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doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.18.093
[中图分类号]TM76 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)18-0-01
智能电网亦称“电网2.0”,是指电网智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。近年来,随着经济和计算机技术的不断提高,电网事业发展速度也日益加快,但随之而来的是各种电网问题,为保证电网安全稳定运行,各国纷纷开始进行智能电网的研究,并取得了相应成果。本文主要对智能电网技术的现状与发展趋势进行分析。
1 智能电网技术发展现状
不同国家具有不同国情、不同资源分布及处于不同发展阶段,因此,世界各国对智能电网的理解、思路、重点及发展方向也存在明显差异。美国在进行智能电网建设时,通过利用电力网络基础架构的升级更新来加强电网的安全稳定运行,同时,充分利用计算机应用技术,实现系统智能对人工的替代。其发展智能电网的重点在配电和用电侧,注重推动可再生能源发展,注重商业模式的创新和用户服务的提升。欧洲国家发展智能电网侧重于利用太阳能、风能及生物质能等可再生能源,推广分布式发电,从而带动整个电网行业发展模式的转变。而日本构建智能电网以新能源为主,根据自身国情,主要围绕大规模开发太阳能等新能源,确保电网稳定,构建智能电网。
我国智能电网技术研究相对较晚,根据我国电网发展特点,并结合国际电网技术的发展情况,进一步加强我国智能电网建设。我国智能电网的建设更加关注智能输电领域,将特高压电网的发展运用其中,从而保障电网的安全稳定运行。另外,国家电网企业也在积极转变电网发展方式,用户的用电行为也逐步改变。为实现电网的智能化,还需要不断研究并开发相关技术。目前,我国正在不断开发和研究电网储能技术,风能和太阳能等可再生资源的接入技术,微电网等系列新技术等,并取得了一定成绩。
2 智能电网的特点
虽然不同国家针对自身国情对智能电网建设提出的重点和目标有所不同,但智能电网的建设都是基于市场、电能质量、安全和环境因素进行的,因此,它具有以下功能特点:一是自愈性,能不间断地对电网可能出现的问题进行评估和预测,确保电网的安全稳定;二是兼容性,能对风能发电和太阳能发电等可再生能源的接入进行合理支持,保证分布式发电与微电网并网运行;三是交互性,能加强电力公司与用户的双向联系,从而促进双方交流,以此实现电力供给的相互适应;四是协调性,能有效与批发或零售的电力市场进行合作,从而提高对电力系统在市场规划中的管理水平;五是高效性,能提高资源和设备使用率,从而降低运行成本和投资;六是集成性,通过对平台和模型的统一,从而实现标准化、精细化、规范化的管理。
3 智能电网的发展趋势
3.1 坚强、灵活的网络拓扑
坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。根据我国生产力发展和能源分布的现状,能对远距离、大规模输电及大范围的资源进行优化配置。因为特高压输电能具有提高输电容量、降低输电损耗、保护生态环境、节约工程投资等优点,因此,其成为智能电网发展的必然选择。
3.2 开放、集成的通信系统
智能电网要求对当前电网系统状态进行监视和分析,不仅能判别可能发生的故障,同时还能做出预测,对已发生的问题做出响应。此外,还要不断集成和整合电网生产运行管理平台和企业资产管理,为电网各方面建设、运行提供全方位的服务。因此,对通信系统和网络安全的标准性、集成性和开放性提出了更高要求。
3.3 智能读量体系和智能需求侧管理
电网智能化要求准确地掌握用户的用电规律和情况,从而有效平衡供电量和需求量。运用智能电表和通信系统组成的先进计量系统,不但能使用户参与实施电力市场,而且能够实现对诸如远程监测,分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应。
3.4 智能调度技术和广域防护系统
智能调度是智能电网建设的关键环节,调度的智能化主要是对现有调度中心功能的重大扩展,智能电网调度技术是进行智能调度研究与建设的核心,它能全面优化资源配置,加强调度系统对电网的驾驭能力,提高科学决策管理能力,提高灵感高效调控能力。调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护及紧急控制一体化的新理论、新技术,从而协调紧急控制系统、电力系统元件保护、控制系统、恢复系统等多重安全防线的综合防御体系,实现实时决策指挥,以达到有效防治灾害的目的,实现大面积的连锁故障的预防。
4 结 语
尽管智能电网还是一个比较新的事物,且处于发展初期,但智能电网能有效保证电网安全稳定、经济有效运行,它必将成为未来电网发展的新趋势和新潮流。目前,世界各国都在不断对智能电网技术进行研究,从而实现电网智能化构建,以促进电网事业的快速发展,为工业发展和居民生活用电提供有力保障。
主要参考文献
[1]季阳,艾芊,解大.分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势[J].电网技术,2010(12):15-23.
关键词 智能;配电网;发展;研究
中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)051-001-01
智能电网的应用,是由智能电网自身所独具的优势而定的。智能电网能够实现对于各个电路故障点的自动检测,帮助工作人员及时的发现电网运行过程中所存在的安全隐患,进而及时的进行排查,消除隐患,保证电网的顺畅运行。智能配电网(Smart Distribution Grid)是智能电网(Smart Grid)中配电网部分的内容。
在资源优化配置方面,智能电网显示出了强大的优势,它能够保证电网环境运行的稳定性,对于新能源的应用和发展,具有重大意义。当前,由于经济的发展,工农业生产过程中,需要消耗大量的电能,而现行的电力输送能力显然不足,新型能源的并网难度也较大,而发展智能电网,则有助于这些问题的解决。
1 智能配电网的主要技术内容
1)故障电流限制技术,是利用高温超导技术、电力电子技术,对于短路电流进行限制的技术。
2)DFACTS技术,它是柔流输电技术在配电网的延伸应用,该技术包括动态潮流控制和电能质量控制两部分内容。
3)DER并网技术,它包括微网技术和DER在配电网的即插即用技术。
4)高级量测体系,通过多种介质,使用智能电表,以设定的方式或者是以按需的方式,实现收集、测量、分析用户用电数据的体系。
5)高级配电自动化。
6)先进的控制保护技术,包括网络重构技术、配电系统快速模拟仿真技术、自适应包括技术、广域保护技术等。
7)先进的传感测量技术,例如,电能质量测量技术、电力设备状态在线监测、电缆温度测量与架空线路测量、电子互感器或者光学互感器技术等。
8)配电数据通信网络。
2 智能配电设备技术的应用特点分析
与传统的配电网相比,智能配电网具有以下功能特征。
1)是用电管理和配电管理信息化的具体表现。
2)使用智能电网,实现资源利用率的高效化。
3)采用新型技术,实现对于配电网及其设备的可视化管理。
4)能够实现与用户的互动。
5)允许DER的大量接入。
6)能够提供更高的电能质量。
7)安全性能更加可靠。
8)具有较高的自愈能力。
9)可以对用户线路的负荷进行监测。智能电网的用户线路负荷监测功能,是通过智能分界开关而实现的。智能分界开关能够利用无线或者有线通信附件的形式,将所监测到的数据传输到电网调度管理中心,从而实现了对于用户负荷的远程数据监测,为电网调度管理提供真实有效的参考数据。
10)智能电网能够对于线路故障进行快速、准确的定位。线路末端的用户或者支线用户在启用智能分界开关之后,对于出现故障的线路,能够实现责任用户停电,用户将故障信息报送到电网管理部门之后,电网管理部门会派相应的技术人员到故障现场进行排查工作,以确定故障原因,并实施故障抢修。智能分界开关采用增配通讯模块之后,会将故障信息自动报送到电力管理中心,从而能够较为有效的避免用户之间及用户与电网管理部门之间的责任纠纷问题,实现了电网管理工作的系统化、自动化、规范化、高效化。
11)智能电网能够完成支线接地故障自动切除的任务。这是由于智能电网利用智能分界开关自动分闸,将发生故障的支线用户自动切除。
3 建设智能配电网的作用与意义
随着我国智能电网的建设与发展,智能配电网使得传统的配电网从基本依赖人工管理、单向供电、供方主导的运行模式,转向高度自动化、潮流双向流动、用户参与模式,在转型的过程中,所产生的经济效益,主要包括以下三个方面。
1)实现新能源革命,促进我国电网资源的可持续发展,取得良好的经济效益与环境保护效益。传统的配电网的运行管理方式、保护控制方式、规划设计方式,都不考虑智能电网的接入;为了不影响到智能配电网的正常运行,现有的运行导则或者标准,对于接入的智能电网的并网点和容量,都作出了较为严格的控制,从而在一定程度上制约了分布式发电的推广和应用。智能电网具有较好的适应性,它在接入大量的DER的基础上,能够减少 并网成本,从而推动可再生能源发电技术的发展;新型能源的应用,能够大大降低碳的排放量和化石燃料的使用比例,既能够实现节能环保的目标,也能够促进电力生产方式的转变,改革当前的能源结构比例。
2)为现代社会的发展与进步,提供优质可靠的电力资源。智能电网在提供可靠的电力保障的同时,也能够为专门的用户,提供其生产发展所需要的各种电力需求。智能电网能够克服以往的供电系统中的故障倒闸、重合闸操作过程中所引起的供电中断现象,而且能够有效的消除电压的不平衡、谐波、电压聚降所产生的影响,从而为现代社会中,各种高科技的运行和经济、社会的发展,提供优质、可靠的电力保障。
3)使用智能电网,能够实现电网的最优化运行,从而促进经济的高效运转。智能电网技术,应用先进的监控技术,对于电网设备的运行状况,实施实时监控,从而能够降低电网运行系统的容载比,提高电网的运行负荷率,使得系统能够获得较为充分的利用,减少一次电网设备运行的投资,达到社会效益和经济效益的最大化。
4 智能配电设备技术的实际应用与发展趋势
智能配电设备技术的应用于发展趋势,应该依据科学技术的发展趋势而定。当今,微电子技术已经得到较为广泛的推广和应用,并且在实际的应用领域得到了专家的首肯,代表着微电子技术已经是当今乃至今后一段时期内的各项生产、生活领域的一大应用主题。
智能电网自动化技术的发展和应用技术,可以采用将各个的自动控制系统,以模块化的形式,进行独立的应用和开发,将微电子技术以嵌入式的方式,融入到集成电路中,并借助于现代化的通信技术和网络电子计算机技术,对于零序电流大小进行检测和对比,进而找出发生故障的地方,并对于故障类型做出判断,从而满足多种中性点的接地方式。
5 结束语
总之,本文对于智能配电网的支线自动化应用现状、智能配电设备技术的应用特点进行了分析,在此基础上对于智能电网的发展趋势作了一定的判断,从而对于智能电网的运行管理工作,提供一定的借鉴意义。
参考文献
关键词:智能电网系统;继电保护;作用;关键技术
中图分类号: TMA 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)02-165-2
为满足我国快速的经济发展需求,近年来,我国不断地壮大在电网系统方面的投资建设,在新兴技术的推广下,我国智能电网系统的构建呈现高速的发展形势,与此同时,智能电网系统的构建对系统的继电保护装置的要求也逐步提高。鉴于继电保护在电网系统中所发挥的重要作用,电力企业必须加强对继电保护技术的研究分析工作,以更好的推动智能电网系统的发展,保证电网系统在传输电能的过程中更加的安全可靠。
1 继电保护在智能电网系统中的重要作用
我国是一个人口众多,且生产活动形式较为集中的国家,近年来,社会经济的发展在不断地向电力系统的建设发展提出更高的要求,在面对与日俱增的电力需求和逐步提高的电能运行安全的要求下,这重重的运行压力使得我国的电力系统在不断发展壮大的同时,也在竭尽可能的保证电网系统的运行安全。尤其是在工业生产和人们活动形式都较为密集的大城市,电力系统的运行结构也更加的复杂化,这些因素都在威胁着电网系统的运行安全。为改善这一现状,电力企业做出了电网系统的结构调整,通过各种措施来提升电网系统的稳定性。在电网系统的保护装置中,继电保护技术是确保其安全运行的第一道也是十分重要的一道防线,在电网系统中的电气设备发生故障问题时,继电保护装置可在第一时间内对故障部位做出的有效的隔离,防止故障范围扩大影响其他的区域,与此同时会在第一时间内发出报警信号,通知技术人员维修处理,所以说,继电保护在电网系统的安全运行方面起着重要作用。
2 智能电网系统中继电保护的基本构成
与传统电网系统结构形式不同的是,智能电网系统的结构较为复杂,发电系统呈分布式,供电系统呈交互式,这种系统结构使得智能电网系统更加的功能化,在提升系统运行效率方面更能得到保证。智能电网系统充分引用了计算机信息网络技术,可实现对各系统运行情况信息的实时监控,在继电保护中,通过通信技术,继电保护装置可实时了解其他各环节的电气量信息和运行信息,并对其提供智能化的技术服务。智能电网系统中继电保护的基本构成如图1所示。
3 智能电网环境下继电保护核心技术的分析
继电保护是智能电网系统运行中无可替代的保护系统,可对电网系统的各运行环节及电气设备进行实时的智能检测、智能控制,并予以系统的保护,从其核心技术方面来分析,主要包括以下几点:
3.1 广域保护技术
广域保护技术的应用建立在子集单位电网基础之上,通过对电网运行故障进行分析和处理,实现对设备状态信息的广泛收集及整理,并借助计算机软件对数据进行详细、系统的分析和预测,最终判断出电网故障所在位置,为检修人员提供科学依据,快速的切除其故障区域。该项技术较为适合电力网络子集当中,由两部分构成:
其一,安全自动控制技术,主要是对电网的故障处理,为电网故障产生提供多种解决措施;
其二,继电保护技术,对故障进行诊断,为检修人员提供解决建议,最终达到事半功倍的消除故障目标,以此来提高电网自身继电保护能力[1]。
3.2 保护重构技术
智能电网中,保护重构技术是一项全新的继电保护技术,比起传统的继电保护系统,重构技术下的继电保护系统有着以下众多优点:首先,继电保护的整定值可以进行自适应,提高了继电保护的灵活性,能够适应不同的电网运行方式;其次,能够进行继电保护系统的在线配置和重组,来适应电网结构所发生的改变;然后,可以实现对继电保护装置内部元件的实时监测和诊断,找出继电保护装置中存在的各种隐性故障,实现系统的自我诊断;最后,如果继电保护装置出现失灵故障,该技术可以自动找到替代原保护装置的新装置或系统,使继电保护功能重新恢复正常,从而发挥继电保护的自愈功能,有效避免由于继电保护装置出现故障而引发的电网故障,为电网持续稳定运行保驾护航[2]。
3.3 智能传感技术
智能电网系统的构建是对基于信息技术的智能化技术和智能化设备的充分运用,智能化设备可对电网系统中的各个环节单元进行实时的智能控制,其中传感技术就是一项重要的应用体现,智能传感技术可实时采集电网系统中各运行单元的运行数据,并通过智能分析系统进行完整的信息数据分析,进而完成对整个电网系统的状态分析。通过数据分析结果对电网系统提供技术维修服务,从根本上提升继电保护装置的运行保护功能。
4 智能电网环境下继电保护技术的发展趋势
4.1 数字化的发展趋势
数字化的发展方向将会成为我国智能电网系统中继电保护技术发展方向中重要的一项。首先是在数据测量接口方面,其与电子式互感器进行有效结合,使得系统测量更加的数字化;然后是将来会依靠光纤电网来进行数据信息的传输,在传输速度和传输质量上将会明显提升。
4.2 网络化的发展趋势
网络技术已经深入到社会的各个领域,尤其是在工业信息领域的应用所带来的效果尤为显著。未来的继电保护技术也将会和网络技术进行深度结合,依靠网络技术实现信息的传递,将会大大提升继电保护装置的运行效率,也会在很大程度上拓宽继电保护的运行范围,更能保障电网系统的运行安全。
4.3 整定自动化的发展趋势
经过对我国现阶段的继电保护技术的研究分析得出,现阶段的继电保护仅是对运行线路施行了实时的控制和保护作用,与整个电网系统而言,其保护范围还实在是太小,此外,继电保护的整定值在一定程度上还存在误差。因此,整定自动化也将会是继电保护技术未来的一个重要的发展方向。实现这一技术后,继电保护可对整个电网系统的各环节进行数据信息的采集和保护,更能保证电网系统的运行效率。
4.4 采纳新技术、新原理的发展趋势
近年来,新能源的出现以及对新能源的有效利用对我国的电网系统也带来了诸多方面的挑战。新能源接入主动配电网后,对电网系统的安全运行情况造成一定的影响。在这种情况下,将会实现以电子控制技术为基础的电能传输,所以说,对新技术和新原理的应用将会是未来主要的发展趋势。
5 结束语
综上所述,在智能电网系统的构建和发展过程中,继电保护装置的所发挥的作用将会越来越重要,同时继电保护装置为适应智能电网系统的发展要求,将会在数字化、网络化、整定自动化等多方面不断的发展演变,不断地更新新技术,为更好的保障智能电网系统的运行安全做出努力。
参 考 文 献
[1] 黄兴平.智能电网环境下的继电保护技术[J].科技与创新,2016(15):156.
[2] 林建业.智能电网环境下的继电保护之我见[J].黑龙江科技信息,2016(26):33.
关键词:继电保护发展趋势测试智能电网
1 继电保护基本概念及其发展趋势
1.1 继电保护装置基本组成
一般而言,整套继电保护装置由三个部分组成的,即测量部分、逻辑部分和执行部分,其原理结构如图1-1所示。
①测量部分 测量被保护元件工作状态(正常工作、故障状态)的电气参数,并与整定值进行比较,从而判断保护装置是否应该启动。
②逻辑部分 根据测量部分输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障类型和范围,确定保护装置如何动作。
③执行部分 根据逻辑部分送的信号,完成保护装置所担负的任务。如发出信号,跳闸或不动作等。
1.2 继电保护的基本要求
①可靠性――指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作,不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。
②选择性――指只有当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。
③速动性――指保护装置应尽快切除短路故障,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围。
④速动性――指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数。
1.3 继电保护的发展趋势
1.3.1 计算机化
在微机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机做成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟。继电保护的计算机化是不可逆转的发展趋势,但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。
1.3.2 网络化
网络保护是计算机技术、网络技术和通信技术相互结合的产物,它可以实现对变压器、高低压线路和母线的相关保护等功能。资源共享是网络保护的最显著特性,还可以结合高频保护和光纤保护来实现纵联保护。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理,即将传统的集中式母线保护分散成若干个保护单元,各保护单元接收本回路的输入量后,经量化处理,通过网络传送给其它回路的保护单元,然后各保护单元进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则跳开本回路断路器,隔离故障母线,其它情况时各保护单元均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护,显然比传统的集中式母线保护有更高的可靠性。
1.3.3 保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。即实现了保护、控制、测量、数据通信的一体化。如果将保护装置就地安装在室外变电站的被保护设备旁,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。
1.3.4 智能化
近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究,专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护解决许多常规问题提供了新的方法。人工智能技术给电力系统继电保护的发展注入了新的活力,具有非常美好的发展前景。
2 继电保护测试内容和测试方法的发展
目前国内继电保护产品检测主要依据IEC 60255系列标准和GB/T 14047国家标准进行。
2.1 继电保护测试内容
传统的继电保护测试包括基本性能试验、功率消耗试验、温度试验、电源影响试验、机械试验、绝缘实验、过载试验、触点试验和电磁兼容试验。
在原有继电保护测试项目的基础上,根据继电保护装置发展的新特点,新增加的测试内容包括基于61850 技术的继电保护产品检测,时间同步能力检测,产品通信协议检测,软件测试,以及装置可靠性检测和安全性检测。
2.2 微机保护测试自动化
测试自动化是指测试系统可以按照事先编制的测试计划,自动、连续的完成继电保护装置的电气性能、可靠性、通信协议、信息安全的测试。完整的测试体系由以下几部分组成:①电气性能在静态模拟中的自动测试系统;②电气性能在动态模拟中的自动测试系统;③监控系统的自动测试系统;④通信协议的测试系统;⑤信息安全的测试系统;⑥继电保护测试专家系统。
3 智能电网对继电保护的影响
随着国家电网公司智能电网建设的开展,智能电网的特征带来的网络重构、分布式电源接入、微网运行等技术,对继电保护提出了新的要求。
未来智能电网中,电网的自愈特征将会对继电保护的选择性、可靠性、速动性、灵敏性提出更高的要求,对常规继电保护的配置方法提出新的要求。分布式电源的灵活接入、多变压器的运行方式带来的后备保护配合、双向潮流、系统阻抗的变化等问题均会给继电保护定值整定带来困难。
同时,智能电网将给继电保护的发展带来新的契机,智能电网中所采用的新型传感器技术,数据同步技术、时钟同步技术、通信技术、计算机技术以及IEC 61850 标准的应用,可以提供区域范围内数据采集的高精度同步,满足数据采集传输的实时性,保障数据传输过程的冗余和可靠性。
4 结语
随着智能电网建设的推进,继电保护要适应电网需求向计算机化、网络化、智能化、功能一体化方向发展,同时继电保护测试内容和测试方法也应不断补充和完善,为智能电网提供技术支持。
参考文献:
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关键词:智能电网;调度;自动化;现状;发展趋势
近几年来,各国政府、科研机构纷纷就智能电网的发展制定了相应的计划,我国则提出要以特高压电网作为骨干网架,促进各级电网的协调发展,与此同时,借助于现代化技术的应用,构建具有中国特色的智能电网。众所周知,为了保障电力系统运行过程的经济性、安全性,必须确保电网调度自动化系统的运行质量。为了顺应智能电网的发展需求,必须促进整个调度自动化朝着智能化方向转型,以便更好地同电网、电力系统智能化发展相适应。
1 智能电网调度自动化的概念与功能
所谓的智能电网调度自动化,指的是由高速、集成化通信网络发展而来,实现了智能电网的科技化、智能化、自动化、现代化,借助于现代化传感测量、设备控制方法等,提供支持系统运行的技术,借助于自动化、数字化、集成化手段,实现测量、信息、监控、调节等多项功能于一体;电子终端打造了高速、双向、实时、共享信息模式,实现了互动式运转,转变了传统电网模式,满足了智能电网安全、环保、高效、经济的目标。
智能电网调度自动化的功能如下:(1)信息的动态采集功能。实现了信息的实时采集,运用广域信息测量技术,对电网节点的相位、电压、开关量和功率等参数进行全面的PMU测量,并在测量过程中收集各个电力设备煤耗、烟气、供热、脱硫等运行数据。(2)分析与评估功能。通过对系统进行评估和分析,调度员可以掌握智能电网调度的运行状况。当电网正常运行时,测量技术可为调度员提供实时动态数据,包括运行稳定情况、状态分布情况和各个设备容量情况,帮助分析电网运行潜力、电网的静态稳定性和运行安排方式,整定计算电网系统的安全自动保护装置,监测低频振荡和故障智能报警。(3)调控及管理功能。调控功能包括用电负荷的控制、分布式能源调度、无功电压的控制、自动发电的调控以及频率控制等,主要针对电网的运行方式进行控制。管理功能包括预测风力、计划供用电、预测负荷、管理检修、管理协议、管理网站及信息、预测水情等,是在计算机网络基础上进行相关资料的管理和调度。上述功能可有效提高生产效率,防止信息孤岛发生。
2 智能电网调度自动化现状
截至目前,智能电网调度自动化综合了信息、通讯、可再生能源接入等多项新型技术,实现了产业结构的优化和升级。近些年来,随着智能电网调度自动化的发展,其所取得的成就也可圈可点,无论是在方法研究,还是实践应用方面,均取得了巨大的进步,极大地推动了电力系统自动化的发展。
2.1 远动技术发展迅猛
近些年来,远动技术发展势头迅猛,加之计算机网络技术水平的逐步提高和广泛应用,我国智能电网调度自动化实现了跨越式发展,开始由功能单一的远动遥测装置,逐步发展为当前的多功能、智能化微机远动系统,无论产品的稳定性,还是信息准确度、完整性,均有显著提升。当前我国110kV以上的变电站、部分35kV变电站、发电厂等均配备了相应智能电网调度自动化系统。
2.2 科研水平不断提升
对于智能电网调度自动化系统的研究,主要经历了如下阶段:(1)初期大量引进国外优秀产品,吸收和学习其现代化技术;(2)如今自主研发同我国智能电网相适应的调度自动化系统。当前,我国电力系统远动、自动化人才储备丰富,甚至达到了国际标准,形成了以高校、科研院所、企业研发等三位一体化优秀科研队伍,培养出了大批创新能力强、专业技能高的优秀人才。而我国自主研发的调度自动化系统,在功能、性能等多个方面均成功步入了国际先进水平行列,且在多个方面取得了重大突破。
如南瑞公司所成功研发的OPEN-3000系统,其采用的是IEC 61970标准,并成功设计了IEC 61970 CIS组件接口规范,能够支持多上下文技术,还可在UNIX、PC等多平台上运行,可在不同UNIX服务器上进行混合操作。再如,科东公司所研发的CC-2000A调度自动化系统,采用的是以SOA为基础的调度自动化设计方法,不仅具有数据采集、SCADA、AGC、DTS等多项常规功能,还具备数据整合、共享、一体化设计、多平台任意混合操作、多时序并发控制等多种功能。如今,此类系统已成功通过了电网实用性试验,且开始应用于电力系统中,并发挥着极为重要的功能。统计显示,截止2015年,我国320个地调中均采用了计算机监控系统,99%通过了实用性验收,90%的调度自动化系统均成功载入了网络潮流计算、电力系统状态评估、负荷预测等多项应用,且实际应用中有56%均取得了良好效果,并为所属电网带来了良好的经济效益。
2.3 运行管理水平逐步提高
近些年来,智能电网调度自动化的发展速度不断加快,促进了智能电网运行管理水平的提高。不仅如此,各级电网为了有效提高电力系统的运行管理水平,也纷纷制订了一系列有效的规章制度与可行的考核方法,此类制度的推行实施,明确了部门间的分工,提高了调度工作人员的效率,为调度人员科学、及时地进行决策,提供了重要保障,增强了电网调度自动化系统的运管水平。
3 我国智能电网调度自动化的发展趋势
与过去的电网调度系统不同的是,现代调度系统正在向智能化方向转变,对数字化和集成化的重视程度较高,这符合国家电网智能调度自动化系统建设的总趋势。
3.1 数字化方向发展
就智能电网调度自动化而言,数字化发展主要体现在智能电网调度过程中,将所涉及各类数据加以量化、统计处理,将电力调度信息构建为数字化模型,便于统计、管理。未来,我国智能化电网调度自动化将朝着数字化方向发展,且在未来一段时间之内,也将成为智能电网调度自动化系统的建设重点,与此同时,加快实现智能电网系统内部、数据应用等多项功能的共享、管理,提高调度自动化的有效性、精确性,保障智能电网的稳定、科学、安全运行。
3.2 集成化方向发展
未来智能电网调度自动化领域,还将更加注重数据调度的集成化,借助于智能电网调度自动化系统,对系统中各种分散的数据信息加以收集,对其进行综合处理、应用,与此同时,实现资源、数据的共享、整合与利用,为智能电网调度自动化系统的发展提供基本平台,利用数据对资源配置、处理予以决策,提升了调度自动化的智能性、科学性。
电网系统的发展推动调度自动化的发展,数字化电网与智能电网的规划和建设要求调度自动化系统必须实现数字化、智能化、网格化、市场化、标准化和集成化。以数字化为基础,运用网格化、标准化、集成化等科技手段,最终实现系统智能化,借助市场化满足未来发展需求。将人工智能、计算机网络技术融入到电网调度自动化系统发展中,打下坚实的技术基础,迎接新的机遇和挑战,努力寻求适应系统发展的新思路,为调度自动化系统的发展提供更为广阔的空间。
参考文献