國(guó)外調(diào)度運(yùn)行機(jī)構(gòu)關(guān)心的主要問題和指標(biāo)一、對(duì)調(diào)度模式差異的簡(jiǎn)單介紹國(guó)外調(diào)度運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主要職責(zé)和國(guó)內(nèi)大致相同，但根據(jù)各國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的情況又有所差異。以美國(guó)、加拿大等為代表的國(guó)家各區(qū)域?yàn)楠?dú)立的ISO(電力公司)供電，各電力公司既有電網(wǎng)又有電廠，電力公司再進(jìn)行互聯(lián)構(gòu)成區(qū)域型互聯(lián)電力系統(tǒng)，如美國(guó)就是由西部互聯(lián)系統(tǒng)(WesternInterconnect)、德州互聯(lián)系統(tǒng)(TexasInterconnect)和東部互聯(lián)系統(tǒng)(EasternInterconnect)組成，3大互聯(lián)系統(tǒng)之間只通過背靠背直流相連，因此只有非同步聯(lián)系。各電力公司都有自己的調(diào)度機(jī)構(gòu)，主要職能是平衡自己供電區(qū)域的負(fù)荷和守好與相鄰區(qū)域的聯(lián)絡(luò)線。最大的只有PJM(賓西法尼亞一新澤西一馬里蘭)聯(lián)合電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了共計(jì)14個(gè)州的聯(lián)合調(diào)度。美國(guó)各電力公司電網(wǎng)運(yùn)行的評(píng)價(jià)和管理由現(xiàn)隸屬能源部的北美電力可靠性協(xié)會(huì)(NERC)負(fù)責(zé)。BOUGIESPOWM7//rPowerGridofU.S.A.POWERRJUOSMLARPOWERHlINDiPOWEItIM3EACaHllE]CTiM$?2007ElectricPowerResearchInstitute,Inc.Allrightsreserved.g,fc|II^ZIBOUGIESPOWM7//rPowerGridofU.S.A.POWERRJUOSMLARPOWERHlINDiPOWEItIM3EACaHllE]CTiM$?2007ElectricPowerResearchInstitute,Inc.Allrightsreserved.g,fc|II^ZITHEOJttDAbaulItHMap?■WUiorucfaM'iarIhaLl.S.afedrtesBJgndElETIItCLR￡S5W>SW?V*-7W-TWSW*r1,M0htf1AC-BC-AGEJnLi以中國(guó)、法國(guó)、印度等為代表的國(guó)家存在國(guó)家和大區(qū)范圍統(tǒng)一調(diào)度的電網(wǎng)和調(diào)度機(jī)構(gòu)，盡管管理水平有高有低，但對(duì)電力交換和事故處理進(jìn)行統(tǒng)一的指揮和管理，包括日常性指標(biāo)的評(píng)價(jià)和管理。二、對(duì)調(diào)度關(guān)心的主要問題和指標(biāo)的簡(jiǎn)單介紹盡管各國(guó)調(diào)度機(jī)構(gòu)所行使管理的模式有所差異，但是對(duì)電網(wǎng)所行使的職責(zé)是一致的，那就是對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)視、評(píng)估和控制。下面就結(jié)合世界范圍內(nèi)技術(shù)進(jìn)步的情況，簡(jiǎn)要介紹一下環(huán)節(jié)上調(diào)度機(jī)構(gòu)所關(guān)心的主要問題和指標(biāo)。（1）監(jiān)視環(huán)節(jié)A?狀態(tài)估計(jì)（精度）-狀態(tài)測(cè)量控制中心現(xiàn)有的監(jiān)視系統(tǒng)依賴于狀態(tài)估計(jì)器，其以SCADA和遠(yuǎn)程終端裝臵收集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。國(guó)外調(diào)度機(jī)構(gòu)非常重視的指標(biāo)是狀態(tài)估計(jì)的精度，并通過發(fā)展PMU等技術(shù)手段向狀態(tài)測(cè)量發(fā)展?；赑MU的狀態(tài)測(cè)量預(yù)期比狀態(tài)估計(jì)更有效，因?yàn)橥较嗔啃盘?hào)能夠提供狀態(tài)變量，而狀態(tài)估計(jì)不但需要更多的運(yùn)行時(shí)間且不夠穩(wěn)健需要大量的工作來進(jìn)行拓?fù)錂z查和壞數(shù)據(jù)檢測(cè)。單線圖-廣域（地理信息系統(tǒng)）GIS現(xiàn)有的技術(shù)利用單線圖顯示系統(tǒng)的配臵，可以表明有哪些母線連接于一條特定的母線。但是，單線圖與地理位臵并不完全一致。而且，監(jiān)視系統(tǒng)中通常只顯示RTO或ISO區(qū)域的母線及一些邊界母線。狀態(tài)測(cè)量結(jié)果應(yīng)與跨區(qū)域的廣域地理信息系統(tǒng)（GIS）相結(jié)合，該系統(tǒng)目前廣泛用于配電系統(tǒng)（而非輸電級(jí)）控制中心顯示屏的網(wǎng)絡(luò)可視化顯示。廣域GIS應(yīng)涵蓋一個(gè)廣大的區(qū)域，包括ISO或RT0自己的服務(wù)領(lǐng)域及所有的互聯(lián)區(qū)，如整個(gè)東部互聯(lián)系統(tǒng)或WECC系統(tǒng)。這將提高大范圍內(nèi)的情境意識(shí)，并防止在未充分了解相鄰系統(tǒng)情況下的不當(dāng)運(yùn)行。有限穩(wěn)定裕度監(jiān)視十真實(shí)穩(wěn)定裕度監(jiān)視現(xiàn)有的技術(shù)通常是顯示電壓幅值，這只能提供有限的電壓穩(wěn)定性信息。PV曲線有一個(gè)較陡的頂點(diǎn)或崩潰點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)今的電力系統(tǒng)比以往更緊張，且有大量的無功補(bǔ)償器在運(yùn)行。因此，電壓幅值不再是一個(gè)好的電壓穩(wěn)定性指標(biāo)。因此，需要一個(gè)真實(shí)的電壓穩(wěn)定性裕度指標(biāo)以進(jìn)行更好的監(jiān)視。另外，現(xiàn)有的技術(shù)僅能監(jiān)視局部頻率。但是，當(dāng)全局頻率，尤其是頻率變化可以監(jiān)視或跟蹤時(shí)，則可通過適當(dāng)?shù)念l率技術(shù)識(shí)別故障位置，即使很遠(yuǎn)的故障位置也可識(shí)別。借助廣域GIS數(shù)據(jù)及不斷的發(fā)展，電壓穩(wěn)定性裕度及頻率可實(shí)時(shí)地顯示在實(shí)際廣域地圖上。與基于仿真的局部可視化技術(shù)相比，以測(cè)量為基礎(chǔ)的穩(wěn)定性裕度監(jiān)視系統(tǒng)將會(huì)極大地幫助運(yùn)行人員在實(shí)時(shí)運(yùn)行中識(shí)別潛在的問題?；旌贤ㄐ畔到y(tǒng)-專用通信系統(tǒng)現(xiàn)有的區(qū)域間通信技術(shù)是新舊技術(shù)的組合，如電話線路、無線、微波及光纖等。通信渠道的專用程度應(yīng)該更高，如使用專設(shè)的光纖。更重要的變化應(yīng)是數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化，這樣就能輕松地實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域間的真正的無縫連接。電力系統(tǒng)監(jiān)視-超電力公司監(jiān)視控制中心的現(xiàn)有監(jiān)視系統(tǒng)更多的只關(guān)注于電網(wǎng)。但許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將對(duì)其它相關(guān)系統(tǒng)，如燃料情況及天氣預(yù)測(cè)的監(jiān)視作為對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)先進(jìn)程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。具體而言，在與一些分析功能結(jié)合后，可以分析其它系統(tǒng)的任何擾亂，以顯示其對(duì)電網(wǎng)的影響，這種超電力公司監(jiān)視將會(huì)大大提高和增強(qiáng)關(guān)于受監(jiān)視電力系統(tǒng)的情境意識(shí)。例如，在惡劣天氣中預(yù)測(cè)可能對(duì)輸電線路造成的影響，顯示預(yù)測(cè)信息并將其傳遞給運(yùn)行人員，這將會(huì)幫助運(yùn)行人員做出決策，重新調(diào)度發(fā)電和輸電設(shè)施，這樣系統(tǒng)會(huì)更適應(yīng)災(zāi)難性的氣候事件。（2）評(píng)估環(huán)節(jié)非排序報(bào)警系統(tǒng)-排序報(bào)警系統(tǒng)更多現(xiàn)有的報(bào)警系統(tǒng)可給出各種類型的報(bào)警；但是，并沒有給各種信息設(shè)臵優(yōu)先順序。發(fā)生嚴(yán)重?cái)_動(dòng)時(shí)，可能會(huì)有很多報(bào)警信號(hào)，以至于運(yùn)行人員可能會(huì)不知所措。國(guó)外更多先進(jìn)的分析評(píng)估系統(tǒng)要求報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)基于根本原因分析（實(shí)質(zhì)上就是初步的安全評(píng)估）給每個(gè)報(bào)警信息設(shè)臵優(yōu)先級(jí)。因此，運(yùn)行人員可以按照最優(yōu)先的報(bào)警解決擾動(dòng)的根本原因。這可以減少運(yùn)行人員誤操作的可能性，并能提高處理真實(shí)緊急事件的能力。穩(wěn)態(tài)安全評(píng)估-動(dòng)態(tài)安全評(píng)估控制中心現(xiàn)有的在線分析通常是進(jìn)行穩(wěn)態(tài)預(yù)想事故分析。利用預(yù)想事故潮流研究分析每一個(gè)可信預(yù)想事故事件，并識(shí)別線路潮流波動(dòng)。在國(guó)外先進(jìn)的控制中心，要求會(huì)使用基于時(shí)域的在線分析，如電壓穩(wěn)定性、暫態(tài)功角穩(wěn)定性分析，以及在線、小信號(hào)穩(wěn)定性分析。運(yùn)行間隔分析f前瞻分析現(xiàn)有技術(shù)僅用于下一個(gè)運(yùn)行時(shí)間間隔（如每隔5分鐘）的在線分析（即預(yù)想事故篩查），而不能指出系統(tǒng)條件可能發(fā)生的短期-中期變化（如一小時(shí)內(nèi)）。更多的調(diào)度機(jī)構(gòu)要求在線分析不僅會(huì)進(jìn)行如前所述的動(dòng)態(tài)分析，還將具有前瞻仿真能力，這樣就能考慮到未來的系統(tǒng)條件。然后，還可考慮可能的短-中期戰(zhàn)略措施。確定性方法f概率性方法現(xiàn)有的技術(shù)在確定性方法中應(yīng)用N-1預(yù)想事故。隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的調(diào)度機(jī)構(gòu)要求基于概率風(fēng)險(xiǎn)分析考慮N-x或級(jí)聯(lián)故障。當(dāng)系統(tǒng)比以往更緊張時(shí)，應(yīng)特別注意高階預(yù)想事故及可能的級(jí)聯(lián)故障。高階預(yù)想事故的維數(shù)會(huì)急劇增長(zhǎng)，因此有必要考慮預(yù)想事故的發(fā)生概率及影響，因此需要概率性方法。離線模型驗(yàn)證f在線模型驗(yàn)證現(xiàn)有的分析基于預(yù)定義發(fā)電機(jī)和輸電模型，可在離線研究中進(jìn)行驗(yàn)證。這并不代表系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)特性。越來越多的調(diào)度機(jī)構(gòu)要求控制中心的在線分析應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模型更新和驗(yàn)證。數(shù)據(jù)在更新、驗(yàn)證過之后才用于前面提到的在線穩(wěn)定分析。（3）控制環(huán)節(jié)局部控制措施f全局協(xié)調(diào)控制措施以往的技術(shù)往往缺少控制和保護(hù)系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)，每個(gè)組件都自行采取行動(dòng)。有時(shí)這種不協(xié)調(diào)的控制可能導(dǎo)致預(yù)想事故下的過度反應(yīng)，例如，負(fù)荷中心的負(fù)荷增加可能會(huì)導(dǎo)致電壓降低，這將使抽頭切換變壓器試圖提高電壓，這將增加功耗，最終進(jìn)一步降低系統(tǒng)電壓。如果分接開關(guān)通過控制中心的一個(gè)信號(hào)了解到負(fù)荷增加的情況，就可以實(shí)施協(xié)調(diào)策略。因此，調(diào)度機(jī)構(gòu)的控制中心應(yīng)有能力協(xié)調(diào)分布于系統(tǒng)中的很多控制裝臵，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)協(xié)調(diào)，從而提高控制能力?；陔x線的參數(shù)設(shè)置-在線重新配置的參數(shù)設(shè)置目前，保護(hù)與控制整定值基于離線研究配臵為固定值。逐漸的這些整定值將應(yīng)以一種前瞻性、適應(yīng)性的方法進(jìn)行實(shí)時(shí)配置，這樣在系統(tǒng)不緊張時(shí)能更好地利用發(fā)電和輸電的資產(chǎn)，并在系統(tǒng)極其緊張時(shí)更好地保護(hù)系統(tǒng)。例如，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷減少且在線安全顯示一個(gè)良好的穩(wěn)定性裕度時(shí)，可把控制參數(shù)設(shè)置為一個(gè)新的值，從而傳輸更多的經(jīng)濟(jì)電力。相反，系統(tǒng)更緊張時(shí)，可以調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，從而減少經(jīng)濟(jì)電力的傳輸量，以確保系統(tǒng)安全。離線設(shè)備診斷-在線診斷與維護(hù)排序應(yīng)基于在線安全評(píng)估進(jìn)行在線設(shè)備監(jiān)視與診斷，以便根據(jù)設(shè)備的老化狀態(tài)及對(duì)系統(tǒng)安全的重要性及時(shí)調(diào)度維護(hù)小組進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。這將確保系統(tǒng)始終處于良好的狀態(tài)中。三、印度大停電后，調(diào)查報(bào)告中對(duì)調(diào)度機(jī)構(gòu)的要求和建議2012年7月底印度大停電創(chuàng)造了歷史上受停電影響人口最多的記錄，給印度整個(gè)國(guó)家正常的生產(chǎn)生活造成巨大影響。印度國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布的最終事故調(diào)查報(bào)告中對(duì)調(diào)度機(jī)構(gòu)和調(diào)度管理提出了一些要求和建議，具有借鑒意義。重新審視距離三段保護(hù)整定，引入第三方檢查全網(wǎng)保護(hù)。2）全網(wǎng)開始建設(shè)WAMS系統(tǒng)（目前僅有在印度理工學(xué)院IIT投運(yùn)了WAMS的原型機(jī)，該原型機(jī)記錄波形對(duì)本次事故調(diào)查至關(guān)重要）。3）進(jìn)一步強(qiáng)制電廠提供包括一次調(diào)頻和二次調(diào)頻在內(nèi)的輔助服務(wù)（印度大部分電廠以前是不提供