔn)確性和效率。高級應(yīng)用軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)調(diào)度中心實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，包括電壓、電流、功率等參數(shù)。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況和預(yù)測數(shù)據(jù)，制定調(diào)度計(jì)劃并下達(dá)指令。各組成部分的功能描述對電網(wǎng)故障進(jìn)行快速定位和處置，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。各組成部分的功能描述03支持多種通信協(xié)議和接口，實(shí)現(xiàn)與不同設(shè)備的互聯(lián)互通。01通信系統(tǒng)02采用高速、可靠的通信技術(shù)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。各組成部分的功能描述123具備冗余配置和自愈能力，提高通信系統(tǒng)的可靠性。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括遙測、遙信、遙控等信號。各組成部分的功能描述對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提供電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的可視化展示。支持歷史數(shù)據(jù)存儲和查詢，為調(diào)度決策和故障分析提供依據(jù)。各組成部分的功能描述負(fù)荷預(yù)測根據(jù)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)和天氣預(yù)報(bào)等信息，預(yù)測未來一段時(shí)間內(nèi)的負(fù)荷需求。自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）根據(jù)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)組的出力，維持電網(wǎng)頻率和電壓的穩(wěn)定。狀態(tài)估計(jì)根據(jù)SCADA系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，對電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，為調(diào)度決策提供支持。各組成部分的功能描述包括調(diào)度中心的服務(wù)器、通信設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備等。這些設(shè)備需要具備高性能、高可靠性和可擴(kuò)展性，以滿足電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的需求。包括數(shù)據(jù)傳輸速率、誤碼率、通信協(xié)議等。這些參數(shù)需要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，以確保調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)關(guān)鍵設(shè)備04調(diào)度自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用案例010204區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電、輸電、變電、配電等各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)度。通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）對電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。應(yīng)用自動(dòng)電壓控制（AVC）和自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。具備故障定位、隔離和恢復(fù)供電等自動(dòng)化功能，提高電網(wǎng)供電可靠性。03實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制和優(yōu)化運(yùn)行。應(yīng)用配電管理系統(tǒng)（DMS）實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障診斷、負(fù)荷管理、電能質(zhì)量監(jiān)測等功能。配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通過配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)，對配電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。結(jié)合分布式能源、儲能等新型技術(shù)，提高配電網(wǎng)運(yùn)行效率和供電質(zhì)量。02030401微電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)部各分布式電源的協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化運(yùn)行。通過微電網(wǎng)中央控制器對微電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制。應(yīng)用智能電表、用電信息采集等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)需求響應(yīng)和能源管理。結(jié)合儲能、電動(dòng)汽車等新型技術(shù)，提高微電網(wǎng)運(yùn)行靈活性和經(jīng)濟(jì)性。實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制和優(yōu)化運(yùn)行。應(yīng)用功率預(yù)測、智能調(diào)度等技術(shù)手段，提高新能源發(fā)電設(shè)備的利用率和并網(wǎng)穩(wěn)定性。通過新能源調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，對新能源發(fā)電進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。結(jié)合儲能、虛擬電廠等新型技術(shù)，提高新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的占比和貢獻(xiàn)度。新能源接入下的調(diào)度自動(dòng)化05調(diào)度自動(dòng)化面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和新能源的接入，調(diào)度系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)和信息量大幅增加，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜性增加。調(diào)度系統(tǒng)復(fù)雜性增加電力系統(tǒng)運(yùn)行需要高度的實(shí)時(shí)性，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)需要能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)狀態(tài)變化，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)時(shí)性要求提高調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)需要處理來自不同廠商、不同格式、不同通信協(xié)議的數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和處理是一個(gè)重要問題。多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)和問題人工智能技術(shù)應(yīng)用利用人工智能技術(shù)，如深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等，提高調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化水平，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)、高效的調(diào)度決策。大數(shù)據(jù)分析與挖掘通過對電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用戶用電數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析和挖掘，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，為調(diào)度決策提供更加全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。云計(jì)算與邊緣計(jì)算結(jié)合利用云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算能力和邊緣計(jì)算的低延遲特性，構(gòu)建云邊協(xié)同的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)處理效率和實(shí)時(shí)性。未來發(fā)展趨勢及創(chuàng)新點(diǎn)加強(qiáng)政策引導(dǎo)01政府應(yīng)出臺相關(guān)政策，鼓勵(lì)電力企業(yè)加大在調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的投入，推動(dòng)新技術(shù)、新方法的研發(fā)和應(yīng)用。制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)02行業(yè)協(xié)會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)化組織應(yīng)制定完善的調(diào)度自動(dòng)化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試、運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)，確保系統(tǒng)質(zhì)量和安全。加強(qiáng)人才培養(yǎng)03高校和科研機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的人才培養(yǎng)，為行業(yè)發(fā)展提供充足的人才支持。政策建議和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定06總結(jié)與展望介紹了電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的基本概念、原理和方法，以及其在電力系統(tǒng)中的重要性和作用。分析了電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化面臨的挑戰(zhàn)和問題，如數(shù)據(jù)處理、算法優(yōu)化、系統(tǒng)安全等方面的難題。提出了解決這些挑戰(zhàn)和問題的方法和策略，如采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、優(yōu)化算法和提高系統(tǒng)安全性等措施。闡述了電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，包括調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用等方面的內(nèi)容。本次報(bào)告的主