摘要：本文闡述了分層(多級(jí))調(diào)度控制的概念及相關(guān)技術(shù)，介紹了我國(guó)電力系統(tǒng)的分層(多級(jí))調(diào)度控制，總結(jié)了分層(多級(jí))調(diào)度控制的優(yōu)勢(shì)。

所謂的“分層控制系統(tǒng)”是指從物理結(jié)構(gòu)上或從功能上進(jìn)行分層，使由此而形成的各子控制系統(tǒng)的動(dòng)作從整個(gè)系統(tǒng)來看達(dá)到最恰當(dāng)?shù)目刂菩Ч⒆詣?dòng)或人工地把這些動(dòng)作協(xié)調(diào)起來，遵循某一控制目標(biāo)而工作的系統(tǒng)。為了構(gòu)成達(dá)到預(yù)期目的的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，把所有正在發(fā)展中的地區(qū)調(diào)度所及發(fā)電廠、變電站的自動(dòng)化完善地協(xié)調(diào)起來以形成分層控制系統(tǒng)是比較現(xiàn)實(shí)的。

一、我國(guó)電力系統(tǒng)的分層(多級(jí))調(diào)度控制

根據(jù)我國(guó)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況和電力工業(yè)體制，電網(wǎng)調(diào)度指揮系統(tǒng)分為國(guó)家級(jí)總調(diào)度(簡(jiǎn)稱國(guó)調(diào))、大區(qū)級(jí)調(diào)度(簡(jiǎn)稱網(wǎng)調(diào))、省級(jí)調(diào)度(簡(jiǎn)稱省調(diào))和地區(qū)級(jí)調(diào)度(簡(jiǎn)稱地調(diào))四級(jí)。近年來隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，廣大農(nóng)村地區(qū)用電負(fù)荷急劇增長(zhǎng)，己有數(shù)百個(gè)由大電網(wǎng)延伸供電的縣級(jí)電力網(wǎng)主變總?cè)萘窟_(dá)到或接近50～200MW。現(xiàn)在國(guó)家已經(jīng)明確規(guī)定增加縣級(jí)調(diào)度，形成了五級(jí)調(diào)度分工協(xié)調(diào)進(jìn)行指揮控制的電力系統(tǒng)運(yùn)行體制。1.國(guó)家級(jí)調(diào)度國(guó)家調(diào)度(國(guó)調(diào))通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與各大區(qū)電網(wǎng)控制中心相連，協(xié)調(diào)、確定大區(qū)電網(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)線潮流和運(yùn)行方式，監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)和分析全國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行情況。2.大區(qū)級(jí)調(diào)度大區(qū)調(diào)度(區(qū)調(diào))按統(tǒng)一調(diào)度分級(jí)管理的原則，負(fù)責(zé)跨省大電網(wǎng)的超高壓線路的安全運(yùn)行并按規(guī)定的發(fā)用電計(jì)劃及監(jiān)控原則進(jìn)行管理，提高電能質(zhì)量和運(yùn)行水平。3.省級(jí)調(diào)度省級(jí)調(diào)度按統(tǒng)一調(diào)度，分級(jí)管理的原則，負(fù)責(zé)省內(nèi)電網(wǎng)的安全運(yùn)行并按照規(guī)定的發(fā)電計(jì)劃及監(jiān)控原則進(jìn)行管理，提高電能質(zhì)量和運(yùn)行水平。

二、分層(多級(jí))調(diào)度控制相關(guān)技術(shù)

1.結(jié)合電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制進(jìn)行調(diào)度電壓是衡量電能質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，只通過人工控制無功潮流和進(jìn)行電壓控制，以保證大電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性是不實(shí)際的，必須實(shí)施自動(dòng)電壓控制(AVC)。同頻率調(diào)節(jié)概念類似，電壓調(diào)節(jié)也可分為一次、二次和三次調(diào)節(jié)。電壓的快速無規(guī)則變化由發(fā)電機(jī)組無功功率“一次調(diào)節(jié)”進(jìn)行補(bǔ)償，這種一次調(diào)節(jié)要求快速(毫秒級(jí))，必須自動(dòng)(類似機(jī)組一次調(diào)頻)，主要由機(jī)組勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(AVR)實(shí)現(xiàn)二次調(diào)節(jié)是補(bǔ)償電壓的慢變化，控制的是控制區(qū)域內(nèi)“控制機(jī)組”所吸收和發(fā)出的無功功率，以使區(qū)域內(nèi)電壓合格，其反應(yīng)時(shí)間為1—5min(類似二次調(diào)頻，即AGC)。三次調(diào)節(jié)則是使系統(tǒng)電壓和無功分布全面協(xié)調(diào)，控制電網(wǎng)在安全、經(jīng)濟(jì)和優(yōu)化狀態(tài)下運(yùn)行，時(shí)間為15min以上(類似三次調(diào)頻，即經(jīng)濟(jì)調(diào)度)。

2.自動(dòng)發(fā)電控制的分層控制與協(xié)調(diào)技術(shù)自動(dòng)發(fā)電控制(auto-generation-control，AGC)也稱負(fù)荷和頻率控制(loadandfrequencycontrol，LFC)，它是能量管理系統(tǒng)的重要組成部分。按電網(wǎng)控制中心的目標(biāo)函數(shù)將指令發(fā)送給有關(guān)發(fā)電廠的機(jī)組，通過電廠或機(jī)組的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)發(fā)電自動(dòng)控制，從而達(dá)到控制中心(調(diào)度中心)的調(diào)控目標(biāo)。在論文格式大的區(qū)域性電網(wǎng)互聯(lián)成為發(fā)展趨勢(shì)的情況下，采用AGC分層控制以保證電網(wǎng)的頻率質(zhì)量顯得尤為重要。互聯(lián)電網(wǎng)中AGC控制的基本原則是在保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量的前提下，執(zhí)行區(qū)域間的交換功率計(jì)劃，每個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)處理本區(qū)域的負(fù)荷擾動(dòng)，并在緊急情況下給予相鄰區(qū)域以臨時(shí)性支援。目前，網(wǎng)、省調(diào)度根據(jù)這一原則，結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)“統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理”的網(wǎng)、省調(diào)度運(yùn)行模式提出的網(wǎng)、省調(diào)度分層TBC控制和CPS控制策略，已在華東電網(wǎng)調(diào)度、江蘇省電網(wǎng)調(diào)度和上海市電網(wǎng)調(diào)度等實(shí)際運(yùn)行中取得了良好的效果。我們完全可以借鑒其經(jīng)驗(yàn)，在其他網(wǎng)、省調(diào)度中推廣應(yīng)用。超級(jí)秘書網(wǎng)

三、分層(多級(jí))調(diào)度控制的優(yōu)勢(shì)

電力系統(tǒng)調(diào)度控制可分為集中調(diào)度控制和分層調(diào)度控制。集中調(diào)度控制就是電力系統(tǒng)內(nèi)所有發(fā)電廠和變電站的信息都集中到一個(gè)中央調(diào)度控制中心，由中央調(diào)度中心統(tǒng)一來完成整個(gè)電力系統(tǒng)調(diào)度控制的任務(wù)。在電力工業(yè)發(fā)展的初期階段，集中調(diào)度控制曾經(jīng)發(fā)揮了它的重要作用。但是隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，集中調(diào)度控制暴露出了許多不足，如運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)、技術(shù)難度大及可靠性不高等，這種調(diào)度機(jī)制已不能夠滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展需要。為了解決集中調(diào)度控制的缺點(diǎn)和不足，現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)普遍采用了分層調(diào)度控制。與集中調(diào)度控制相比，主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：

1.易于保證自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性;

2.可靈活地適應(yīng)系統(tǒng)的擴(kuò)大和變更;

3.可提高投資效率;

4.能更好地適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)水平的發(fā)展;

5.便于協(xié)調(diào)調(diào)度控制;

6.改善系統(tǒng)響應(yīng)。要使其成為最佳控制系統(tǒng)，必須從可靠性、經(jīng)濟(jì)性、響應(yīng)特性、維修特性等最優(yōu)條件來決定。隨著電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，當(dāng)主干系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，無論系統(tǒng)本身的狀況、事故的后果以及預(yù)防事故的措施，都會(huì)變得很復(fù)雜。如果萬一對(duì)系統(tǒng)事故后的處理不當(dāng)，其影響的范圍將是非常廣泛的。鑒于這種情況，必須從保證供電可靠性的觀點(diǎn)來討論目前系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化問題。