淺談自動化管理模式的電網運行

隨着時代的不斷髮展，我國經濟突飛猛進，電網企業也逐漸朝着高端化、智能化方向發展。而電網運行的好壞將直接決定電力系統是否安全。電力市場和節能發電中電網的運行方式改變了傳統電網運行的模式，能夠最大限度的保障電網的運行安全。對電網運行方式進行管理能夠實現電力系統的安全、高校運行。

當前，我國電網運行方式存在一些缺點，比如智能化決策不高、科學化水平太低、電網運行方式的分類不夠精細，這些缺點導致電力系統很難適應現代化的發展需求。加之，國內電力市場進行改革，對傳統的電網運行提出了更大的壓力。所以社會迫切需要一種新的電網運行管理模式，來提高電網運行的效率。

1、自動化管理模式的電網運行中的關鍵技術

自動化管理模式的電網運行，需要關鍵技術的支撐，主要是對數據的標準化、特徵變量的篩選、精細運行方式的形成、以及可用約束集的形成。該文章將主要分析電網運行的表徵變量，選用了有功潮流作為變量，對數據採取標準化處理的方式，採用cos相似度測度對數據R型聚類，並將其與圖論方法進行結合，然後聚類結果進行適當修正,從而篩選出電網運行的特徵量。當做完以上過程時，定義出兩個電網運行方式之間的場景距離,利用距離的大小來進行分析，進一步選取電網運行方式。

2、數據的標準化

電網運行方式中囊括了很多信息，表徵電網運行狀況的方式也很多，本文主要選用有功潮流來進行表徵。不過，由於各個線路潮流的數值都不相同，所以迫切需要數據的標準化。

理論和實踐中，對數據標準化的方法一般是將數值標準化到-1到1之間，但是直接將數據縮放到這個區間之內，顯然不夠精細。本文利用物理公式進行計算，定義Pnm為第m條線路在第n個場景下的有功潮流,Pmx為第m條線路的額定容量,公式為Py=Pnm/PmxPnm可以認為時廣義上的線路負載率，而且能夠反映出線路是否運行良好，意義重大，能夠為下一步的分析提供基礎。而線路的定額兩是由人工進行控制的，從而可以根據不同的需要進行不同的修改，提高了適應性。

3、選取電網運行特徵量

電網運行需要很多的線路，數量可謂不計其數。所以如何挑選線路問題至關重要，必須挑選最具典型的變量才能相應的'解決問題。線路的有功潮流之間會存在相互關係，太多的線路不利於分析場景的典型特徵，所以要嚴格選取線路。首先進行粗略的選取，將一些利用率較低的線路去掉，因為它們對電網運行的影響很小，從而為提高計算率打下基礎。

該文利用了統計學中的原理，利用變量聚類結合圖論方法進行特徵變量的選取。採用數學中的計算向量間的餘弦值，來考察變量之間的關係，通過這種方式，可以高效率的選出線路，避免傳統選取方式中的弊端（比如漏選）。公式為：cosine(La,Lb)=Ei(piapib)2/√Eip2iaEip2ib。

利用該公式就會得出很多線路簇，每個簇可能是一些物理上存在關聯或者不存在關聯的組合體。進一步利用圖論方法改進變量聚類，從而在每個簇中選擇一個變量作為指標變量。

通過統計方法進行計算。

4、電網運行方式的自動化分析

完成上述操作之後，得到了各個運行方式的特徵，進行相應的聚類。對電網以前運行場景中的相關變量進行提取，從而形成運行方式矩陣，，然後進行聚類。將上述選取的特徵值作為變量，儘可能多的去選取不同歷史過程中電網運行的方式。利用公式Euclid(Su,Sv)進行計算，其中m為一共選取了多少個特徵量。

5、約束集的形成

上述典型運行方式形成之後，對該運行方式進行仔細的研究和分析。通過設定門限值，搜索典型運行方式裏德特徵變量。當搜索的特徵變量明顯高於門限值的數值時，就是約束集的特徵變量。門限值可以根據不同的需要進行人為的不同設定，操作簡單方便，因此適用性很廣。

6、自動化管理模式的電網運行實際檢測

對某地區某電網的實際數據進行收集，該電網採取了節能減排相關原則，對其進行分析，選取了某一年度的實驗潮流數據，按照不同的時刻一共選擇二千個歷史運行場景，有功潮流的線路大約四百條，通過Euclid(Su,Sv)的計算公式，計算二百條線路的有功潮流，將該數據作為特徵變量的聚類結果。並通過約束集的方式，選擇線路利用率的門限值為零點九，一共得出的典型運行方式的約束線路是55條。

通過對某年度冬季某天的電網實際潮流和節能減排的實驗數據進行對比，發現，發電前後存在很大差別的線路潮流點，一般是節能發電調度之後，變壓器的有功潮流明顯大於實際的潮流，而原先傳統的電網運行方式的分析不能夠滿足節能發電調度的需求，而基於自動化管理模式的電網運行分析能夠很好的解決這個問題。

7、結論

縱觀我國電網運行方式，可以發現目前的電網運行方式過於粗放，自動化較低，無法適應現代電力市場的需求，也無法滿足節能發電調度的需求。面臨這些挑戰，為了實現電網的高校運行，該文主要探討了自動化管理的電網運行方式，通過利用物理公式和統計學分析方法，建立了相應的模型，採用了聚類分析和圖論方法相結合的方式，將電網運行中的特徵變量提取出來，然後對此進行自動化的分析。然後通過實例，驗證了該模式的有效性、科學性和優越性。該模式能夠對電網進行實時調度提供一個方向，能夠對電力安排提供指導。本文也旨在通過該自動化管理模式，能夠讓電網相關部門提高電網運行的自動化程度，從傳統的年度轉變成月度，在電網相關人員進行未來潮流的預測過程中，應用該模式能夠選取合適的運行方式，從而全面提高電網安全的管理，提高電網運行的自動化水平，實現電網運行的智能化、科學化。

參考文獻：

[1]樑志飛,夏清,許洪強,朱明祥,張健,楊明輝.基於多目標優化模型的省級電網月度發電計劃[J].電網技術,2009(13).

[2]付紅軍,孟遠景,熊浩清,孫建華,胡揚宇,陳濤,趙娟.電網運行方式綜合管理系統設計與應用[J].電力自動化設備,2010(04).

[3]馬韜韜,郭創新,曹一家,韓禎祥,秦傑,張王俊.電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢[J].電力系統自動化,2010(09).

[4]趙亮,錢玉春.適應集約化管理的地區電網調度集控一體化建設思路[J].電力系統自動化,2010(14).