調度中心智能調度業(yè)務(wù)成熟度模型及其應用

3)面向多級決策的綜合評估分析

該階段對電網(wǎng)出現的某個(gè)不滿(mǎn)意的運行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，找出不滿(mǎn)意運行狀態(tài)出現的原因。

電網(wǎng)運行狀態(tài)是調度中心不同時(shí)間尺度的多級調度策略共同作用的結果，調度策略的優(yōu)劣和執行情況的好壞直接影響電網(wǎng)運行的最終狀態(tài)。此外由于需求和外部環(huán)境的不確定性，調度策略的優(yōu)劣是相對的，如果需求或外部環(huán)境發(fā)生強烈變化，那么提前制定的調度策略則很難滿(mǎn)足電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的要求，進(jìn)而可能導致電網(wǎng)出現不滿(mǎn)意的運行狀態(tài)，此時(shí)根源在于需求或外部環(huán)境。因此，需要在對調度中心內部的調度策略及其執行情況評估的基礎上，對外部的需求和環(huán)境進(jìn)行綜合分析與評估，從而找出電網(wǎng)不滿(mǎn)意運行狀態(tài)出現的根源，為下一步調控提供依據。

4)全方位、一致性的電網(wǎng)運行指標體系

從電力系統實(shí)際運行的需求來(lái)看，為確保電網(wǎng)的安全、穩定、經(jīng)濟、高效運行，亟需建立一套全方位、一致性的電網(wǎng)運行指標體系。全方位是指指標體系涵蓋內容廣泛，既包括運行狀態(tài)評估，也包括決策評估、需求評估、外部環(huán)境評估等，同時(shí)容納時(shí)間維、空間維等多個(gè)維度的信息;一致性是指指標體系本身具有開(kāi)放性的架構，具有可擴展性、可移植性，靈活地適應不同的場(chǎng)景。通過(guò)電網(wǎng)運行指標體系的建立，為全面認知電網(wǎng)的運行態(tài)勢提供了系統化的平臺，從而減少了調度人員的工作量，提高了調控效率。

2.4智能決策

決策是為實(shí)現電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、高效運行，針對所有的可控手段，動(dòng)態(tài)制定調控方案的過(guò)程。決策是實(shí)現電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行最直接和最重要的手段，也是調度中心的核心業(yè)務(wù)。按時(shí)間尺度的不同，調度中心需要做出多項決策，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(mǎn)足不同利益相關(guān)者的需求，實(shí)現電力大系統的趨優(yōu)化運營(yíng)。按照實(shí)現程度不同，將智能決策分為以下4個(gè)階段。

1)面向傳統的調控對象，離線(xiàn)計劃制定、在線(xiàn)輔助決策與調控

目前調度中心的各項決策大多面向傳統的調控對象，如火電機組、水電機組、斷路器、變壓器分接頭、低頻減載裝置、柔性交流輸電系統(FACTS)等，往往采取離線(xiàn)制定、在線(xiàn)輔助決策和人工調控相結合的方式對電網(wǎng)進(jìn)行調控。此外各個(gè)決策均以自身的調控目標為依據，彼此之間缺乏溝通，往往導致調控效率低，甚至可能出現反復調節、調節振蕩的現象，給電網(wǎng)安全穩定帶來(lái)了一定的風(fēng)險。

2)不同調控手段和時(shí)間尺度的協(xié)調優(yōu)化決策

決策的時(shí)間尺度與調控手段的時(shí)間尺度一致，同一時(shí)間尺度上的決策，其調控手段將同時(shí)作用在電網(wǎng)上，共同影響電網(wǎng)的運行狀態(tài)，因此在同一時(shí)間尺度上的決策應該進(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，下級決策在上級決策的基礎上進(jìn)行，上級決策在制定的過(guò)程中要充分考慮下級決策的可操作空間，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)的新形勢下，調度中心的決策歸結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)電功率的大規模接入，將新能源發(fā)電技術(shù)納入到電網(wǎng)長(cháng)中短期能源優(yōu)化調度中，包括風(fēng)電功率預測精度校核、含風(fēng)電的發(fā)電計劃制定、含風(fēng)電的實(shí)時(shí)運行控制技術(shù)等;考慮如何應對自然災害等可能導致大停電的安全隱患，應建設集動(dòng)態(tài)安全評估、預防控制、緊急控制于一體的電網(wǎng)災變防控系統，應對臺風(fēng)、暴雨等惡劣自然災害的影響，為電網(wǎng)的安全穩定運行護航。

4)互動(dòng)決策，實(shí)現整個(gè)電力系統的優(yōu)化運行與管理

隨著(zhù)智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力系統相關(guān)方的角色也發(fā)生了變化：傳統的用戶(hù)不再只是電能的消費者，而是在特定情況下可以轉變?yōu)殡娔艿奶峁┱?電網(wǎng)不再只是被動(dòng)地滿(mǎn)足用戶(hù)的電力需求，而是可以通過(guò)需求側管理的方式主動(dòng)地調控用電需求;隨著(zhù)儲能技術(shù)的快速發(fā)展，發(fā)電廠(chǎng)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)在內的電力系統相關(guān)方打破了原有的依賴(lài)關(guān)系，具有了主動(dòng)和被動(dòng)的雙重角色。

在此基礎上，調度中心決策所面對的可調控對象涵蓋的內容大幅增加，包括了參與需求側響應管理的用戶(hù)、風(fēng)電場(chǎng)、各類(lèi)儲能設施等。因此，需要對決策的內容進(jìn)行同樣的擴充，實(shí)現互動(dòng)決策(即互為主動(dòng))，進(jìn)而實(shí)現整個(gè)電力系統的優(yōu)化運行與管理。

2.5敏捷反應

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

1)傳統的基于職能部門(mén)劃分、人工協(xié)作的業(yè)務(wù)機制

在現有調度管理架構中，采用基于職能管理的組織架構，即按照職能部門(mén)進(jìn)行業(yè)務(wù)劃分(見(jiàn)圖4)。其中，運行方式部門(mén)負責在長(cháng)時(shí)間尺度上整個(gè)電網(wǎng)運行能力的設計與規劃，即確定電網(wǎng)運行狀態(tài)的可行域;計劃部門(mén)負責在短時(shí)間尺度上電網(wǎng)能量流的配置，即電網(wǎng)典型運行點(diǎn);調度部門(mén)負責實(shí)時(shí)狀態(tài)下對計劃部門(mén)制定的電網(wǎng)運行點(diǎn)進(jìn)行微調，以適應系統外部干擾的變化;繼電保護部門(mén)負責電網(wǎng)非正常運行狀態(tài)下的緊急處理;而自動(dòng)化部門(mén)、通信部門(mén)和綜合部門(mén)則負責處理電網(wǎng)二次系統的管理。

在職能部門(mén)內部，易于形成自動(dòng)化的業(yè)務(wù)流程，職能部門(mén)之間往往需要花費大量的人力、物力進(jìn)行業(yè)務(wù)對接和切換，依靠人工協(xié)作來(lái)實(shí)現業(yè)務(wù)流程正常運轉的方式，這將在一定程度上導致運營(yíng)效率低下和反應遲緩。

2)業(yè)務(wù)均質(zhì)化、集成化

業(yè)務(wù)依托于應用系統來(lái)完成，而現有的應用系統往往針對單個(gè)業(yè)務(wù)，無(wú)法面向整個(gè)的業(yè)務(wù)鏈，且各個(gè)系統之間難以緊密集成，使得“環(huán)環(huán)相扣”的業(yè)務(wù)被分散的系統分隔開(kāi)來(lái)，存在大量的應用孤島。因此，實(shí)現業(yè)務(wù)鏈的敏捷反應，首先必須解決應用孤島的問(wèn)題，即基于統一的構建思想實(shí)現應用系統的集成。