“大规模新型可再生能源发电基地的接入,电动汽车、负荷型微电网等新客户的大量涌现,以及基于电力的微电网和分布式电网组成的新型电网的调度和运行 电源是我国智能电网安全可靠的关键。 运行中面临的主要问题。”中国科学院院士、清华大学教授陆强说。
陆强认为,与欧美智能电网建设重点关注配电网不同,我国智能电网建设的问题更多集中在电网调度和运行方面。“像智能机器人一样控制整个电力系统是一个极其雄心勃勃的目标。”
陆强及其团队通过研究指出,具有“多指标自优化运行能力”的电网是电网智能化的最高形式,堪称“智能广域机器人”。 近日,国家自然科学基金委资助的研究成果发表在最新一期《电气工程学报》上。
过去的研究一直强调智能电网的“自愈”能力。 在陆强看来,“自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能”。 这种说法适用于配电网,但不适用于供电性能。 由微电网和分布式电源组成的新型电网的运行和调度问题还不够。
陆强认为,电网在运行过程中必须具备多项指标自优化的能力。 衡量某一时刻电网是否处于最佳状态,是看该时刻电网的运行状态是否满足设定的电网运行评价指标体系; 并且通过自身的自动调节,可以实现电网从不满意状态到不满意状态。 向满意状态转变的过程。
“如果电网具备这种能力,无论电网出现什么异常,都可以借助完善的调度自动化设施进行自动综合调节。” 路强说道。
“智能广域机器人”(简称Smart-WAR)的理论基础是电动混合控制论。 其主导思想是将所有不满足、不满足的状态分类定义为事件,通过控制使系统恢复到无事件运行状态,系统的各项指标(电能质量、稳定性和经济性)必须足够令人满意。
“这意味着该方法可以切实解决大电网的多目标优化控制问题。” 陆强认为,动力混合控制理论使得“像智能机器人一样控制整个大电力系统”成为可能。 但要真正实现Smart-WAR,还需要在一些关键技术上取得重大突破。
首先,建立智能电网的基础测量设施和动态SCADA系统。 实际运行的电力系统是一个连续的动态系统,系统的状态每时每刻都在变化。 需要开发新型智能电网基础测量设施,并在此基础上建立动态智能电网基础测量设施和动态数据采集与监控(SCADA)系统,快速获取系统可靠的全状态。
第二,新的状态估计系统。 传统的状态估计系统算法大多基于残差的概念,但并不准确。 有必要提出一种新的状态估计理论来解决系统真实值未知时状态估计结果的评估问题。 这是以往研究的空白点,也是状态估计研究首先必须解决的问题。
第三,标准化的建模和接口。 智能调度中心的控制对象是现代电力系统,其结构和组成非常复杂。 同时,电力设备来自不同厂家,当涉及分布式发电和用户参与时,情况就更加复杂。 Smart-WAR本身也是一个极其复杂的系统,其实现依赖于不同软硬件厂商的有效合作。
因此,Smart-WAR建设必须采用标准化的模型和接口,可以最大限度地降低不同厂商和开发商之间的通信成本,提高运行效率,并保证不同设备之间、调度中心与电力设备之间、不同应用之间的无缝连接 、电网和发电设备、用户。
四是电力系统运行评价指标体系。 电力系统是一个统一的整体,其运行和控制需要考虑频率、电压等多方面因素。 因此,有必要建立一套完整的、能够反映电力系统整体运行情况和各方面情况的运行指标体系。 这个指标体系应该是一个多维度的综合指标体系,能够反映系统实时和未来的运行趋势。 它可以用来评估电力系统的运行情况,识别系统运行的薄弱环节和领域,达到预警目的。