調(diào)度中心智能調(diào)度業(yè)務(wù)成熟度模型及其應(yīng)用

3)面向多級(jí)決策的綜合評(píng)估分析

該階段對(duì)電網(wǎng)出現(xiàn)的某個(gè)不滿意的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，找出不滿意運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)的原因。

電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)是調(diào)度中心不同時(shí)間尺度的多級(jí)調(diào)度策略共同作用的結(jié)果，調(diào)度策略的優(yōu)劣和執(zhí)行情況的好壞直接影響電網(wǎng)運(yùn)行的最終狀態(tài)。此外由于需求和外部環(huán)境的不確定性，調(diào)度策略的優(yōu)劣是相對(duì)的，如果需求或外部環(huán)境發(fā)生強(qiáng)烈變化，那么提前制定的調(diào)度策略則很難滿足電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，進(jìn)而可能導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)不滿意的運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)根源在于需求或外部環(huán)境。因此，需要在對(duì)調(diào)度中心內(nèi)部的調(diào)度策略及其執(zhí)行情況評(píng)估的基礎(chǔ)上，對(duì)外部的需求和環(huán)境進(jìn)行綜合分析與評(píng)估，從而找出電網(wǎng)不滿意運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)的根源，為下一步調(diào)控提供依據(jù)。

4)全方位、一致性的電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)體系

從電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的需求來看，為確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行，亟需建立一套全方位、一致性的電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)體系。全方位是指指標(biāo)體系涵蓋內(nèi)容廣泛，既包括運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估，也包括決策評(píng)估、需求評(píng)估、外部環(huán)境評(píng)估等，同時(shí)容納時(shí)間維、空間維等多個(gè)維度的信息;一致性是指指標(biāo)體系本身具有開放性的架構(gòu)，具有可擴(kuò)展性、可移植性，靈活地適應(yīng)不同的場(chǎng)景。通過電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)體系的建立，為全面認(rèn)知電網(wǎng)的運(yùn)行態(tài)勢(shì)提供了系統(tǒng)化的平臺(tái)，從而減少了調(diào)度人員的工作量，提高了調(diào)控效率。

2.4智能決策

決策是為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)行，針對(duì)所有的可控手段，動(dòng)態(tài)制定調(diào)控方案的過程。決策是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最直接和最重要的手段，也是調(diào)度中心的核心業(yè)務(wù)。按時(shí)間尺度的不同，調(diào)度中心需要做出多項(xiàng)決策，如圖3所示。圖中：AVC表示自動(dòng)電壓控制;AGC表示自動(dòng)發(fā)電控制。

智能決策應(yīng)面向所有可控手段，在不同的時(shí)間尺度上協(xié)同優(yōu)化，以滿足不同利益相關(guān)者的需求，實(shí)現(xiàn)電力大系統(tǒng)的趨優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。按照實(shí)現(xiàn)程度不同，將智能決策分為以下4個(gè)階段。

1)面向傳統(tǒng)的調(diào)控對(duì)象，離線計(jì)劃制定、在線輔助決策與調(diào)控

目前調(diào)度中心的各項(xiàng)決策大多面向傳統(tǒng)的調(diào)控對(duì)象，如火電機(jī)組、水電機(jī)組、斷路器、變壓器分接頭、低頻減載裝置、柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)等，往往采取離線制定、在線輔助決策和人工調(diào)控相結(jié)合的方式對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)控。此外各個(gè)決策均以自身的調(diào)控目標(biāo)為依據(jù)，彼此之間缺乏溝通，往往導(dǎo)致調(diào)控效率低，甚至可能出現(xiàn)反復(fù)調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)振蕩的現(xiàn)象，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)。

2)不同調(diào)控手段和時(shí)間尺度的協(xié)調(diào)優(yōu)化決策

決策的時(shí)間尺度與調(diào)控手段的時(shí)間尺度一致，同一時(shí)間尺度上的決策，其調(diào)控手段將同時(shí)作用在電網(wǎng)上，共同影響電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，因此在同一時(shí)間尺度上的決策應(yīng)該進(jìn)行協(xié)同，即協(xié)同所有的可控資源進(jìn)行優(yōu)化決策，以達(dá)到控制成本的最小化和控制效果的最大化。

不同時(shí)間尺度上的決策層層遞進(jìn)，形成決策鏈，下級(jí)決策在上級(jí)決策的基礎(chǔ)上進(jìn)行，上級(jí)決策在制定的過程中要充分考慮下級(jí)決策的可操作空間，因此不同時(shí)間尺度的決策同樣需要協(xié)同。

3)面向需求和外部環(huán)境不確定性的優(yōu)化決策

在智能電網(wǎng)的新形勢(shì)下，調(diào)度中心的決策歸結(jié)為如何在不確定性情形下科學(xué)、合理地安排電能的生產(chǎn)、輸送和使用。因此，智能決策需要更廣泛地處理需求和外部環(huán)境的不確定性。例如：需要充分考慮新能源發(fā)電功率的大規(guī)模接入，將新能源發(fā)電技術(shù)納入到電網(wǎng)長(zhǎng)中短期能源優(yōu)化調(diào)度中，包括風(fēng)電功率預(yù)測(cè)精度校核、含風(fēng)電的發(fā)電計(jì)劃制定、含風(fēng)電的實(shí)時(shí)運(yùn)行控制技術(shù)等;考慮如何應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等可能導(dǎo)致大停電的安全隱患，應(yīng)建設(shè)集動(dòng)態(tài)安全評(píng)估、預(yù)防控制、緊急控制于一體的電網(wǎng)災(zāi)變防控系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨等惡劣自然災(zāi)害的影響，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行護(hù)航。

4)互動(dòng)決策，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行與管理

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)相關(guān)方的角色也發(fā)生了變化：傳統(tǒng)的用戶不再只是電能的消費(fèi)者，而是在特定情況下可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿奶峁┱?電網(wǎng)不再只是被動(dòng)地滿足用戶的電力需求，而是可以通過需求側(cè)管理的方式主動(dòng)地調(diào)控用電需求;隨著儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展，發(fā)電廠也不再只是輸出電能，而是可以吸收一部分電能，起到削峰填谷的作用。綜上，包括電網(wǎng)在內(nèi)的電力系統(tǒng)相關(guān)方打破了原有的依賴關(guān)系，具有了主動(dòng)和被動(dòng)的雙重角色。

在此基礎(chǔ)上，調(diào)度中心決策所面對(duì)的可調(diào)控對(duì)象涵蓋的內(nèi)容大幅增加，包括了參與需求側(cè)響應(yīng)管理的用戶、風(fēng)電場(chǎng)、各類儲(chǔ)能設(shè)施等。因此，需要對(duì)決策的內(nèi)容進(jìn)行同樣的擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)決策(即互為主動(dòng))，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行與管理。

2.5敏捷反應(yīng)

敏捷反應(yīng)的關(guān)鍵在于建立一套具有動(dòng)態(tài)、高度適應(yīng)性和及時(shí)響應(yīng)特性的柔性業(yè)務(wù)鏈，其可以分為以下4個(gè)階段。

1)傳統(tǒng)的基于職能部門劃分、人工協(xié)作的業(yè)務(wù)機(jī)制

在現(xiàn)有調(diào)度管理架構(gòu)中，采用基于職能管理的組織架構(gòu)，即按照職能部門進(jìn)行業(yè)務(wù)劃分(見圖4)。其中，運(yùn)行方式部門負(fù)責(zé)在長(zhǎng)時(shí)間尺度上整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行能力的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，即確定電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的可行域;計(jì)劃部門負(fù)責(zé)在短時(shí)間尺度上電網(wǎng)能量流的配置，即電網(wǎng)典型運(yùn)行點(diǎn);調(diào)度部門負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)狀態(tài)下對(duì)計(jì)劃部門制定的電網(wǎng)運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)系統(tǒng)外部干擾的變化;繼電保護(hù)部門負(fù)責(zé)電網(wǎng)非正常運(yùn)行狀態(tài)下的緊急處理;而自動(dòng)化部門、通信部門和綜合部門則負(fù)責(zé)處理電網(wǎng)二次系統(tǒng)的管理。

在職能部門內(nèi)部，易于形成自動(dòng)化的業(yè)務(wù)流程，職能部門之間往往需要花費(fèi)大量的人力、物力進(jìn)行業(yè)務(wù)對(duì)接和切換，依靠人工協(xié)作來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程正常運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，這將在一定程度上導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)效率低下和反應(yīng)遲緩。

2)業(yè)務(wù)均質(zhì)化、集成化

業(yè)務(wù)依托于應(yīng)用系統(tǒng)來完成，而現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)往往針對(duì)單個(gè)業(yè)務(wù)，無法面向整個(gè)的業(yè)務(wù)鏈，且各個(gè)系統(tǒng)之間難以緊密集成，使得“環(huán)環(huán)相扣”的業(yè)務(wù)被分散的系統(tǒng)分隔開來，存在大量的應(yīng)用孤島。因此，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)鏈的敏捷反應(yīng)，首先必須解決應(yīng)用孤島的問題，即基于統(tǒng)一的構(gòu)建思想實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的集成。