隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展以及電力市場化的推進(jìn)，電網(wǎng)的安全性日漸突出，從實(shí)時(shí)運(yùn)行和調(diào)度計(jì)劃安排的角度出發(fā)，都對電力系統(tǒng)的自動調(diào)度問題提出了迫切的需要。

[1]同時(shí)近年來，某某電網(wǎng)的快速發(fā)展使得電網(wǎng)規(guī)模越來越大，運(yùn)行日益復(fù)雜。針對頻繁變化的電網(wǎng)變化情況，利用高級應(yīng)用軟件的強(qiáng)大分析功能，對電網(wǎng)次日運(yùn)行方式的進(jìn)行預(yù)先分析，并對制定的日調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)亍⒈匾匦拚龀龊侠矶行У男拚{(diào)度計(jì)劃，使其能夠滿足系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行條件，為電網(wǎng)運(yùn)行分析人員安排次日運(yùn)行方式提供決策依據(jù)和參考。

[2]這樣，一方面防止了因不恰當(dāng)?shù)陌l(fā)電計(jì)劃而造成系統(tǒng)不安全或不穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面也避免了一些不必要的經(jīng)濟(jì)和物力的損失。

[3]本文為此具體探討了基于多種算法的電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度體系建立。

一、電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度的內(nèi)容與方法

1.電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度的內(nèi)容

電力調(diào)度是指當(dāng)居民用電超過一個(gè)限度的時(shí)候，適當(dāng)?shù)陌哑髽I(yè)用電限制并輸送給居民用電。是近年來隨著科技的不斷發(fā)展，形成的現(xiàn)代化監(jiān)測、控制、管理手段。電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度主要包括以下幾部分主要內(nèi)容：

(1)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配：根據(jù)預(yù)測的負(fù)荷曲線，按經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則，對水能和燃料進(jìn)行合理規(guī)劃和安排，分配各發(fā)電廠發(fā)電任務(wù)，提出各發(fā)電廠的日發(fā)電計(jì)劃;指定調(diào)頻電廠和調(diào)頻容量，并安排發(fā)電機(jī)組的起停和備用，批準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)、輸、變電設(shè)備的檢修計(jì)劃;對系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置進(jìn)行統(tǒng)一整定和考核，進(jìn)行系統(tǒng)潮流和穩(wěn)定計(jì)算等工作，合理安排運(yùn)行方式。[4]

(2)機(jī)組組合：進(jìn)行安全監(jiān)控和安全分析：收集全系統(tǒng)主要運(yùn)行信息，監(jiān)視運(yùn)行情況，保證正常的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過安全分析(采用狀態(tài)估計(jì)和實(shí)時(shí)潮流計(jì)算等應(yīng)用技術(shù))進(jìn)行事故預(yù)想和提出反事故措施，防患于未燃。[5]

(3)負(fù)荷預(yù)測：根據(jù)負(fù)荷變化的歷史記錄、天氣預(yù)報(bào)、分析用電生產(chǎn)情況和人民生活規(guī)律，對未來24小時(shí)或48小時(shí)進(jìn)行全系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測，編制預(yù)計(jì)負(fù)荷曲線，配備好相適應(yīng)的發(fā)電容量。[6]

2.電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度的方法

電力系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)裝備水平已大大提高，中小型機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、路由器、交換機(jī)等設(shè)備裝備級別不斷更新提高。對于電網(wǎng)企業(yè)，提高電力調(diào)度自動化水平、提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量是信息化建設(shè)的重點(diǎn)方向。電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度的主要方法流程為：

(1)采集數(shù)據(jù)：由RTU收集站端(變電站OR電廠)的電氣參數(shù)，包括開關(guān)位置、保護(hù)信號、電壓電流等遙測數(shù)據(jù)。

(2)傳輸信息：將RTU收集到的信息經(jīng)過可靠的通道傳送至主站系統(tǒng)(前置機(jī)、服務(wù)器)，并傳輸主站下達(dá)的控制命令到戰(zhàn)端。

(3)數(shù)據(jù)處理：收集到的信息要經(jīng)過處理、篩選、計(jì)算。

(4)人機(jī)聯(lián)系：將處理過的信息經(jīng)由友好的界面呈現(xiàn)給用戶，并實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)功能。其中離線調(diào)度計(jì)劃的編制還主要是在考慮機(jī)組出力臉修、負(fù)荷預(yù)測結(jié)果、長期購電合同以及電力市場中標(biāo)電量等綜合因素的情況下依靠相關(guān)軟件計(jì)算得出。如果在編制過程中發(fā)現(xiàn)不安全現(xiàn)象，需要人工進(jìn)行調(diào)整，難以取得理想的調(diào)度計(jì)劃。

二、當(dāng)前基于多種算法的電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法

隨著社會的發(fā)展，調(diào)度自動化形成了各種各樣的優(yōu)化方法。如啟發(fā)式方法、混合整數(shù)規(guī)劃法、動態(tài)規(guī)劃法等。

1.啟發(fā)式方法

啟發(fā)式方法是早期使用的機(jī)組組合優(yōu)化方法。典型的啟發(fā)式方法是優(yōu)先順序法，這種方法是首先對機(jī)組依據(jù)發(fā)電費(fèi)用指標(biāo)進(jìn)行排序，然后根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷需求按照發(fā)電費(fèi)用指標(biāo)由小到大的順序投入機(jī)組。啟發(fā)式方法沒有嚴(yán)格的理論依據(jù)，依靠直觀的判斷或經(jīng)驗(yàn)尋找最優(yōu)解，計(jì)算速度快，占用內(nèi)存少，但往往找不到最優(yōu)解，可以說，它是以計(jì)算精度為代價(jià)來換取計(jì)算速度的。比如廣東省節(jié)能發(fā)電調(diào)度的有效實(shí)施有賴于一套啟發(fā)式方法的節(jié)能發(fā)電調(diào)度核心技術(shù)支持系統(tǒng)，涵蓋節(jié)能發(fā)電調(diào)度日計(jì)劃編制系統(tǒng)、燃煤機(jī)組煙氣脫硫在線監(jiān)測系統(tǒng)、熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組熱負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)、節(jié)能發(fā)電調(diào)度信息發(fā)布網(wǎng)站四大技術(shù)支撐體系。其對安裝了脫硫設(shè)備的燃煤機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦機(jī)組脫硫沒有達(dá)到效率，系統(tǒng)就會亮黃燈，對其發(fā)電量就要進(jìn)行實(shí)行考核，嚴(yán)重違規(guī)者甚至?xí)惶蕹稣{(diào)度表。

2.動態(tài)規(guī)劃法

動態(tài)規(guī)劃法是一個(gè)處理多階段決策問題的方法，它將整個(gè)調(diào)度交易周期分解為若干個(gè)時(shí)段，每一時(shí)段為動態(tài)規(guī)劃過程的一個(gè)階段，各階段的狀態(tài)是該時(shí)段所有可能的開停機(jī)狀態(tài)組合。電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)就是動態(tài)規(guī)劃法的重要成果，某某公司結(jié)合該地區(qū)電力通信網(wǎng)、自動化設(shè)備運(yùn)行狀況、重要變電站的分布情況制定了詳細(xì)的數(shù)據(jù)專網(wǎng)雙平面網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，并進(jìn)行反復(fù)論證、修改，保障了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理，數(shù)據(jù)傳輸高效可靠。該工程的建成將使220千伏及以上變電站的調(diào)度數(shù)據(jù)通過兩個(gè)完全獨(dú)立的路由傳送，滿足調(diào)度多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸可靠性的要求，使變電站端至調(diào)度中心之間的數(shù)據(jù)傳輸更加安全、高效，為建設(shè)智能調(diào)度系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

3.Wallstor法

對于電力企業(yè)的特點(diǎn)和應(yīng)用情況，Wallstor提出了電力企業(yè)網(wǎng)絡(luò)存儲的解決方案。方案可以實(shí)現(xiàn)安全、自動、易管理、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)備份與應(yīng)用容災(zāi)。Wallstor網(wǎng)騰WIP6系列IPSAN存儲系統(tǒng)是基于iSCSI協(xié)議技術(shù)構(gòu)建，完全兼容傳統(tǒng)的以太網(wǎng)設(shè)備，可有效降低在存儲連接設(shè)備方面的投資。在網(wǎng)絡(luò)中增加一臺IPSAN網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，通過千兆網(wǎng)絡(luò)接口連接高速傳輸，將各個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)保存到I中，有效提高了數(shù)據(jù)的可靠性和可管理性。另外Wallstor網(wǎng)騰IPSAN存儲系統(tǒng)能夠支持多種RAID算法，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。WallstorIPSAN提供2個(gè)千兆網(wǎng)絡(luò)接口，支持?jǐn)U充多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，有效提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度支持windows、MACOSX、Linux、Unix等不同操作系統(tǒng)，SQLServer、Oracle、ExchangeServer、SharePoint、Domino、DB2、ActiveDirectory、MySQL、Sybase等各種數(shù)據(jù)庫Wallstor網(wǎng)騰IPSAN存儲系統(tǒng)采用嵌入式的方式，從而最大限度的降低了因硬盤損壞而導(dǎo)致整個(gè)存儲設(shè)備癱瘓的危險(xiǎn)性，進(jìn)一步保證了網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。IPSAN存儲系統(tǒng)能夠支持Raid0、Raid1、Raid5、Raid6、Raid5with1spare及JBOD等多種Raid算法，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全可靠。