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[科普中国]-分层调度控制

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从理论上讲,可以对电力系统实行集中调度控制,也可以实行分层调度控制。分层调度控制将全电力系统的监视控制任务分配给属于不同层次的调度中心。下一层调度除完成本层次的调度控制任务外,还接受上一级调度组织的调度命令并向上层调度传递所需信息。1

简介所谓集中调度控制就是把电力系统内所有发电厂和变电站的信息都集中在一个调度控制中心,由一个调度控制中心对整个电力系统进行调度控制。从经济上看,由于电力系统的设备在地理位置上分布很广,通过远距离通道把所有的信息传输并集中到一个地点,投资和运行费都是比较高的。从技术上看,把数量很大的信息集中在一个调度中心,使得调度中心的规模巨大,计算机系统复杂。另一方面,调度值班人员不可能全部顾及和处理。此外,从数据传输的可靠性看,传输距离越远,受干扰的机会就越大,数据出现错误的机会也就越大。1

鉴于集中调度控制的缺点,目前世界各国的大型电力系统都是采用分层调度控制的。国际电工委员会标准提出的典型分层结构就将电力系统调度中心分为主调度中心、区域调度中心和地区调度中心。这些相当于中国的大区电网调度中心(简称网调)、省调度中心(简称省调)和地区调度所(简称地调)。分层调度控制将全电力系统的监视控制任务分配给属于不同层次的调度中心。下一层调度除完成本层次的调度控制任务外,还接受上一级调度组织的调度命令并向上层调度传递所需信息。1

分层调度控制的优势分层调度控制可以克服集中控制的缺点。主要有以下优点:

(1)便于协调调度控制

电力系统调度控制任务有全局性的,亦有局部性的.但大量的调度任务则是属于局部性的。分层调度控制将大量的局部性调度控制任务由下层相应的调度机构完成,而全系统性或跨地区的调度控制可以由上层相应的调度机构完成。这种结构模式便于协调电力系统的调度与控制。同时,电力系统不断扩大,运行信息大量增加,分层调度控制各层次的调度控制中心根据各自分担的调度控制任务采集和处理相应的信息,可以大大地提高信息传输和处理的效能。

(2)高系统可靠性

采用分层调度控制方式,每一个调度控制中心或调度所都有一套相应的调度自动化系统收集自己管辖范围内的电力系统运行状态信息,完成所分工的调度任务。当某一调度所的调度自动化系统出现故障或停运时,只影响它分工的那一部分,而其他调度控制中心的调度自动化系统仍然照常工作,这就提高了整个系统的可靠性。

(3)改善系统响应

电力系统调度控制的实时性是很重要的,事故处理、负荷调度、不正常运行状态的改善和消除都必须在一定时间内完成。采用分层调度控制方式使不少调度控制任务由不同层次的调度自动化系统并行处理,从而加快了处理速度,亦即改善了整个系统的响应时间(从系统的输入发生变化起,到系统做出控制决策并将决策输出为止所需的时间)。

在实施分层调度控制时,合理确定分层数和每层的功能,对保证电力系统可靠、灵活的运行是很重要的。1

我国电网的分层调度我国目前的电力体制已实现厂网分开,成立了国家电网公司和南方电网公司。国家电网公司管辖五个大电网以及一些省网,并且在大网之间通过联络线进行能量交换。南方电网公司目前管辖着广东、广西、云南、贵州等省网。1

我国现行电网运行、管理体制实行五级分层调度管理,以国家电网公司系统而论,五级调度分别是:国家电网调度、大区级电网调度、省级电网调度、地(市)级电网调度和县级电网调度。

电网调度管理实行分级管理的体系,奠定了电网分层控制的模式,各级调度中心是各级电网控制中心,信息分层采集,逐级传送,命令也按层次逐级下达,各级调度都规定了相应的职责。以上各级调度之间实现数据通信,并逐步联成网络,构成对电力系统的运行实行分层控制的调度自动化系统。因此我国电网调度的基本原则是统一调度、分级管理、分层控制。图1为电网分层调度控制示意图。

在实行厂、网分开,竞价上网和市场化取向的电力体制下,发电厂与电网公司实现了产权分离,发电企业不再由电网公司管理,而分属于新成立的大唐、华能、华电、中国电力投资集团等发电公司管理,但发电厂仍必须遵守统一调度的原则,所有并网电厂必须与相应的电网调度中心签订并网调度协议,以确保整个电网的安全、优质、经济运行。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学