摘要：本文闡述了分層(多級)調(diào)度控制的概念及相關技術，介紹了我國電力系統(tǒng)的分層(多級)調(diào)度控制，總結了分層(多級)調(diào)度控制的優(yōu)勢。

所謂的“分層控制系統(tǒng)”是指從物理結構上或從功能上進行分層，使由此而形成的各子控制系統(tǒng)的動作從整個系統(tǒng)來看達到最恰當?shù)目刂菩Ч⒆詣踊蛉斯さ匕堰@些動作協(xié)調(diào)起來，遵循某一控制目標而工作的系統(tǒng)。為了構成達到預期目的的綜合自動化系統(tǒng)，把所有正在發(fā)展中的地區(qū)調(diào)度所及發(fā)電廠、變電站的自動化完善地協(xié)調(diào)起來以形成分層控制系統(tǒng)是比較現(xiàn)實的。

一、我國電力系統(tǒng)的分層(多級)調(diào)度控制

根據(jù)我國電力系統(tǒng)的實際情況和電力工業(yè)體制，電網(wǎng)調(diào)度指揮系統(tǒng)分為國家級總調(diào)度(簡稱國調(diào))、大區(qū)級調(diào)度(簡稱網(wǎng)調(diào))、省級調(diào)度(簡稱省調(diào))和地區(qū)級調(diào)度(簡稱地調(diào))四級。近年來隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，廣大農(nóng)村地區(qū)用電負荷急劇增長，己有數(shù)百個由大電網(wǎng)延伸供電的縣級電力網(wǎng)主變總容量達到或接近50～200MW?，F(xiàn)在國家已經(jīng)明確規(guī)定增加縣級調(diào)度，形成了五級調(diào)度分工協(xié)調(diào)進行指揮控制的電力系統(tǒng)運行體制。1.國家級調(diào)度國家調(diào)度(國調(diào))通過計算機數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與各大區(qū)電網(wǎng)控制中心相連，協(xié)調(diào)、確定大區(qū)電網(wǎng)間的聯(lián)絡線潮流和運行方式，監(jiān)視、統(tǒng)計和分析全國電網(wǎng)運行情況。2.大區(qū)級調(diào)度大區(qū)調(diào)度(區(qū)調(diào))按統(tǒng)一調(diào)度分級管理的原則，負責跨省大電網(wǎng)的超高壓線路的安全運行并按規(guī)定的發(fā)用電計劃及監(jiān)控原則進行管理，提高電能質(zhì)量和運行水平。3.省級調(diào)度省級調(diào)度按統(tǒng)一調(diào)度，分級管理的原則，負責省內(nèi)電網(wǎng)的安全運行并按照規(guī)定的發(fā)電計劃及監(jiān)控原則進行管理，提高電能質(zhì)量和運行水平。

二、分層(多級)調(diào)度控制相關技術

1.結合電網(wǎng)自動電壓控制進行調(diào)度電壓是衡量電能質(zhì)量的一項重要指標。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，只通過人工控制無功潮流和進行電壓控制，以保證大電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性是不實際的，必須實施自動電壓控制(AVC)。同頻率調(diào)節(jié)概念類似，電壓調(diào)節(jié)也可分為一次、二次和三次調(diào)節(jié)。電壓的快速無規(guī)則變化由發(fā)電機組無功功率“一次調(diào)節(jié)”進行補償，這種一次調(diào)節(jié)要求快速(毫秒級)，必須自動(類似機組一次調(diào)頻)，主要由機組勵磁調(diào)節(jié)器(AVR)實現(xiàn)二次調(diào)節(jié)是補償電壓的慢變化，控制的是控制區(qū)域內(nèi)“控制機組”所吸收和發(fā)出的無功功率，以使區(qū)域內(nèi)電壓合格，其反應時間為1—5min(類似二次調(diào)頻，即AGC)。三次調(diào)節(jié)則是使系統(tǒng)電壓和無功分布全面協(xié)調(diào)，控制電網(wǎng)在安全、經(jīng)濟和優(yōu)化狀態(tài)下運行，時間為15min以上(類似三次調(diào)頻，即經(jīng)濟調(diào)度)。

2.自動發(fā)電控制的分層控制與協(xié)調(diào)技術自動發(fā)電控制(auto-generation-control，AGC)也稱負荷和頻率控制(loadandfrequencycontrol，LFC)，它是能量管理系統(tǒng)的重要組成部分。按電網(wǎng)控制中心的目標函數(shù)將指令發(fā)送給有關發(fā)電廠的機組，通過電廠或機組的自動控制調(diào)節(jié)裝置，實現(xiàn)發(fā)電自動控制，從而達到控制中心(調(diào)度中心)的調(diào)控目標。在論文格式大的區(qū)域性電網(wǎng)互聯(lián)成為發(fā)展趨勢的情況下，采用AGC分層控制以保證電網(wǎng)的頻率質(zhì)量顯得尤為重要。互聯(lián)電網(wǎng)中AGC控制的基本原則是在保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量的前提下，執(zhí)行區(qū)域間的交換功率計劃，每個區(qū)域負責處理本區(qū)域的負荷擾動，并在緊急情況下給予相鄰區(qū)域以臨時性支援。目前，網(wǎng)、省調(diào)度根據(jù)這一原則，結合我國電網(wǎng)“統(tǒng)一調(diào)度、分級管理”的網(wǎng)、省調(diào)度運行模式提出的網(wǎng)、省調(diào)度分層TBC控制和CPS控制策略，已在華東電網(wǎng)調(diào)度、江蘇省電網(wǎng)調(diào)度和上海市電網(wǎng)調(diào)度等實際運行中取得了良好的效果。我們完全可以借鑒其經(jīng)驗，在其他網(wǎng)、省調(diào)度中推廣應用。超級秘書網(wǎng)

三、分層(多級)調(diào)度控制的優(yōu)勢

電力系統(tǒng)調(diào)度控制可分為集中調(diào)度控制和分層調(diào)度控制。集中調(diào)度控制就是電力系統(tǒng)內(nèi)所有發(fā)電廠和變電站的信息都集中到一個中央調(diào)度控制中心，由中央調(diào)度中心統(tǒng)一來完成整個電力系統(tǒng)調(diào)度控制的任務。在電力工業(yè)發(fā)展的初期階段，集中調(diào)度控制曾經(jīng)發(fā)揮了它的重要作用。但是隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，集中調(diào)度控制暴露出了許多不足，如運行不經(jīng)濟、技術難度大及可靠性不高等，這種調(diào)度機制已不能夠滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展需要。為了解決集中調(diào)度控制的缺點和不足，現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)普遍采用了分層調(diào)度控制。與集中調(diào)度控制相比，主要有以下幾方面的優(yōu)點：

1.易于保證自動化系統(tǒng)的可靠性;

2.可靈活地適應系統(tǒng)的擴大和變更;

3.可提高投資效率;

4.能更好地適應現(xiàn)代技術水平的發(fā)展;

5.便于協(xié)調(diào)調(diào)度控制;

6.改善系統(tǒng)響應。要使其成為最佳控制系統(tǒng)，必須從可靠性、經(jīng)濟性、響應特性、維修特性等最優(yōu)條件來決定。隨著電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，當主干系統(tǒng)發(fā)生事故時，無論系統(tǒng)本身的狀況、事故的后果以及預防事故的措施，都會變得很復雜。如果萬一對系統(tǒng)事故后的處理不當，其影響的范圍將是非常廣泛的。鑒于這種情況，必須從保證供電可靠性的觀點來討論目前系統(tǒng)調(diào)度的自動化問題。