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智能電網(wǎng)的發(fā)展已成為世界各國電力工業(yè)應(yīng)對(duì)未來挑戰(zhàn)的共同選擇,是21世紀(jì)電力系統(tǒng)的發(fā)展方向.智能電網(wǎng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是電網(wǎng)運(yùn)行者和用戶能夠及時(shí)的進(jìn)行信息交換,使用戶真正成為電網(wǎng)的一個(gè)組成部分,為電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、高效地運(yùn)行作出必要的貢獻(xiàn),這就需要對(duì)日前用戶側(cè)使用的電能表進(jìn)行一系列的升級(jí)改造,使其具備智能化。智能電表作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)裝備,加快其發(fā)展對(duì)于電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化具有重要支撐作用。本文介紹了智能電表的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀,分析了智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)智能電表的技術(shù)要求。
一、目前常用電能表的功能
從20世紀(jì)90年代開始,電了式多功能電能表大面積推廣,使用電管理水平有了很大提高,并通過對(duì)大用戶實(shí)行尖、峰、平、谷分時(shí)電價(jià),提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。電了式多功能電能表主要有以下功能:
1.電能計(jì)量和復(fù)費(fèi)率功能:按照預(yù)先設(shè)定的分時(shí)時(shí)段,完成分時(shí)正向有功功率、反向有功功率各費(fèi)率與總電能計(jì)量,正向無功功率、反向無功功率各費(fèi)率與總電能計(jì)量,以及四象限無功電能計(jì)量等功能。
2.最大電能需求量記錄功能:對(duì)最大電能需求量及其發(fā)生時(shí)間進(jìn)行記錄,并目需求量周期與滑差時(shí)間可選。
3.電能量凍結(jié)與存儲(chǔ)功能:按照每月規(guī)定的時(shí)間或?qū)崟r(shí)命令,對(duì)有關(guān)電量數(shù)據(jù)凍結(jié)并保存,凍結(jié)的數(shù)據(jù)包括括正向有功功率各費(fèi)率及總電能、反向有功功率各費(fèi)率及總電能、正向無功功率各費(fèi)率及總電能、反向無功功率各費(fèi)率及總電能等,并記錄當(dāng)時(shí)的凍結(jié)時(shí)間。
4.負(fù)荷曲線記錄功能:按照設(shè)定的時(shí)間間隔,對(duì)有關(guān)參量數(shù)據(jù)進(jìn)行滾動(dòng)數(shù)據(jù)記錄,間隔時(shí)間用戶設(shè)定。
5.獨(dú)立的RS485通信接日和紅外通信接日功能:通過RS485通信日在一定的通信規(guī)約下進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)本地或遠(yuǎn)方抄表以及參數(shù)設(shè)置。
6.電壓和電流的測量功能:可以提供分相的電壓、電流值。
7.電能表數(shù)據(jù)顯示功能:按照用戶的要求進(jìn)行設(shè)定輪換顯示和按鍵顯示的內(nèi)容,在電能表自帶的顯示屏上顯示相應(yīng)的電量值。
8.失壓記錄功能:按照用戶設(shè)定的失壓條件和失壓判斷方式,記錄對(duì)應(yīng)相及總的失壓次數(shù)、失壓累計(jì)時(shí)間、失壓出現(xiàn)時(shí)間等。
二、我國智能電表的發(fā)展過程及現(xiàn)狀
智能電表是在電子式電表的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。20世紀(jì)70年代,研究人員成功研制出利用模擬或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量功能的電子式電表,克服了傳統(tǒng)的感應(yīng)式機(jī)械電表人工抄表效率低、數(shù)據(jù)偏差大、防竊電功能差等弊病。在此基礎(chǔ)上,通過不斷擴(kuò)展數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用,電子式電表具備了分時(shí)計(jì)費(fèi)、預(yù)付費(fèi)等功能。
目前,智能電表的智能主要體現(xiàn)在抄表和付費(fèi)便捷化,離真正意義的智能電表還有很長的路要走。用行內(nèi)有些人士的話來說,目前國內(nèi)的智能電表只稱得上是電子電表,還算不上智能電表。智能電表最大的特點(diǎn)就是交互,就是用戶和供電企業(yè)的信息交互。信息交互的關(guān)鍵是管理,管理更加便捷和人性化,人性化的管理要求芯片的信息處理能力更強(qiáng)。智能電表的發(fā)展必然走模塊化、網(wǎng)絡(luò)化及系統(tǒng)化的方向。
三、智能電表的功能及特點(diǎn)
1.支持浮動(dòng)電價(jià)
與傳統(tǒng)電表相比,智能電表是可編程的電表,除了能夠滿足一定準(zhǔn)確度的電能計(jì)量以外,能夠測量和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)更多,功能更加強(qiáng)大。如隨時(shí)保存帶有時(shí)標(biāo)的電能數(shù)據(jù),根據(jù)預(yù)先設(shè)置時(shí)間間隔進(jìn)行測量和存儲(chǔ)各類電能和電量數(shù)據(jù)等,支持分時(shí)電價(jià)或?qū)崟r(shí)電價(jià)和需求側(cè)管理,滿足實(shí)時(shí)電價(jià)下的電能計(jì)量。
2.雙向通信功能
智能電表內(nèi)置通信模塊,具有雙向通信功能,通過雙向通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心進(jìn)行信息交流。供電企業(yè)可以通過智能電能表或其他方式將對(duì)用戶感興趣的電網(wǎng)信息(如停電信息)通知用戶,方便用戶提前準(zhǔn)備,改變自己的用電方式。定時(shí)、定期向用戶用戶的用電信息,用戶可掌握自己的實(shí)時(shí)用電情況。在執(zhí)行實(shí)時(shí)電價(jià)時(shí),供電企業(yè)能夠通過智能電能表向用戶實(shí)時(shí)電價(jià)信息,用戶可以根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)安排用電計(jì)劃,在節(jié)省電費(fèi)的同時(shí)為降低電網(wǎng)高峰負(fù)荷作貢獻(xiàn)。
3.雙向計(jì)量
對(duì)于具有自備發(fā)電能力、儲(chǔ)能設(shè)備和再生分布式電源的大用戶,智能電能表能夠根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)指導(dǎo)用戶經(jīng)濟(jì)合理地分配發(fā)電量和購買電量的數(shù)量,使得用戶的用電費(fèi)用最低。鼓勵(lì)用戶投資安裝民用的太陽能、風(fēng)能及高能儲(chǔ)電設(shè)備,鼓勵(lì)用戶投資蓄冷、蓄熱和蓄電等設(shè)備,改變用電方式而節(jié)約用電,減少對(duì)電網(wǎng)電量的需求,減低供電系統(tǒng)的負(fù)荷,節(jié)約燃料消耗,舒緩廢氣排放和溫室效應(yīng),降低用戶電費(fèi)開支。
4.自動(dòng)智能用電控制功能
智能電能表除具有以上信息互動(dòng)功能外,還應(yīng)具有幫助用戶自動(dòng)實(shí)現(xiàn)智能用電控制的功能,主要有以下幾個(gè)方面:
a.智能電能表具有與智能家電的通信控制功能,能夠由智能電能表根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)通過設(shè)定參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的啟??刂?。在不需要增加任何用戶投資的情況下,通過改變大功率用電設(shè)備的使用時(shí)間,達(dá)到節(jié)約用電費(fèi)用的日的。
b. 智能電能表能夠智能地進(jìn)行電力需求側(cè)管理技術(shù)應(yīng)用,利用電網(wǎng)實(shí)行的分時(shí)電價(jià)政策,對(duì)用戶內(nèi)部用電情況實(shí)行削減用電高峰的負(fù)荷,提高用電低谷時(shí)的負(fù)荷,降低用戶的用電成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷作出貢獻(xiàn)。鼓勵(lì)用戶投資蓄冷、蓄熱、蓄電等設(shè)備,改變用電方式而節(jié)約用電,減少對(duì)電網(wǎng)電量的需求。
四、智能電表廣闊的應(yīng)用前景
1.優(yōu)化新能源用電秩序
利用智能電表可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電、太陽能等新能源。采用智能電表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與量測制定更為準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測,可以指導(dǎo)新能源優(yōu)化調(diào)度。美國夏威夷大學(xué)開發(fā)的配電管理系統(tǒng)平臺(tái),采用智能電表作為門戶站綜合了需求反應(yīng)、住宅節(jié)能自動(dòng)化、分布式發(fā)電優(yōu)化管理等功能,實(shí)行了配電系統(tǒng)與主電網(wǎng)中新能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
2.優(yōu)化分布式能源配置
分布式能源與配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)還存在很多問題,供電企業(yè)通過智能電表對(duì)配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、控制和調(diào)節(jié),掌握分布式電源的特性及其與電網(wǎng)運(yùn)行的相互影響,優(yōu)化分布式能源配置,從而達(dá)到將電能以最經(jīng)濟(jì)與最安全的輸配電方式輸送給終端用戶,提高電網(wǎng)運(yùn)營的可靠性和能源利用效率。
3.提高負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度
隨著智能電表的推廣應(yīng)用,大用戶可以通過智能電表向供電公司上傳用戶近期的用電計(jì)劃,有分布電源的用戶可以由智能電表上傳自己的發(fā)送電計(jì)劃及分布電源的發(fā)電數(shù)據(jù)。供電企業(yè)將用戶計(jì)劃用電的容量、時(shí)間和各用戶計(jì)劃用電的順序作為負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確信息,自動(dòng)干預(yù)負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng),可以提高負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度,減少電網(wǎng)備用容量,提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益。
4.提供故障分析依據(jù)
供電企業(yè)可以通過智能電表對(duì)用戶用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)的在線分析,動(dòng)態(tài)跟蹤和自動(dòng)控制,提高供電可靠性。當(dāng)故障發(fā)生后可以通過智能電表查詢異常用電記錄,為故障分析提供可靠的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
5.智能化需求側(cè)管理
智能電表采集更多的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)(電壓、電流和功率等),對(duì)用電設(shè)備的狀態(tài)、能耗進(jìn)行智能監(jiān)測與控制,從而掌握更加詳細(xì)的用戶負(fù)荷情況,自動(dòng)編制和優(yōu)化有序用電方案,自動(dòng)實(shí)施,過程跟蹤,自動(dòng)監(jiān)測和效果評(píng)估,達(dá)到需求側(cè)智能化管理。
6.促進(jìn)智能用電新技術(shù)發(fā)展
智能電表的廣泛應(yīng)用,使得供電企業(yè)由人工抄表向自動(dòng)抄表轉(zhuǎn)型,同時(shí)獲取更多的用電數(shù)據(jù),經(jīng)過分析與處理,以智能電表為網(wǎng)關(guān)通過雙向?qū)崟r(shí)通信將實(shí)時(shí)電價(jià)信息、繳費(fèi)信息和用電信息等通知給用戶,優(yōu)化客戶服務(wù)并促使用戶合理利用電能,參與負(fù)荷調(diào)節(jié)。
五、實(shí)現(xiàn)電能表的智能化應(yīng)采取的措施
1.依托強(qiáng)大穩(wěn)固的通信網(wǎng)
合理構(gòu)建信息交互與共享的層次架構(gòu), 結(jié)合電網(wǎng)自身優(yōu)勢,開展基于綜合能源及通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的研究,構(gòu)建安全、可靠、穩(wěn)定、適用、快速的智能電網(wǎng)信息交互平臺(tái)。信息交互平臺(tái)必須是堅(jiān)固的、靈活的,具備抗攻擊性、自防御性。
2.建立更加靈活的電力市場
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,在國家骨干電網(wǎng)的支撐下,未來智能電網(wǎng)既要適應(yīng)大型電源基地的接入,還要適應(yīng)各類分布式電源與保安電源的接入,所以除考慮分層分區(qū)的電源接入,還要考慮分散式接入。電網(wǎng)對(duì)電源側(cè)的管理除指令性調(diào)度外,應(yīng)建立起一個(gè)市場經(jīng)濟(jì)的電量交易系統(tǒng),電網(wǎng)和發(fā)電廠通過實(shí)時(shí)上網(wǎng)電價(jià)更加經(jīng)濟(jì)的實(shí)施電網(wǎng)調(diào)度,提高發(fā)電廠和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益,這就需要智能電能表計(jì)量、計(jì)錄發(fā)電廠實(shí)時(shí)電量、電費(fèi),并完成實(shí)時(shí)雙向傳輸?shù)墓δ堋?/p>
3.調(diào)動(dòng)用戶積極開展節(jié)能工作
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);繼電保護(hù);分析;改革和發(fā)展
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.112
0 前言
為了適應(yīng)這個(gè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,帶動(dòng)科技也隨之發(fā)展的時(shí)代,智能電網(wǎng)的到來無疑是給社會(huì)帶來了不用言說的益處,所以,也將逐步的取代傳統(tǒng)電網(wǎng),對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)行速度來說,智能電網(wǎng)肯定是比傳統(tǒng)的要快,這就無形中提高了我國的用電質(zhì)量。傳統(tǒng)的電網(wǎng)已經(jīng)無法滿足這個(gè)時(shí)代的需求,人們的生活及工作中都與用電息息相關(guān)。而且技術(shù)人員的電力技能也在不斷的提升,因此隨著時(shí)代的不斷前進(jìn)變化,電網(wǎng)也會(huì)不斷的蛻變完善。
在2009年,我國電網(wǎng)公司制定了一個(gè)詳細(xì)的未來計(jì)劃,在計(jì)劃中明確指出,“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”將是未來電網(wǎng)所要走的路線。這證明了智能電網(wǎng)在我國電網(wǎng)行業(yè)的重要地位。想要將智能電網(wǎng)更好的建設(shè)和發(fā)展,那么就必須要將繼電系統(tǒng)重視起來。
1 智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)的作用
經(jīng)濟(jì)是基礎(chǔ),目前,各行業(yè)在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下,也在不斷的發(fā)展,這就使得用電的需求也是大幅度增長,在一些大的城市中,甚至?xí)霈F(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象,所以,這就使供電行業(yè)必須要加大供電量。智能化的繼電保護(hù)裝置,可以保護(hù)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,避免因?yàn)殡娏φ系K的問題,使各行業(yè)受到不必要的損失,給用電戶提供了用電保障。所以說,繼電保護(hù)的對(duì)智能電網(wǎng)起著保護(hù)的作用,是必不可少的,電網(wǎng)公司必須要將二者同時(shí)重視起來,不能厚此薄彼,這樣才能是電網(wǎng)行業(yè)更好的發(fā)展。
2 智能電網(wǎng)的組成部分
智能電網(wǎng)是由電網(wǎng)基礎(chǔ)體系、電網(wǎng)技術(shù)體系、智能服務(wù)體系、電網(wǎng)規(guī)范體系四部分組成的。智能服務(wù)系統(tǒng)說簡單一點(diǎn)就是為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù),把各種資源、能源充分的利用起來,保證電網(wǎng)能夠高速有效的運(yùn)行。最后再說一下電網(wǎng)規(guī)范體系,就是為智能電網(wǎng)制定一些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,形成一個(gè)認(rèn)證和評(píng)估的制度體系。
3 在智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)
智能電網(wǎng)具有一個(gè)很明顯的特征,就是它的分布性,相反的,供電設(shè)備一般是以交換模式運(yùn)行的,所以為了智能電網(wǎng)更好的工作,就需要繼電保護(hù)具有更加優(yōu)良的性能。最近幾年,通訊技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,數(shù)字化智能技術(shù)自讓就得到了社會(huì)各界的關(guān)注,并得到了大規(guī)模的應(yīng)用,這就說明了,繼電保護(hù)工作的技術(shù)數(shù)字化在智能電網(wǎng)的影響下,發(fā)展的更加快速。在智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)如圖1所示。
4 智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)的變革和發(fā)展
(1)發(fā)展數(shù)字化。目前,要說智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)最大的特點(diǎn),非數(shù)字化莫屬,主要表現(xiàn)分為兩點(diǎn),一個(gè)是測量方式,也就是通過數(shù)字接口和電子互感器來進(jìn)行測量的;另一個(gè)就是信息的傳輸,是通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)字信息的,尤其是電子互感器,不僅體積小,絕緣性也特別好,運(yùn)用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)進(jìn)行測量,該技術(shù)不僅拓展了信號(hào)傳輸頻帶,還進(jìn)一步加強(qiáng)了暫態(tài)性能,減少了測量誤差,提高了測量的準(zhǔn)確性。所以說,數(shù)字化傳感器對(duì)繼電保護(hù)的發(fā)展有著良好的推動(dòng)作用,我們要充分的利用好,使繼電保護(hù)水平達(dá)到更高的水準(zhǔn),從而保障智能電網(wǎng)的發(fā)展和需求。
(2)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)信息化在智能變電中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,為了適應(yīng)趨勢和潮流,智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)也一定會(huì)順著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的,。尤其是繼電保護(hù)在網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展背景下水平得到了有效的提高。主要表現(xiàn)為以下兩點(diǎn):
A.因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)工作的信息共享,加強(qiáng)了變電站所有設(shè)備之間的關(guān)系,無形中使繼電保護(hù)的范圍擴(kuò)大了。
B.提高了智能變電站的傳遞速度,更能準(zhǔn)確、及時(shí)的將信息傳遞出去,使智能電網(wǎng)得以全方位受到監(jiān)控,提高了其效率和準(zhǔn)確性。
(3)發(fā)展廣域化。根據(jù)智能電網(wǎng)的特點(diǎn),不僅需要采集保護(hù)對(duì)象的信息,還需要全方面的采集電力網(wǎng)絡(luò)的信息。電力網(wǎng)絡(luò)信息化的建設(shè)進(jìn)度在逐步加快,繼電保護(hù)專用的信息網(wǎng)在其前提下已經(jīng)建成,不僅可以減少繼電保護(hù)裝置對(duì)保護(hù)定值的倚靠,還能有效的提高應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜情況的能力。
(4)發(fā)展輸電靈活化。電網(wǎng)智能化發(fā)展主要是通過輸電效率的提高、靈活有效地控制整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)體現(xiàn)出來的。而這些成果的背后,是因?yàn)殪o止無功補(bǔ)償器和電能質(zhì)量控制裝置起到的控制作用。與此同時(shí),我國的電網(wǎng)的發(fā)展所應(yīng)用的是中交、直流混合輸電技術(shù),在一定的程度上,使輸電靈活性得到了極大的提升,也使得智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)得到了更好的完善與發(fā)展。
5 總結(jié)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科技也在不斷的進(jìn)步,智能電網(wǎng)是為了適應(yīng)這個(gè)新時(shí)代的發(fā)展需求,而誕生的產(chǎn)物。一個(gè)完善的繼電保護(hù)系統(tǒng),可以更有效地保障智能電網(wǎng)得到最好的發(fā)揮,從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,給人類帶來更多的益處,促進(jìn)社會(huì)主義建設(shè),為我國的全方面發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 規(guī)劃設(shè)計(jì) 問題分析
智能電網(wǎng)的運(yùn)用需要建立在高速雙向結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,并且通過電網(wǎng)的智能化實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)營的集成、現(xiàn)代化,結(jié)合當(dāng)前傳感、遙感與測量技術(shù),融合先進(jìn)的設(shè)備和運(yùn)用先進(jìn)的管理和控制方法對(duì)我國當(dāng)下的智能電網(wǎng)的決策與運(yùn)營工作提供一個(gè)支持系統(tǒng),以此來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及工作上的高效性。智能電網(wǎng)主要是指電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化,其特征包括激勵(lì)用戶、抵御攻擊、滿足用戶用電需求等。
同時(shí)智能電網(wǎng)還能夠容許多種不同的發(fā)電形式的介入,保障公共資產(chǎn)優(yōu)化和高效化的運(yùn)行,最終在新形勢下實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展。因此本文從智能電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與分析方面進(jìn)行探討,希望能夠?qū)Ξ?dāng)前智能電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作以及管理建設(shè)工作提出一定的思考和建議。
一、智能電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析
當(dāng)前智能電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作仍舊存在一些設(shè)計(jì)與技術(shù)方面的難點(diǎn),主要有以下幾個(gè)方面:
1.1 微電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)方面的問題
微電網(wǎng)也稱微網(wǎng),由儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置以及分布式電源等匯集而成,它是一種小型發(fā)電及配電的電網(wǎng)系統(tǒng),很大程度上能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制與自我管理、保護(hù)工作,不僅在維持獨(dú)立行動(dòng)和外網(wǎng)聯(lián)合方面能夠同時(shí)運(yùn)行,而且它還是智能電網(wǎng)的重要組成成分。微電網(wǎng)有著多種運(yùn)營的結(jié)構(gòu),一些電網(wǎng)結(jié)構(gòu)因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)系統(tǒng)的出現(xiàn)在很大程度上還會(huì)改變配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行的情況,進(jìn)而衍生出許多輸電網(wǎng)安全、控制與保護(hù)方面的問題,因此在微電網(wǎng)運(yùn)行方面需要對(duì)技術(shù)問題給予充分的關(guān)注,在微電網(wǎng)停運(yùn)時(shí)應(yīng)該及時(shí)運(yùn)行微網(wǎng)孤島狀態(tài)對(duì)微網(wǎng)進(jìn)行恢復(fù)和控制。
1.2 分布狀發(fā)電系統(tǒng)方面的運(yùn)行問題
分布式發(fā)電系統(tǒng)是由一些小型模塊以及分散化的發(fā)電單元組成的,在用戶附近建立了一些高效、可靠的發(fā)電單元可以充分開發(fā)和利用分散的能源,同時(shí)還能夠獲取一些易于獲取的再生能源,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)營工作中能源使用效率的提高。分布式的發(fā)電系統(tǒng)通常在接入了中低壓配電系統(tǒng)之后能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生非常深遠(yuǎn)的影響。分布式發(fā)電系統(tǒng)不僅能夠發(fā)揮其分散、隨機(jī)的特點(diǎn),同時(shí)還能大量的分布式電源接入之后實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)運(yùn)行的總作用力。相關(guān)的配電和數(shù)據(jù)分析人員不僅要認(rèn)識(shí)到分布式發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn),利用好其優(yōu)勢,并且要通過改良分布式發(fā)電系統(tǒng)自身的一些汁算和分析方法方面的漏洞,實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)功率的平衡與系統(tǒng)側(cè)的穩(wěn)定。
二、智能電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的提升措施
2.1 提高電網(wǎng)管理水平,充分重視電網(wǎng)技術(shù)開發(fā)工作
側(cè)管理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)我國當(dāng)前智能電網(wǎng)高效化運(yùn)營工作的一個(gè)重要技術(shù)參數(shù),在智能電網(wǎng)的運(yùn)營和管理工作中加大對(duì)技術(shù)研發(fā)的投入,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)智能電網(wǎng)的有效運(yùn)行,同時(shí)還能夠加快智能電網(wǎng)的一體化建設(shè)工作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、供需以及功能的一體化。為了更好地實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的一體化建設(shè)目標(biāo),將高端科學(xué)技術(shù)與有效合理的電網(wǎng)信息融合起來,實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)用戶的及時(shí)反饋,進(jìn)而改進(jìn)智能電網(wǎng)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和管理情況。因此為了提升智能電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作質(zhì)量,提高電網(wǎng)管理水平,充分重視電網(wǎng)技術(shù)開發(fā)工作具有重要意義。
2.2 加強(qiáng)智能電網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)與引進(jìn)工作
除了在相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備方面進(jìn)行革新之外,提高智能電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作質(zhì)量還離不開組建一支專業(yè)技術(shù)人員隊(duì)伍對(duì)我國當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)工作進(jìn)行革新。電網(wǎng)管理和技術(shù)人才的培養(yǎng)與引進(jìn)工作不僅能夠進(jìn)一步提高電網(wǎng)的使用效率,同時(shí)也能夠更切合實(shí)際地革新設(shè)備,并且促進(jìn)智能電網(wǎng)一體化建設(shè)工作的完成。例如我國當(dāng)前在智能電網(wǎng)的設(shè)備和管理工作加大人才培養(yǎng)與引進(jìn)經(jīng)費(fèi)的投入,能夠革新原有管理隊(duì)伍的管理觀念,同時(shí)引導(dǎo)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)智能電網(wǎng)一體化工作的運(yùn)營保持與時(shí)俱進(jìn)的清醒認(rèn)識(shí)和理解,最終引導(dǎo)用戶有效參與智能電網(wǎng)的運(yùn)營工作,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有效運(yùn)行。
三、結(jié)語
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);數(shù)字化;自動(dòng)化;信息化;統(tǒng)一
1 引言
隨著社會(huì)信息化的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)的飛速跨越,人們的生活水平有了穩(wěn)步提高,從而資源的使用頻率與日俱增。然而資源的開采量已遠(yuǎn)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的社會(huì)需求,因此資源的匱乏在各國均有表現(xiàn),譬如我國的很多重煤礦開采區(qū)的煤炭資源已徹底枯竭。電力系統(tǒng)作為為人們提供電能的社會(huì)部門也面臨著新時(shí)期的壓力。在各國紛紛對(duì)智能電網(wǎng)這一新名詞做出肯定并深入研發(fā)的同時(shí),我國也在基于基本國情、社會(huì)需求及資源分配的基礎(chǔ)上對(duì)智能電網(wǎng)做出了分析與探究。
2 我國智能電網(wǎng)提出的戰(zhàn)略背景
由于新時(shí)期人們生活水平的提高及現(xiàn)代化生活設(shè)施的使用,導(dǎo)致了能源的消耗驟增。電能作為不可或缺的現(xiàn)代社會(huì)資源已成為21世紀(jì)信息得以飛速傳播的力量,而電力系統(tǒng)部門作為電能的穩(wěn)定供給者也因此奠定了其不可忽視的社會(huì)地位。但頻發(fā)的電力事故及電能使用率下降等問題的出現(xiàn)為人們敲響了時(shí)代的警鐘。在可持續(xù)發(fā)展,資源節(jié)約型社會(huì)的提出背景下,面對(duì)資源匱乏的壓力,我國迫切的想要改變現(xiàn)有的能源體系,創(chuàng)建與高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)社會(huì)相結(jié)合的資源節(jié)約體系,以開發(fā)新的能源并提高資源利用率從而快速解決現(xiàn)代社會(huì)的能源危機(jī)。因此,在各國陸續(xù)對(duì)智能電網(wǎng)做出積極響應(yīng)的時(shí)代背景下,我國綜合分析了自身的電力系統(tǒng)弊端、資源開發(fā)現(xiàn)狀、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、人們生活與生產(chǎn)方面的電力需求,并提出了符合我國國情的智能電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),制定了長期的能源發(fā)展戰(zhàn)略,成功開拓了電力資源在新時(shí)期的新局面。
3 智能電網(wǎng)的幾個(gè)基本特征
3.1 數(shù)字化
一般而言,智能電網(wǎng)數(shù)字化主要包括兩方面的內(nèi)容:一方面是將電力企業(yè)的各種有效信息用數(shù)字的形式顯示出來,這里的有效信息不僅指的是整個(gè)電力系統(tǒng)所處的狀態(tài)分析結(jié)果,而且包括電力企業(yè)的各項(xiàng)管理數(shù)據(jù)及對(duì)系統(tǒng)所處外部運(yùn)行環(huán)境狀況信息的總結(jié);另一方面指的是此電力系統(tǒng)是以數(shù)字仿真為基礎(chǔ),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析總結(jié),從而實(shí)現(xiàn)在實(shí)踐中高級(jí)運(yùn)用并引領(lǐng)電力系統(tǒng)快速發(fā)展的過程。因此,我們可知智能電網(wǎng)數(shù)字化前一方面的內(nèi)容是與信息化聯(lián)系在一起的,而另一方面的內(nèi)容則屬于自動(dòng)化的范疇。
3.2 自動(dòng)化
作為電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展,智能電網(wǎng)中的自動(dòng)化主要包含三個(gè)方面的自動(dòng):自動(dòng)篩選電力系統(tǒng)中電網(wǎng)的控制策略并確定優(yōu)先級(jí)用戶;自動(dòng)監(jiān)測并控制整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況,以便在系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)及時(shí)監(jiān)測出來并加以更正;自主地將處于故障狀態(tài)的系統(tǒng)加以修復(fù)使之運(yùn)行正常。
3.3 信息化
智能電網(wǎng)之所以稱為智能主要指的是其將所有可得信息搜集起來加以數(shù)據(jù)分析和總結(jié),實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)內(nèi)部的資源共享,并將這些信息運(yùn)用起來為系統(tǒng)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)做出更多的貢獻(xiàn)。
3.4 互動(dòng)化
互動(dòng)化主要包括兩個(gè)層次的互動(dòng)結(jié)果:一是電網(wǎng)和發(fā)電廠,另一個(gè)是電網(wǎng)和用戶。在這里發(fā)電廠作為電力資源的源頭,電網(wǎng)是傳輸媒介,而用戶則為整個(gè)電力系統(tǒng)的最終服務(wù)對(duì)象。三者在智能電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)友好、和諧的互動(dòng),促進(jìn)電網(wǎng)更好更快的為用戶提供周到妥帖的服務(wù)。因此,可以說互動(dòng)化是智能電網(wǎng)數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化相結(jié)合的根本結(jié)果,也是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的最終目的。
4 智能電網(wǎng)在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及技術(shù)進(jìn)展分析
4.1 電力系統(tǒng)的數(shù)字化在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及其技術(shù)進(jìn)展分析
在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的數(shù)字化進(jìn)程出現(xiàn)的主要問題有:電力系統(tǒng)廠站側(cè)與調(diào)度側(cè)的數(shù)字化程度不同,廠站側(cè)略低于調(diào)度側(cè)的數(shù)字化程度,這必然使得整個(gè)電力系統(tǒng)的數(shù)字化程度達(dá)不到預(yù)計(jì)水平,這也是我國的智能電網(wǎng)處于初級(jí)階段的一個(gè)主要原因。同時(shí),隸屬于調(diào)度側(cè)的高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的功能雖然相比廠站側(cè)的收集并傳輸信息功能已較為先進(jìn),但其缺乏的高度數(shù)據(jù)集成和模式統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)卻失去了智能電網(wǎng)的主要特色。此外,單純的數(shù)字化的變電站仍處于萌芽時(shí)期,其規(guī)模之小完全不能滿足我國本土人口眾多的實(shí)際需求。現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)未考慮到其本身以外的外在客觀影響因素,如風(fēng)力,地殼碰撞等。因此,當(dāng)這些因素發(fā)生時(shí)必然會(huì)影響電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況。
鑒于電力系統(tǒng)數(shù)字化的進(jìn)程中出現(xiàn)的若干問題,我們首先要擴(kuò)大電力系統(tǒng)廠站側(cè)的數(shù)字化程度,促進(jìn)輸電元器件的協(xié)調(diào)、維護(hù)、輸電的一體化進(jìn)程,全面完成電力系統(tǒng)的數(shù)字生產(chǎn)、分發(fā)與傳送過程。其次,增強(qiáng)調(diào)度側(cè)高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的集成與統(tǒng)一功能,便于電力系統(tǒng)監(jiān)測部門全面的觀察電力系統(tǒng)的整體運(yùn)營情況,避免了在功能分散情況下系統(tǒng)與平臺(tái)的高速切換。最后,全面考慮風(fēng)力,地殼碰撞等自然因素對(duì)電力系統(tǒng)造成的影響,并將其納入電力系統(tǒng)的運(yùn)營范疇,盡量避免外在自然因素對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行造成的不良影響。
4.2 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及其技術(shù)進(jìn)展分析
在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程中出現(xiàn)的問題主要有:首先需要指出的是,存在于調(diào)度側(cè)的某些協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)因其多樣性缺乏統(tǒng)一的集成運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。其次,調(diào)度側(cè)仍未實(shí)現(xiàn)完全的智能化。同時(shí),各控制系統(tǒng)只是獨(dú)立分散地控制各自區(qū)域,而電力系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體,所以各系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)合作是其持續(xù)運(yùn)行的前提條件。
為了解決電力系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化的問題,電力系統(tǒng)應(yīng)確立統(tǒng)一的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)從而對(duì)各控制系統(tǒng)的端口、數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行集成協(xié)調(diào)控制。加強(qiáng)調(diào)度側(cè)的智能化進(jìn)程,替換人工參與的控制部分為計(jì)算機(jī)決策。促進(jìn)各控制系統(tǒng)的團(tuán)結(jié)協(xié)作,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能優(yōu)化。
4.3 電力系統(tǒng)的信息化在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及其技術(shù)進(jìn)展分析
在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)信息化進(jìn)程中出現(xiàn)的問題主要有:信息分散率高,不利于各控制系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)運(yùn)作從而影響企業(yè)的整體綜合經(jīng)濟(jì)效益。信息管理系統(tǒng)是區(qū)別于生產(chǎn)控制系統(tǒng)的特殊部分。企業(yè)在運(yùn)行過程中,在生產(chǎn)控制系統(tǒng)的信息采集與集成運(yùn)用方面投入了大部分精力,但忽略了對(duì)信息管理系統(tǒng)信息的充分整理,導(dǎo)致信息的遺漏。
為了擺脫智能電網(wǎng)的初級(jí)階段,電力系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)將分散的信息集中整合,并注重企業(yè)的信息管理部門與控制系統(tǒng)的信息互通,盡早實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的一體化進(jìn)程。
4.4 電力系統(tǒng)的互動(dòng)化在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及其技術(shù)進(jìn)展分析
在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)互動(dòng)化進(jìn)程中出現(xiàn)的問題主要有:發(fā)電廠商未在公平、公正、公開的市場監(jiān)督下確立電價(jià),從而導(dǎo)致電網(wǎng)與發(fā)電廠從未實(shí)現(xiàn)真正意義上的有效互動(dòng)。企業(yè)缺乏對(duì)潮汐等可再生能源挖掘以用來發(fā)電技術(shù)的深入探究。
【摘 要】進(jìn)入21世紀(jì)以來,信息化的社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)提出了更高更深層次的要求,因此,各國相繼提出智能電網(wǎng)這一新概念,以更好地發(fā)揮電力系統(tǒng)在現(xiàn)代社會(huì)服務(wù)全體人民的職能。雖然智能電網(wǎng)在各國均沒有統(tǒng)一的概念,但我國研發(fā)人員根據(jù)電力系統(tǒng)在本國的發(fā)展國情及低碳經(jīng)濟(jì)的要求提出了富有鮮明本土特色的智能電網(wǎng)概念,以期在新時(shí)期更好的完善電力系統(tǒng)。本篇文章主要闡述了我國提出智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略背景,重點(diǎn)分析了其基本特征及其現(xiàn)存問題和發(fā)展規(guī)劃,為新時(shí)期實(shí)現(xiàn)這一歷史跨越奠定了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);數(shù)字化;自動(dòng)化;信息化;統(tǒng)一
1 引言
隨著社會(huì)信息化的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)的飛速跨越,人們的生活水平有了穩(wěn)步提高,從而資源的使用頻率與日俱增。然而資源的開采量已遠(yuǎn)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的社會(huì)需求,因此資源的匱乏在各國均有表現(xiàn),譬如我國的很多重煤礦開采區(qū)的煤炭資源已徹底枯竭。電力系統(tǒng)作為為人們提供電能的社會(huì)部門也面臨著新時(shí)期的壓力。在各國紛紛對(duì)智能電網(wǎng)這一新名詞做出肯定并深入研發(fā)的同時(shí),我國也在基于基本國情、社會(huì)需求及資源分配的基礎(chǔ)上對(duì)智能電網(wǎng)做出了分析與探究。
2 我國智能電網(wǎng)提出的戰(zhàn)略背景
由于新時(shí)期人們生活水平的提高及現(xiàn)代化生活設(shè)施的使用,導(dǎo)致了能源的消耗驟增。電能作為不可或缺的現(xiàn)代社會(huì)資源已成為21世紀(jì)信息得以飛速傳播的力量,而電力系統(tǒng)部門作為電能的穩(wěn)定供給者也因此奠定了其不可忽視的社會(huì)地位。但頻發(fā)的電力事故及電能使用率下降等問題的出現(xiàn)為人們敲響了時(shí)代的警鐘。在可持續(xù)發(fā)展,資源節(jié)約型社會(huì)的提出背景下,面對(duì)資源匱乏的壓力,我國迫切的想要改變現(xiàn)有的能源體系,創(chuàng)建與高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)社會(huì)相結(jié)合的資源節(jié)約體系,以開發(fā)新的能源并提高資源利用率從而快速解決現(xiàn)代社會(huì)的能源危機(jī)。因此,在各國陸續(xù)對(duì)智能電網(wǎng)做出積極響應(yīng)的時(shí)代背景下,我國綜合分析了自身的電力系統(tǒng)弊端、資源開發(fā)現(xiàn)狀、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、人們生活與生產(chǎn)方面的電力需求,并提出了符合我國國情的智能電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),制定了長期的能源發(fā)展戰(zhàn)略,成功開拓了電力資源在新時(shí)期的新局面。
3 智能電網(wǎng)的幾個(gè)基本特征
3.1 數(shù)字化
一般而言,智能電網(wǎng)數(shù)字化主要包括兩方面的內(nèi)容:一方面是將電力企業(yè)的各種有效信息用數(shù)字的形式顯示出來,這里的有效信息不僅指的是整個(gè)電力系統(tǒng)所處的狀態(tài)分析結(jié)果,而且包括電力企業(yè)的各項(xiàng)管理數(shù)據(jù)及對(duì)系統(tǒng)所處外部運(yùn)行環(huán)境狀況信息的總結(jié);另一方面指的是此電力系統(tǒng)是以數(shù)字仿真為基礎(chǔ),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析總結(jié),從而實(shí)現(xiàn)在實(shí)踐中高級(jí)運(yùn)用并引領(lǐng)電力系統(tǒng)快速發(fā)展的過程。因此,我們可知智能電網(wǎng)數(shù)字化前一方面的內(nèi)容是與信息化聯(lián)系在一起的,而另一方面的內(nèi)容則屬于自動(dòng)化的范疇。
3.2 自動(dòng)化
作為電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展,智能電網(wǎng)中的自動(dòng)化主要包含三個(gè)方面的自動(dòng):自動(dòng)篩選電力系統(tǒng)中電網(wǎng)的控制策略并確定優(yōu)先級(jí)用戶;自動(dòng)監(jiān)測并控制整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況,以便在系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)及時(shí)監(jiān)測出來并加以更正;自主地將處于故障狀態(tài)的系統(tǒng)加以修復(fù)使之運(yùn)行正常。
3.3 信息化
智能電網(wǎng)之所以稱為智能主要指的是其將所有可得信息搜集起來加以數(shù)據(jù)分析和總結(jié),實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)內(nèi)部的資源共享,并將這些信息運(yùn)用起來為系統(tǒng)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)做出更多的貢獻(xiàn)。
3.4 互動(dòng)化
互動(dòng)化主要包括兩個(gè)層次的互動(dòng)結(jié)果:一是電網(wǎng)和發(fā)電廠,另一個(gè)是電網(wǎng)和用戶。在這里發(fā)電廠作為電力資源的源頭,電網(wǎng)是傳輸媒介,而用戶則為整個(gè)電力系統(tǒng)的最終服務(wù)對(duì)象。三者在智能電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)友好、和諧的互動(dòng),促進(jìn)電網(wǎng)更好更快的為用戶提供周到妥帖的服務(wù)。因此,可以說互動(dòng)化是智能電網(wǎng)數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化相結(jié)合的根本結(jié)果,也是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的最終目的。
4 智能電網(wǎng)在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及技術(shù)進(jìn)展分析
4.1 電力系統(tǒng)的數(shù)字化在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及其技術(shù)進(jìn)展分析
在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的數(shù)字化進(jìn)程出現(xiàn)的主要問題有:電力系統(tǒng)廠站側(cè)與調(diào)度側(cè)的數(shù)字化程度不同,廠站側(cè)略低于調(diào)度側(cè)的數(shù)字化程度,這必然使得整個(gè)電力系統(tǒng)的數(shù)字化程度達(dá)不到預(yù)計(jì)水平,這也是我國的智能電網(wǎng)處于初級(jí)階段的一個(gè)主要原因。同時(shí),隸屬于調(diào)度側(cè)的高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的功能雖然相比廠站側(cè)的收集并傳輸信息功能已較為先進(jìn),但其缺乏的高度數(shù)據(jù)集成和模式統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)卻失去了智能電網(wǎng)的主要特色。此外,單純的數(shù)字化的變電站仍處于萌芽時(shí)期,其規(guī)模之小完全不能滿足我國本土人口眾多的實(shí)際需求?,F(xiàn)階段的電力系統(tǒng)未考慮到其本身以外的外在客觀影響因素,如風(fēng)力,地殼碰撞等。因此,當(dāng)這些因素發(fā)生時(shí)必然會(huì)影響電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況。
鑒于電力系統(tǒng)數(shù)字化的進(jìn)程中出現(xiàn)的若干問題,我們首先要擴(kuò)大電力系統(tǒng)廠站側(cè)的數(shù)字化程度,促進(jìn)輸電元器件的協(xié)調(diào)、維護(hù)、輸電的一體化進(jìn)程,全面完成電力系統(tǒng)的數(shù)字生產(chǎn)、分發(fā)與傳送過程。其次,增強(qiáng)調(diào)度側(cè)高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的集成與統(tǒng)一功能,便于電力系統(tǒng)監(jiān)測部門全面的觀察電力系統(tǒng)的整體運(yùn)營情況,避免了在功能分散情況下系統(tǒng)與平臺(tái)的高速切換。最后,全面考慮風(fēng)力,地殼碰撞等自然因素對(duì)電力系統(tǒng)造成的影響,并將其納入電力系統(tǒng)的運(yùn)營范疇,盡量避免外在自然因素對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行造成的不良影響。
4.2 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及其技術(shù)進(jìn)展分析
在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程中出現(xiàn)的問題主要有:首先需要指出的是,存在于調(diào)度側(cè)的某些協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)因其多樣性缺乏統(tǒng)一的集成運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。其次,調(diào)度側(cè)仍未實(shí)現(xiàn)完全的智能化。同時(shí),各控制系統(tǒng)只是獨(dú)立分散地控制各自區(qū)域,而電力系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體,所以各系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)合作是其持續(xù)運(yùn)行的前提條件。
為了解決電力系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化的問題,電力系統(tǒng)應(yīng)確立統(tǒng)一的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)從而對(duì)各控制系統(tǒng)的端口、數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行集成協(xié)調(diào)控制。加強(qiáng)調(diào)度側(cè)的智能化進(jìn)程,替換人工參與的控制部分為計(jì)算機(jī)決策。促進(jìn)各控制系統(tǒng)的團(tuán)結(jié)協(xié)作,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能優(yōu)化。
4.3 電力系統(tǒng)的信息化在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及其技術(shù)進(jìn)展分析
在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)信息化進(jìn)程中出現(xiàn)的問題主要有:信息分散率高,不利于各控制系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)運(yùn)作從而影響企業(yè)的整體綜合經(jīng)濟(jì)效益。信息管理系統(tǒng)是區(qū)別于生產(chǎn)控制系統(tǒng)的特殊部分。企業(yè)在運(yùn)行過程中,在生產(chǎn)控制系統(tǒng)的信息采集與集成運(yùn)用方面投入了大部分精力,但忽略了對(duì)信息管理系統(tǒng)信息的充分整理,導(dǎo)致信息的遺漏。
為了擺脫智能電網(wǎng)的初級(jí)階段,電力系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)將分散的信息集中整合,并注重企業(yè)的信息管理部門與控制系統(tǒng)的信息互通,盡早實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的一體化進(jìn)程。
4.4 電力系統(tǒng)的互動(dòng)化在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題及其技術(shù)進(jìn)展分析
在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)互動(dòng)化進(jìn)程中出現(xiàn)的問題主要有:發(fā)電廠商未在公平、公正、公開的市場監(jiān)督下確立電價(jià),從而導(dǎo)致電網(wǎng)與發(fā)電廠從未實(shí)現(xiàn)真正意義上的有效互動(dòng)。企業(yè)缺乏對(duì)潮汐等可再生能源挖掘以用來發(fā)電技術(shù)的深入探究。
企業(yè)應(yīng)建立完善的市場競價(jià)體系,遵守三公原則,加快智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。同時(shí),加深對(duì)可再生能源的技術(shù)研究,從而滿足人們?nèi)找嬖鲩L的用電需求。
5 結(jié)束語
綜上所述,現(xiàn)階段的智能電網(wǎng)仍處于不成熟階段,我們既要認(rèn)識(shí)到其在我國國情下發(fā)展遇到的特殊問題,又要認(rèn)識(shí)到智能電網(wǎng)對(duì)我國電力系統(tǒng)發(fā)展的重大戰(zhàn)略意義,從而提出可行性方案分析并解決問題。
參考文獻(xiàn):
[1]陳剛.中國智能電網(wǎng)基本特征及其技術(shù)進(jìn)展評(píng)述[J].科學(xué)與財(cái)富,2012(12).
關(guān)鍵詞:輸電系統(tǒng)規(guī)劃;輸電線路;技術(shù)指標(biāo)
中圖分類號(hào): TM421文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)采用C/S與B/S混合架構(gòu),分為5個(gè)層次:數(shù)據(jù)層、分析層、應(yīng)用層、評(píng)價(jià)層和決策層,如圖1所示。
1)數(shù)據(jù)層:采用Oracle數(shù)據(jù)庫,完成與能量管理系統(tǒng) (EMS),GIS和 電 力 系 統(tǒng) 分 析 綜 合 程 序(PSASP)等系統(tǒng)和程序接口,形成規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)。
2)分析層:完成對(duì)數(shù)據(jù)深入挖掘和分析,提取電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵信息。
3)應(yīng)用層:輔助完成基本型和差異化電網(wǎng)規(guī)劃方案設(shè)計(jì)。
4)評(píng)價(jià)層:對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行安全、可靠、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的全面與綜合評(píng)價(jià)。
5)決策層:根據(jù)評(píng)估指標(biāo)選擇電網(wǎng)規(guī)劃方案。
2系統(tǒng)主要特色
2.1完備的電網(wǎng)規(guī)劃平臺(tái)該系統(tǒng)整合了電力系統(tǒng)計(jì)算分析軟件、GIS、中長期負(fù)荷預(yù)測等核心功能,采用以業(yè)務(wù)流程為導(dǎo)向的集成化設(shè)計(jì)理念,提供基于平臺(tái)設(shè)計(jì)的規(guī)劃決策業(yè)務(wù)解決方案,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成管理與網(wǎng)絡(luò)化科學(xué)計(jì)算高度一體化,為電力系統(tǒng)規(guī)劃提供強(qiáng)大、靈活的決策支持平臺(tái)。
2.2電網(wǎng)適應(yīng)性智能化評(píng)估進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃工作首先要分析現(xiàn)狀電網(wǎng)能否滿足電力輸送的要求,電網(wǎng)中是否存在阻塞,以便在規(guī)劃設(shè)計(jì)中改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。電網(wǎng)適應(yīng)性智能化評(píng)估是在一定負(fù)荷需求和電源裝機(jī)容量基礎(chǔ)上,根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則對(duì)機(jī)組出力尋優(yōu),進(jìn)而評(píng)估輸電網(wǎng)輸送能力,以確定輸電網(wǎng)的發(fā)展與負(fù)荷需求增長、電源裝機(jī)容量增長速度是否相適應(yīng),是否存在由輸電網(wǎng)絡(luò)原因?qū)е碌南到y(tǒng)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)情況。
2.3規(guī)劃項(xiàng)目的投資優(yōu)先級(jí)決策技術(shù)不同規(guī)劃項(xiàng)目對(duì)電網(wǎng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性等的影響不同。當(dāng)電網(wǎng)建設(shè)資金受約束時(shí),如何確定項(xiàng)目投資建設(shè)順序是電網(wǎng)企業(yè)綜合計(jì)劃工作面臨的重要問題。該系統(tǒng)引入電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目投資優(yōu)先級(jí)決策技術(shù)建立了科學(xué)的決策模型,充分考慮項(xiàng)目的投資成本和安全效益,從而實(shí)現(xiàn)有限資金條件下的項(xiàng)目投資排序。
3系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
根據(jù)業(yè)務(wù)流程的需要,可從系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的角度將電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)分為12個(gè)功能模塊,如圖4所示。
包含關(guān)鍵子功能項(xiàng)的功能模塊如附錄A圖A3所示。
規(guī)劃決策系統(tǒng)覆蓋電網(wǎng)主網(wǎng)規(guī)劃工作的全過程,可在系統(tǒng)中完成電源規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃,同時(shí)具有對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)性、規(guī)劃方案的可行性進(jìn)行評(píng)估決策的功能。可進(jìn)行投資優(yōu)先級(jí)決策、電網(wǎng)抗災(zāi)規(guī)劃、可視化電氣計(jì)算以及電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目管理等,是面向電網(wǎng)規(guī)劃人員和電網(wǎng)規(guī)劃管理者的電網(wǎng)規(guī)劃智能輔助決策系統(tǒng)。其主要功能如下。
1)基礎(chǔ)信息:該系統(tǒng)可對(duì)電網(wǎng)中線路、主變壓器、機(jī)組等設(shè)備,以及電量、負(fù)荷、經(jīng)濟(jì)等電網(wǎng)規(guī)劃信息數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入、查詢和維護(hù)。
2)電網(wǎng)現(xiàn)狀分析:該系統(tǒng)通過與GIS結(jié)合,可視化展示電網(wǎng)負(fù)荷密度、容載比、負(fù)載率等指標(biāo),同時(shí)提供電網(wǎng)適應(yīng)性評(píng)估功能。
3)電力市場分析:運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),分別對(duì)電量、負(fù)荷、國民經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行多角度、多層面、多指標(biāo)的分析,幫助用戶全面了解電力市場狀況。
4)電力市場預(yù)測:該模塊以完備的預(yù)測方法庫為基礎(chǔ),提供對(duì)電力電量多時(shí)間維度的預(yù)測方法,并可選擇快速、高級(jí)和批量等預(yù)測方式,對(duì)多級(jí)電網(wǎng)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行平衡協(xié)調(diào)。
5)電源規(guī)劃:實(shí)現(xiàn)對(duì)指定年份的電力電量平衡計(jì)算,充分考慮水電特性,逐月進(jìn)行平衡計(jì)算,以確定系統(tǒng)中電源是否滿足負(fù)荷需求。該模塊中月電力電量預(yù)測結(jié)果來自電力市場預(yù)測模塊,有效提高了工作效率。
6)電網(wǎng)規(guī)劃:該模塊可直接獲取電力電量預(yù)測結(jié)果和電源規(guī)劃裝機(jī)容量結(jié)果,分電壓等級(jí)進(jìn)行變電容量需求測算以及變電站布點(diǎn)決策,并根據(jù)GIS上發(fā)電廠、變電站和輸電線路分布情況進(jìn)行輸變電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)不同規(guī)劃方案的分別管理。
7)調(diào)度模擬:該模塊可實(shí)現(xiàn)有無電源規(guī)劃方案、多種電源規(guī)劃方案、多種電網(wǎng)接線方案在指定規(guī)劃年份內(nèi)的調(diào)度模擬,可得到模擬計(jì)算期內(nèi)系統(tǒng)檢修計(jì)劃、機(jī)組出力、電力平衡情況、可靠性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及環(huán)保性指標(biāo)等計(jì)算結(jié)果??蓪?shí)現(xiàn)不同電源規(guī)劃方案、電網(wǎng)規(guī)劃方案和負(fù)荷方案的多種組合;可對(duì)電源設(shè)置多種發(fā)電模式;可實(shí)現(xiàn)不同方案間的比較以及同一電源(電網(wǎng))規(guī)劃方案對(duì)不同負(fù)荷水平的敏感性校核。
8)電網(wǎng)輔助決策:利用系統(tǒng)環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)和可靠性評(píng)估指標(biāo)體系結(jié)果,可對(duì)有無項(xiàng)目方案及不同規(guī)劃方案進(jìn)行指定指標(biāo)的對(duì)比,并根據(jù)指標(biāo)值優(yōu)劣進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃方案決策。在選定規(guī)劃方案后,如發(fā)生建設(shè)資金受限情況,可利用項(xiàng)目優(yōu)先級(jí)決策功能對(duì)系統(tǒng)作N-1開斷模擬,得到無項(xiàng)目時(shí)全系統(tǒng)的越限評(píng)價(jià)指標(biāo),由此對(duì)規(guī)劃方案中各項(xiàng)目進(jìn)行重要性排序,再根據(jù)允許資金量優(yōu)先選擇排在前面的項(xiàng)目。
9)差異化規(guī)劃:首先設(shè)置抗災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)和抗災(zāi)場景設(shè)計(jì)參數(shù),選擇必保電源點(diǎn)與負(fù)荷點(diǎn),再進(jìn)行差異化規(guī)劃模擬計(jì)算,找到滿足抗災(zāi)需求、電網(wǎng)連通性要求且投資最小的電網(wǎng)關(guān)鍵線路集,在GIS地理接線圖上顯示該骨干網(wǎng)架,并將其作為差異化規(guī)劃的基礎(chǔ)。
10)可視化電氣計(jì)算:該系統(tǒng)可在輔助決策應(yīng)用功能、PSASP與電力GIS之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,將PSASP計(jì)算出的潮流等電氣計(jì)算結(jié)果展示在GIS頁面內(nèi),實(shí)現(xiàn)可視化電氣計(jì)算。
11)項(xiàng)目管理:對(duì)規(guī)劃年份擬新建的電網(wǎng)項(xiàng)目在規(guī)劃、可研設(shè)計(jì)、報(bào)批、前期準(zhǔn)備等階段進(jìn)行全過程追蹤管理,監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)度,必要時(shí)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整以保證電網(wǎng)建設(shè)的協(xié)調(diào)性。
5結(jié)語
電網(wǎng)規(guī)劃工作的復(fù)雜性決定了規(guī)劃決策支持系統(tǒng)的建設(shè)難度。本文介紹的電網(wǎng)規(guī)劃智能決策支持系統(tǒng)建成了覆蓋整個(gè)規(guī)劃流程的一體化數(shù)據(jù)庫,具有規(guī)劃結(jié)果可視化、決策智能化的特征,可對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃工作提供輔助決策支持。系統(tǒng)將調(diào)度模擬、項(xiàng)目優(yōu)先級(jí)決策和抗災(zāi)型規(guī)劃等理論和算法與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,較好地解決了規(guī)劃方案適應(yīng)性評(píng)估比較、資金有限條件下項(xiàng)目合理排序、災(zāi)害場景下關(guān)鍵輸電通道搜索和規(guī)劃電網(wǎng)仿真建模等現(xiàn)實(shí)問題。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]黃映,李揚(yáng),翁蓓蓓,等.考慮電網(wǎng)脆弱性的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2010