14、电网运行控制解析

电网运行控制解析

1. 电网运行控制概述

在电网运行中，系统操作员需要时刻准备调度备用电力，旋转备用通常为 5 - 10 分钟的储备。备用电力还可以是离线备用和与客户签订的可中断负荷形式。

终端能源用户的用电行为会对电网产生影响。当用户开启或关闭用电设备时，会改变系统负荷。开启负荷时，发电机负载增加，转速下降，系统频率降低；关闭负荷时，系统转速增加，频率上升。系统操作员则负责控制电网的频率和电压，这种控制行为被称为负荷跟踪，主要通过负荷频率控制（LFC）来实现。

在市场结构的电网系统中，相关机构（ISO）负责电网的控制。所有利益相关者，如电网公司、独立发电商、市政电力公司等，都需遵循电力市场规则运营。他们必须研究系统负荷曲线和预期需求，以实现利润最大化。同时，相关机构要确保电网的稳定性，并在电力市场中实现电力的高效利用。

电网运行控制的主要功能是实时满足瞬间负荷需求，部分重要功能如下：
1. 负荷频率控制（LFC）
2. 自动发电控制（AGC）
3. 网络拓扑确定（NTD）
4. 状态估计（SE）
5. 在线潮流和 contingency 研究
6. 交易调度（ST）
7. 经济调度计算（EDC）
8. 运行备用计算（ORC）
9. 负荷管理系统（LMS）

不同控制功能的决策时间有所不同，从 LFC 中的动态响应（一个周期的一小部分）到自动发电控制的 1 - 10 秒，经济调度计算的 5 - 10 分钟，以及负荷管理系统的 1 秒到 30 分钟。随着智能电网系统的实施，可再生绿色能源的高渗透率和智能计量系统的应用，电网系统将变得更加复杂。