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【摘 要】多目标任务模型应用在电网调度中的实例不多，但在今年核心调度自动化系统的设计中，开始出现了较多文献用于电网调度自动化的人工智能系统研究。该模型相比较神经元模型有更高的可控性。本文综述研究了多目标任务下电网调度人员在配网调度中可能遇到的问题并对这些问题进行了对策分析。
【关键词】多目标任务模型；配网调度；问题与对策
0. 引言
电力配网是负责将输电网络电能输送到用户接入回路的电网功能层面。智能电网构想下，我国的输电网络最低电网等级为110kV，而家用电能电压等级为0.4kV（相间），广泛意义上，配网是指110kV以下，0.4kV以上的各等级配网。传统概念中，该区域配网分为10kV、35kV、66kV等多个等级，但在智能电网的构建架构中，除非是某些高耗能企业的66kV专线外，配网电压等级已经向着单纯35kV简化。京沪广深等大城市的新建小区入户级别已经达到了35kV，10kV线路已经进入到淘汰阶段。所以本文重点研究35kV配网的多目标任务及该任务模式下的调度问题及对策。
1. 任务目标及现状
1.1 电压控制
影响配网Um电压的因素主要有两点，其中一点是因为电缆发热作用导致的压降，第二点是因为无功功率带来的升压。电缆发热作用带来的压降可以通过提升电缆电压等级和增加电缆截面积来实现优化。但在固定的系统中，电缆发热作用带来的压降影响几乎可以忽略。因为电缆中无功负荷带来的升压作用对于电压控制带来的问题更加突出。
目前电网环境下，抗性无功的补偿通过固定补偿的方式在配网一侧进行，而容性无功补偿因为设备较为复杂，多在低压用电侧由用电单位进行自行补偿。这就给电网带来了容性补偿的一些难点。用电单位不能对自用部分容性无功进行充分补偿时，会影响到拉手回路其他用户的用电质量。
传统调度任务要求用户端Um电压变化幅度为±0.15Uo，而在当前准智能电网模式下，大部分用户端无功补偿器的整定电压变化幅度为±0.03Uo，而部分用户端无功补偿的跳闸电压都设置到了±0.10Uo。也就是说，用户对于电压调度的要求越来越高，是用电市场对高质量电能要求的体现。
1.2 电能质量
在上世纪90年代起，部分科研院所、医院等高质量电能需求用户使用用户端单相稳压器对电能质量进行整理，单相稳压器使用交直交的变压方式，将较为混乱的输入波形整理成较为完整的正弦波形。而近10年来，通信企业等对电能质量有着严格要求的企业开始使用EPS或者UPS对电能质量进行较大规模的整理，甚至可以在停电之后继续使用较长时间的储备电能。配合大规模铅酸电池组甚至锂电池组的EPS或者UPS系统，成为了当前最常见的“电能质量净化器”。
但是，因为电池组价格高昂，用户端增加EPS或者UPS的容量需要消耗大量的资金，这从一定程度上增加了用户的用电成本。所以，提升配网电能质量是当前配网调度的主要目标之一。
1.3 供电稳定性
提升配网电能质量必须严格电网保护的整定，也就是在继电保护的基础上，增加电网柔性管理的部分，允许电网因为电能质量干扰源的出现而进行跳闸保护。这种状态运行在复杂冗余网络，特别是支点比超过3.0的网络上时，会实现较好的电能质量目标，但是提高电能质量目标必须有足够的冗余度支持，否则容易在供电稳定性上出现问题。
所以，电能质量管理与供电稳定性是配网调度的矛盾体。在矢量负荷监控系统及电能质量管理系统的支持下，特别是在自动复送电系统的支持下，配网可以在高冗余网络中实现电能质量和供电稳定性的平衡管理。
2. 对策分析
2.1 提升无功补偿的电压级别
正常情况下，容性无功补偿器安装在用电侧，因为用电侧电压等级较低，导致容性无功的补偿设备体积较大，无功补偿成本较高。如果在高压侧补偿，特别是在35kV配电母线上直接补偿，从理论上会更加节约系统投入。采用自动化多级无功补偿集中投切的方式，可以使得全配网的电能质量得到集中的管理。
2.2 选配自动化设备
通过选配更先进的自动化设备，可以在高冗余网络中实现故障自动切除的同时，实现对于瞬时故障的及时隔离和自动合闸。也就是说，随着智能电网的建设逐渐深入，自动化设备在电网调度中的权限越来越高，介入式调度逐渐转换为旁路式调度，运行调度逐渐实现基于智能决策的自动化调度，而检修调度任务量逐渐增大。电网的检修调度复杂性正在呈几何倍数增加。
2.3 实现冗余检修调度
基于冗余电网的继电保护可能会造成冗余电网的一个冗余回路发生跳闸，冗余回路跳闸后，电网的其他冗余回路会承担起此回路的负荷任务。但是，如果不能建立起有效的冗余回路跳闸应急检修机制，就会使得冗余线路的保护作用丧失。
通过合理部署负荷监测系统，可以直接得到冗余线路跳闸的信号。在冗余线路跳闸后，根据实时运行数据，及时分析冗余线路跳闸的原因，是定冗余线路检修操作票，对冗余线路进行介入检修。这种冗余检修制度，是在计划检修和状态检修之后的一种新型检修模式。
2.4 增加业务学习，开发设备潜力
两条主线的建设中，智能电网硬件系统的建设和智能电网管理体制的建设一样重要。而发电企业的调配工作也应该充分面向智能电网建设的两条主线建设。大量的自动化设备融入调配工作中，使得调配人员必须加强三个方面的学习，以适应调配工作的革新需要：
（1）设备调配要素学习
大量的新设备投入应用，部分新设备与以往设备的属性有着较大的区别。比如万能断路器的使用，使得断路器选型变的简单，但因为通用设备在特异性网络中的应用，会给系统带来新的问题。电厂调配工作中需要在较密集网络中跨越不同级别母线，且电能质量相对较差，设备整定复杂。所以，积极向厂家技术人员学习设备调配要素，同时向已经熟练应用该设备的兄弟部门学习，可以较为直接的提升调配人员的业务素质。
（2）设备配合调配业务学习
新设备因为功能和性能的不同，在联合试运转时会表现出与原有设备不同的配合问题，这些配合问题都会成为未来设备调配的关键要素。熟练掌握这些配合问题，会为将来快速定位电网故障，快速编制操作票带来便捷。
（3）网络综合调配业务学习
通过全面试运行，新设备部署后高素质的调配人员可以充分观察和总结新设备与全网设备并网后的提升点和问题，这对于充分了解电网系统，增加调配人员业务素质有着实质性的帮助。建立健全针对电厂网络调配工作的业务学习机制，是充分提高电厂调配工作质量的有效途径。
2.5 加快推进智能电网建设
电网智能化的过渡过程，实际上是梯度投资和人才持续整合的过程，通过投资梯度控制硬件的升级，通过持续性人才整合实现管理的革新。到2030年智能电网初步建成时，电网的调度工作势必发生翻天覆地的变革。
3.结束语
综上，电网调度工作革新是随着电网智能化的推进而持续进行的变革。这种变革与电网调度人员素质的集体提升有关。作为电网调度人员，在电网硬件快速更新的梯度投资推动下，需要迅速了解电网调度的复杂任务目标，随时分析工作要素，将发现的问题积极解决，最后实现个人素质与智能电网建设的同步推进。
参考文献：
[1]陈铭.电力系统“调度云”关键技术的研究与实现.[D].广西大学硕士论文，2013年.
[2]谭真； 孙阳.基于安全原则的电网调度运行管理.[J].经营管理者，2013（12）：33-35.
[3]付泽鑫.南瑞集团完成国家电网“大运行”体系技术支持系统建设.[J].电力系统自动化，2013（07）：71-72.
【关键词】多目标任务模型；配网调度；问题与对策
0. 引言
电力配网是负责将输电网络电能输送到用户接入回路的电网功能层面。智能电网构想下，我国的输电网络最低电网等级为110kV，而家用电能电压等级为0.4kV（相间），广泛意义上，配网是指110kV以下，0.4kV以上的各等级配网。传统概念中，该区域配网分为10kV、35kV、66kV等多个等级，但在智能电网的构建架构中，除非是某些高耗能企业的66kV专线外，配网电压等级已经向着单纯35kV简化。京沪广深等大城市的新建小区入户级别已经达到了35kV，10kV线路已经进入到淘汰阶段。所以本文重点研究35kV配网的多目标任务及该任务模式下的调度问题及对策。
1. 任务目标及现状
1.1 电压控制
影响配网Um电压的因素主要有两点，其中一点是因为电缆发热作用导致的压降，第二点是因为无功功率带来的升压。电缆发热作用带来的压降可以通过提升电缆电压等级和增加电缆截面积来实现优化。但在固定的系统中，电缆发热作用带来的压降影响几乎可以忽略。因为电缆中无功负荷带来的升压作用对于电压控制带来的问题更加突出。
目前电网环境下，抗性无功的补偿通过固定补偿的方式在配网一侧进行，而容性无功补偿因为设备较为复杂，多在低压用电侧由用电单位进行自行补偿。这就给电网带来了容性补偿的一些难点。用电单位不能对自用部分容性无功进行充分补偿时，会影响到拉手回路其他用户的用电质量。
传统调度任务要求用户端Um电压变化幅度为±0.15Uo，而在当前准智能电网模式下，大部分用户端无功补偿器的整定电压变化幅度为±0.03Uo，而部分用户端无功补偿的跳闸电压都设置到了±0.10Uo。也就是说，用户对于电压调度的要求越来越高，是用电市场对高质量电能要求的体现。
1.2 电能质量
在上世纪90年代起，部分科研院所、医院等高质量电能需求用户使用用户端单相稳压器对电能质量进行整理，单相稳压器使用交直交的变压方式，将较为混乱的输入波形整理成较为完整的正弦波形。而近10年来，通信企业等对电能质量有着严格要求的企业开始使用EPS或者UPS对电能质量进行较大规模的整理，甚至可以在停电之后继续使用较长时间的储备电能。配合大规模铅酸电池组甚至锂电池组的EPS或者UPS系统，成为了当前最常见的“电能质量净化器”。
但是，因为电池组价格高昂，用户端增加EPS或者UPS的容量需要消耗大量的资金，这从一定程度上增加了用户的用电成本。所以，提升配网电能质量是当前配网调度的主要目标之一。
1.3 供电稳定性
提升配网电能质量必须严格电网保护的整定，也就是在继电保护的基础上，增加电网柔性管理的部分，允许电网因为电能质量干扰源的出现而进行跳闸保护。这种状态运行在复杂冗余网络，特别是支点比超过3.0的网络上时，会实现较好的电能质量目标，但是提高电能质量目标必须有足够的冗余度支持，否则容易在供电稳定性上出现问题。
所以，电能质量管理与供电稳定性是配网调度的矛盾体。在矢量负荷监控系统及电能质量管理系统的支持下，特别是在自动复送电系统的支持下，配网可以在高冗余网络中实现电能质量和供电稳定性的平衡管理。
2. 对策分析
2.1 提升无功补偿的电压级别
正常情况下，容性无功补偿器安装在用电侧，因为用电侧电压等级较低，导致容性无功的补偿设备体积较大，无功补偿成本较高。如果在高压侧补偿，特别是在35kV配电母线上直接补偿，从理论上会更加节约系统投入。采用自动化多级无功补偿集中投切的方式，可以使得全配网的电能质量得到集中的管理。
2.2 选配自动化设备
通过选配更先进的自动化设备，可以在高冗余网络中实现故障自动切除的同时，实现对于瞬时故障的及时隔离和自动合闸。也就是说，随着智能电网的建设逐渐深入，自动化设备在电网调度中的权限越来越高，介入式调度逐渐转换为旁路式调度，运行调度逐渐实现基于智能决策的自动化调度，而检修调度任务量逐渐增大。电网的检修调度复杂性正在呈几何倍数增加。
2.3 实现冗余检修调度
基于冗余电网的继电保护可能会造成冗余电网的一个冗余回路发生跳闸，冗余回路跳闸后，电网的其他冗余回路会承担起此回路的负荷任务。但是，如果不能建立起有效的冗余回路跳闸应急检修机制，就会使得冗余线路的保护作用丧失。
通过合理部署负荷监测系统，可以直接得到冗余线路跳闸的信号。在冗余线路跳闸后，根据实时运行数据，及时分析冗余线路跳闸的原因，是定冗余线路检修操作票，对冗余线路进行介入检修。这种冗余检修制度，是在计划检修和状态检修之后的一种新型检修模式。
2.4 增加业务学习，开发设备潜力
两条主线的建设中，智能电网硬件系统的建设和智能电网管理体制的建设一样重要。而发电企业的调配工作也应该充分面向智能电网建设的两条主线建设。大量的自动化设备融入调配工作中，使得调配人员必须加强三个方面的学习，以适应调配工作的革新需要：
（1）设备调配要素学习
大量的新设备投入应用，部分新设备与以往设备的属性有着较大的区别。比如万能断路器的使用，使得断路器选型变的简单，但因为通用设备在特异性网络中的应用，会给系统带来新的问题。电厂调配工作中需要在较密集网络中跨越不同级别母线，且电能质量相对较差，设备整定复杂。所以，积极向厂家技术人员学习设备调配要素，同时向已经熟练应用该设备的兄弟部门学习，可以较为直接的提升调配人员的业务素质。
（2）设备配合调配业务学习
新设备因为功能和性能的不同，在联合试运转时会表现出与原有设备不同的配合问题，这些配合问题都会成为未来设备调配的关键要素。熟练掌握这些配合问题，会为将来快速定位电网故障，快速编制操作票带来便捷。
（3）网络综合调配业务学习
通过全面试运行，新设备部署后高素质的调配人员可以充分观察和总结新设备与全网设备并网后的提升点和问题，这对于充分了解电网系统，增加调配人员业务素质有着实质性的帮助。建立健全针对电厂网络调配工作的业务学习机制，是充分提高电厂调配工作质量的有效途径。
2.5 加快推进智能电网建设
电网智能化的过渡过程，实际上是梯度投资和人才持续整合的过程，通过投资梯度控制硬件的升级，通过持续性人才整合实现管理的革新。到2030年智能电网初步建成时，电网的调度工作势必发生翻天覆地的变革。
3.结束语
综上，电网调度工作革新是随着电网智能化的推进而持续进行的变革。这种变革与电网调度人员素质的集体提升有关。作为电网调度人员，在电网硬件快速更新的梯度投资推动下，需要迅速了解电网调度的复杂任务目标，随时分析工作要素，将发现的问题积极解决，最后实现个人素质与智能电网建设的同步推进。
参考文献：
[1]陈铭.电力系统“调度云”关键技术的研究与实现.[D].广西大学硕士论文，2013年.
[2]谭真； 孙阳.基于安全原则的电网调度运行管理.[J].经营管理者，2013（12）：33-35.
[3]付泽鑫.南瑞集团完成国家电网“大运行”体系技术支持系统建设.[J].电力系统自动化，2013（07）：71-72.