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最近幾年,智能電網一直都是學術界探討的話題。構建智能電網也成為了眾多國內外學者研究的方向。隨著社會的進步,科技的發展,電網將往更加智能、可靠、穩定、安全、高效、方便、綠色環保的方向發展,構建智能電網將成為未來解決新能源、和其他可再生資源、各地方供電系統接入總系統的有效措施。隨著這幾年,國家對智能電網研究的深入,以及在計算機應用技術取得飛快的進步,計算機在電網中的應用和實時控制系統在電網中的應用都慢慢的在普及等因素為電網監控系統的發展提供有力的支撐。
針對智能電網技術,西方國家已經構成龐大的研究組織。他們的研究內容主要涉及了發電、輸電、和如何售點等內容。外國的許多電力公司也正在加大步伐的開展智能電網的研究,他們通過把技術與企業的實體業務相結合的渠道。可以使之智能電網合理、高效的應用與企業生產和經營過程中。我國目前正處在研究智能電網的初步階段,但是作為后起之秀的中國也正在加大力度建設特高電壓網,深化電力體制改革。
2.智能電網的主要性能
以物理電網為底層,以通信技術為理論支持,將21世紀最新的傳感技術,先進的信息傳輸技術、自動化技術和電力工程技術、網絡技術、通信技術等結合成一體的技術叫做智能電網。智能電網與物理電網高度集成在一起,從而讓電網操作與控制智能化,智能電網具有一定的靈活性,智能電網將各級電網連接在同一網絡中,從而讓各個電網可以同步運行,完全自動化。
(1)電網具有較強的靈活性 電網的智能化很高,即使在供電網絡出現很大的故障或者出現一些緊急狀況時,電網仍然可以保持負載電荷量的穩定,不影響供電情況。智能電網有很好的可變性,協調運行能力強,在以一些極端的環境下甚至出現一些可恢復性的外力破壞的情況下,電網仍然可以穩定、安全的工作。智能電網有很強的靈活性,信息采集可以雙向進行,信息共享能力強。
(2)電網具有較強的自我恢復能力 在無人監控,無人操作的情況下,電網需要具備智能化,才能保證設備在遇到一些緊急情況下能夠進行自我處理,保證后續工作的持續進行。電網具有實時的監控能力、網絡可以隨時在線、可以持續的記錄電網的運行狀態和自我診斷自我處理緊急事件的能力。
(3)兼容性好 系統面向外界開放、可以兼容不同的系統、可以滿足在不同的平臺使用,且操作簡單,維護方便。可以方便的在電網系統里面開發新的功能或者插件,移植功能或者一些可再生的資源方便簡單。能夠實現和用戶及時分享信息,可以各類用戶進行有效的互動,滿足不同用戶的電力需求,并可以為客戶氣功其他附加功能的服務。
(4)完全系數高和穩定性好 電網的供電的可靠性在一定程度上都依賴于電網是否具有高的完全系數和穩定性是否比較強。電網下面的各級設備緊密聯系在一起,彼此連接成一個整體,這些設備可以相互協調,提前預防一些緊急情況的發生,而且具備把故障的嚴重程度控制在一定范圍的能力,可以有效的避免一連串的大范圍連鎖反應的事故的發生。
(5)資源實現優化配置 現在,各類清潔能源(如太陽能、風能、水能等)都被逐漸的開發,且用于生產電能。我國的智能電網在逐步建成后,將慢慢落實搭建一個可靠的發電網絡和送端網絡,此時將會把各類清潔資源有效的整合在一起,這樣子將會在很大程度上推進清潔能源的發展進程。除此之外,我國的國情是中西部、華中地區、華北地區和華南地區各個地區的資源分配都不均衡而且資源的利用率都不相同,因此,建設職能電網需要實現中國各個地區資源的優化配置,將資源多的地區的部分資源往中西部送,實現資源的最大利用率。
(6)智能電網自動化程度高 智能電網可以實現橫向集成、縱向貫通將電網里面的各個系統有效可靠的結合在一起。智能電網可以實現電網在線分析、報警和在一定程度上的決策以及在預定的程序的控制下安排調控分類新型發書點技術設備的運行。
(7) 互動能力得到改善 通過智能電網平臺,客戶和電網可以實現人機交互,可以實現雙向互動,可以在最大程度上了解用戶的需求,為用戶提供最好的電力服務。同時,智能電網可以綜合智能電表、分時間段的電價政策以及提供電動摩托車的充電服務等不同類型的用電情況,提高多終端用電的效率。
3.智能電網監控系統的用處
(1)科學配電 在電網監控系統的基礎上,可以實時的看到各個用電客戶的用電情況,通過軟件程序對這些數據進行采集分析,是電網的配電達到最優化
(2)實時監控系統中出現的問題 通過對電網中的設備進行隨時隨地的監控,對線路的傳輸情況進行跟蹤,可以預防故障的發生,提前做好防范措施。提高電網的安全性。
參考文獻
[1] 余貽鑫.面向 21 世紀的智能配電網[J].南方電網技術研究,2006,2(6):14-16.
[2] 陳樹勇,宋書芳,李蘭欣等.智能電網技術綜述[J].電網技術,2009,33(8):1-4.
關鍵詞:智能電網;電力營銷;電網營銷;智能營銷
1 前言
隨著構建發電輸電和配電以適應用戶需求的變化、恢復設備停運的電力企業運營方式將被具有自愈、互動、分布式、發達交易市場和優化資產等特點的現代智能電網所取代。為配合智能電網推進,智能營銷的理論構建與技術研發迫在眉睫。現介紹電力營銷的現狀,為我國智能電網愿景下的營銷研究T作開拓視野、提供參考。
2 智能配電網概述
所謂的智能配電網就是以傳統的配電網高級自動化技術為前提,在這個前提下將先進的測控技術、通信工程技術、傳感技術、計算機技術和網絡技術等組合在一起,使用智能先進的開關儀器、配電終端等,在配電網的建設、雙通道的通信網絡和具有各種高級應用技術的可視化軟件的支持下, 能夠利用可再生能源、允許大量介入分布式發電技術和微網技術的運行,激勵各種類型的用電者能夠主動積極的參與電網的互動活動中來,這樣就可以輕松的實現配電網在正常工作情況下能夠很好的的保護、監測、優化、控制和非正常工作情況下的自愈控制,用電者就可以享受到更加安全、優質、可靠、經濟環保的電力供應和其它附加服務。
3 電力營銷基本概念
電力營銷的核心是供電企業必須面向市場、面向消費,必須適應不斷變化的環境,及時做出正確的反應,使供電企業真正成為客戶滿意的電力提供者和服務者,爭取用最少的費用、最快的速度、最好的質量、最優的價格將電力送到客戶。供電企業只能在客戶的滿意中實現自己的各項目標。電力營銷管理T作具有很強的政策性、社會性、服務性、技術性和經營的統一性、生產和經營的整體性等。
3.1 電力營銷工作的基本內容。
1)辦理業務擴充。解決客戶新裝、增容用電。
2)辦理變更用電業務。方便客戶,做好日常營銷T作和管理。
3)做好電費、電價管理。認真落實和執行電價政策,及時、準確地抄表、核算,強化電費回收工作。
4)加強用電電能計量管理。安全、準確、可靠地計算用電量。
5)做好用電檢查工作。做好安全用電、節約用電、計劃用電,重視市場調查,做好負荷預測與負荷調整控制工作及需求側管理。
6)做好營銷稽查、違章用電及反竊電管理工作。
7)樹立市場意識,大力開拓電力市場,努力增加銷售電量。
8)做好用電基礎資料及數據統計、分析、上報等。
9)加強用電合同管理。
3.2 電力營銷工作的基本思路及意義。
為積極推進營銷下作面向21世紀的改革與發展,加快電力營銷丁作市場化、法制化、現代化的改革步伐。隨著電力體制改革的深化,在壟斷經營轉向引入競爭機制的新形勢下,強化營銷觀念具有現實重要意義。
4 智能配電網在電力營銷中的應用
(一) 智能配電網配電自動化系統
要達成電力營銷的這些目標,可以采用智能配電網配電自動化系統,這個系統主要是由通信網絡技術、電力系統技術、計算機控制技術組成的一種大型智能化系統。配電自動化的通信網絡具有很強的實時性、供電可靠性并且整個網絡的覆蓋面積較大,能夠給遠程抄表系統提供一個很好的信息交流平臺。而對遠程抄表系統而言,數據采集器、電能表等電能采集設備的應用已經非常成熟,但該系統的關鍵問題就是需要確定選用哪一種通信網絡。
目前而言,遠程抄表系統的數據采集主要是選用配電自動化通信網,并在該網絡的基礎上還共同使用了其他的如GPRs的通信網絡,這是因為遠程抄表系統在配電自動化通信網涵蓋的區域可以選用配電自動化網絡,而在該網絡不在涵蓋的區域,就需要選用其他的網絡,如當地有線電視網或電信網,偏遠區域還可以使用GPRS通信網絡,這樣大體上還可以實現對所有電力用戶進行遠程抄表,讓客戶享受周到滿意的服務。將電力用戶電能表用電數據通過智能配電網配電自動化系統的光纖通信網遠程輸送到各個地方電力部門,特別是通過抄表電能表數據采集器、集中器對用戶電表表號的輸入輸出功能,可以使自動抄表系統與用電營業信息管理系統資料共享,這樣可以減輕工作人員的工作壓力。這種配電自動化系統不僅能提高電力營銷的現代化管理水平,還可以提高電力部門的經濟效益。
(二)抄表智能化
電力部門工作人員將攜帶方便、操作容易安全可靠性高的抄表設備到現場進行抄表工作,遠程抄表是利用通信網絡、低壓配電線、串口通信傳輸或現場總線等多種通信方式,結合智能電表上的數據采集模塊和后臺微機控制系統, 自動施行遠程抄取用戶電表的用電量,并自動的計費、統計,從而實現智能化抄表。該系統自動計費模塊是采用串口通信、低壓配電線載波等方式來實現電能表到抄表集中器之間的通信功能的。
(三)智能儀表
所謂的智能儀表就是能實時采集用戶的用電情況,并將所采集到的有價值的信息傳遞電力部門。智能儀表在用戶與電力部門之間搭建了一個“雙向”信息交流通道。這種裝置只要安裝好,電力部門就可以很輕松地查找電力在儲存、運輸途中產生損耗的具體地點。另外某些智能儀表還能發現用戶盜電的情況,方便電力部門的管理。
(四)營配一體化信息通信平臺
在企業統一的電網設備和客戶信息模型、基礎資料和拓撲關系的基礎上,營配一體化信息系統是采用了現代化的信息技術,實現供電可靠性管理、客戶停電管理、線損管理、業擴報裝輔助管理以及配電網建設管理等功能的GIS標準化及一體化的信息平臺。營配一體化信息通信平臺是采用以光纖為主,寬帶無線為輔,公網為補充的“一主一輔一補充”的多種通信
方式的混合組合。它的搭建必須根據國家電網設備代碼規范、設備參數規范和數據編碼規范等相關規范,整合省內信息管理系統,重新建立省、市的生產、配電及營銷一體化多維信息平臺,并預留一定的高級拓展功能。該信息平臺要為ERP提供基礎數據的同時還要整合各種生產管理數據,實現信息共享、數據唯一、多層應用的目標,最終能夠高速、安全、可靠的實現生產、配電、營銷的一體化服務。該系統配電時能實現電網設備的一體化維護,能夠保證設備信息的完整性,正確性。在基于因特網的基礎上,實現數據的錄入、平臺的開發,實現實時監控,包括設備的負荷信息、檢修信息、變動信息、巡視信息、試驗信息、缺陷信息以及各種與設備相關的業務信息。營銷時實現配點的精細化和自動化,能夠快速、準確讀取相關數據,從而進行查詢、共享、分類等操作,能快速實現自動生產報表。系統維護時保
證其足夠的授權級別和嚴密的控制,能夠方便、安全、可靠的進行系統維護。
[關鍵詞]智能電網 發展前景 三步走
智能電網作為21世紀電力系統的重要發展與創新,其發展趨勢具有不可逆轉性。特別是近些年來,在經濟、能源、環保、市場改革等多重壓力的推動下,我國初步進入智能電網時代,一時間智能電網成為炙手可熱的專業技術名詞。對我國智能電網的發展進行分析與展望,益成為我國電力系統發展的方向。
一、智能電網的含義與特性
智能電網的基礎,是由發電、輸電、用電、配電等基礎設施與先進的通信、信息化、計算機、測量控制技術進行高度結合,進而實現電網的智能化發展,形成了新型的智能電網。智能電網的本質是替代能源與能源的兼容利用,包括電信流與信息流的自由流動、其他網絡的接互。并具有安全性、兼容性、優質性、自愈性、協調性、高效性以及交互性等重要特性。
二、具有中國特色的智能電網建設
智能電網進入中國電力系統以來產生了顯著的變化,且獨具中國特色,將特高壓電網作為智能電網的骨干網架,并將各級電網發展較為協調的堅強電網作為基礎,再加入先進的信息、控制及通信技術,進而構建“堅強智能化的電網”,以實現電網的自動化、信息化和互動化的電網發展。
具有“中國特色的智能電網”在六大“發輸變配調用 ”環節的主要應用技術包括:發電、輸電、配電以及用電。其中發電為分布式電源、風電、光伏和接入;輸電包括互濟、特高壓、超導和網架;配電為微網、先進的電表網絡設施、虛擬電廠以及需求側響應;用電為智能電器、電動汽車、用電自動控制、儲能技術。
三、具有中國特色的智能電網發展現狀
1.我國智能電網的歷史發展進程
華東電網公司為了更好地提升電網安全性,在2007年初啟動了可行性較高的智能互動電網研究項目,實行統一的信息平臺和高級調動中心等智能電網試點工程。
華北公司也在次年進行了有關智能電網的研究與建設,并致力于電力系統智能調動體系的打造、智能電網信息架構的建設以及有關清潔能源關鍵技術的研發工作,為我國的智能電網建設奠定了良好的技術與信息基礎。
此后,國家電網于2009 年初啟動了一系列智能電網相關課題研究,并確定了明確的發展目標、實施計劃和技術框架體系等。尤其是2009年的5月,國家電網提出了“堅強智能電網”的重要發展內涵,該內容以堅強網架為基礎,建設信息支撐平臺,利用智能控制手段使經濟高效、透明開放、堅強可靠、友好互動、清潔環保的現代化智能電網建設得到了進一步的發展。同時,其電壓涵蓋范圍廣,已初步實現了“電力流、業務流和信息流”的高度融合。
而2010 年我國在具體的智能電網建設部署上,已基本實現了智能電網的調度技術支持系統、電動汽車的充電設施、智能變電站、多網融合和用電信息采集系統五大試點工程建設并取得了重大突破。
于此同時,2011年我國進入到智能電網全面建設階段,大力推進居民智能用電、電動汽車的充電設施、新能源接納、示范工程的發展,益成為智能電網發展的基本任務目標。
2.堅強智能電網的發展戰略的實施
國家電網公司將堅強智能電網的發展戰略分為三大實施階段:第一,(2009-2010)試點規劃階段,該階段主要以開展規劃和關鍵技術研發、制定技術與管理標準、進行設備研制等各環節的試點工作;第二,(2011-2015)實施全面建設的階段,并加快城鄉的配電網建設和特高壓電網的建設,使智能電網進入初步運行狀態與互動服務體系,實現裝備與關鍵技術重大突破與廣泛應用。第三,(2016-2020)完善和提升階段,堅強智能電網基本建成,提高電網資源配置能力、運行效率、安全水平、電網與電源以及用戶的互動性。
此外,“一特四大”也是國家電網提出的新的電網發展戰略。首先通過特高壓電網的發展,使大型的水電、煤礦、核電以及其他可再生的能源基地實現集約化的開發,借此加速太陽能與風能等新能源的發展,從根本上解決能源緊張問題的重要戰略措施。同時,依托大型能源基地,進行 1000 千伏和±800 千伏交流與直流特高壓電網建設,實現電力的"高速公路"建設。
最后,堅強電網以各級電網的協調發展和特高壓電網的骨干網架為基礎建設,實現以自動化、信息化、互動化、數字化為主要特征的具有高度自主創新能力,并領先國際的具有中國特色的堅強智能電網。
3.展望我國的智能電網發展前景
智能電網既是電力系統的全面變革,也是技術的發展與創新,它囊括了巨額投資、國家能源戰略、電力監管、技術標準、多行業協同發展的電力市場以及電價政策等相關問題。因此,將智能電網的發展上升到國家層面,并從國家的層面上實施有效第地協調與管理,使其得到不同層面的支持尤為重要。全面快速的開展基礎性研究,并認識到我國未來能源與電力行業重要的發展趨勢,對我國電力領域與未來能源的重大需求進行分析。借此實現對智能電網領域中存在的重大科學問題的梳理、創新、研發、支撐我國智能電網領域的關鍵技術。以自主科研創新為主,廣泛開展國際間的交流與合作,充分把握有關智能電網發展的主動權和話語權。并充分發揮我國智能電網對產業經濟的集聚、輻射與拉動效應,為社會和人民提供更加清潔、便利、安全、低廉的電能。
四、結束語
智能電網作為科技創新與電力系統不斷發展的產物,早已成為我國重要的能源應用系統之一。可以說對智能電網的深入研究與發展,不僅有利于我國能源實現可續持續發展戰略,更有利于我國國民經濟的發展,人民生存環境的保護。
【關鍵詞】智能電網;環境基礎;發展趨勢
能源短缺和環境污染嚴重的問題隨著社會的發展日漸暴露出來,電網的發展和安全面臨著新的挑戰。隨著技術的發展,各種低碳技術開始大規模的應用于可再生能源發電和終端用戶方面,傳統電網發電側和用戶端特性也發生了重大的變化,在這樣的局勢下,智能電網應運而生,受到了全世界各國的廣泛關注和認同。
1 美國智能電網的現狀研究和面臨的困難
1.1 智能電網的發展現狀
智能電網在美國是國家戰略,美國政府頒布了立法和政策框架報告,組織和引導了智能電網建設,通過對智能電網進行資金投入,資助研發和示范項目,激發電力公司的創新能力和工作熱情,形成了成熟的技術方案和相適宜的市場機制和商業模式,并且激勵各利益相關方長期的投資和參與,推動了智能電網建設的可持續發展。美國從2010年開始陸續的下發45億$政府資金,來支持智能電網的研究和技術應用[1]。
2012年7月美國能源部了SGIG街階段性報告,在報告中對智能電網實施情況進行了總結:
1.1.1 輸電系統
主要任務是部署PMU、輸電線路監測和輸電系統通信網;已完成287套PMU部署,待完成800套。
1.1.2 配電系統
部署自動開關、電容器和變壓器的自動傳感及其控制系統。
1.1.3 AMI
智能電表及其通信系統、統計數據管理系統,已完成1080萬塊智能電表;占現有總電表數量的8%,目標是1550萬;全美預計在2015年將部署6500玩塊。
1.1.4 用戶側系統
部署家庭顯示器、可編程恒溫器、用戶側網關,實施動態電價。
報告中列舉了一些成功項目,通過部署家庭顯示器、家庭網關和可編程恒溫器,實施需求響應,降低可負荷峰值,在未來對15萬用戶實施需求響應,預計可減少高峰時210MW發電容量。
1.2 仍需克服的困難
雖然政府對美國的智能電網項目的進展給予了肯定,但是對于工業界和民眾來講,智能電網的發展進程仍然緩慢,不能很好的通過用戶與電網之間的雙向通信,使各類用戶更方便的對自身能源生產和消費進行管理,為社會提供更多的就業機會。雖然政府投入大力的資金建設,但是美國電力資產所有權和管理權比較分散,電力設備投資較大,壽命周期也比較長,電力公司需要考慮成本和效益的問題,就很難做出投資決策對智能電網的研究和發展有了很大的幾次,但是一些電力公司和其他的私有企業對智能電網的投資熱情并不高。智能電網技術的廣泛應用和部署,面臨著許多困難[2]。
2 英國智能電網的現狀研究和面臨的困難
2.1 智能電網的發展現狀
為了更好的落實英國低碳轉型計劃的國家戰略,英國提出了智能電網的建設,并制定了詳細的智能電網建設的計劃。目前英國已經開展的工作如下:
2.1.1 加大對智能電表的安裝
據了解,英國將于2020年前把普通家庭正在使用的4700萬塊普通電表換成智能電表。這一項工程預計耗資86億英鎊,在未來的20年或可因此受益146億英鎊。
2.1.2 組建智能電網示范基金
英國對智能電表技術投入了600萬英鎊科研資金,資助比例最高可達項目總成本的25%,英國煤氣電力市場辦公室還提供了5億英鎊,協助相關機構開展智能電網試點工作。
2.1.3 規范智能電網產業的運作模式
智能電網將由政府全權負責,智能電表則按市場化經營,但是所有的供應商必須取得政府頒發的營業執照。
2.2 仍需克服的困難
英國研究表明目前的智能電網技術的部署主要面臨的不是技術困難,而是來自監管和政策方面:現有的技術之間缺乏互操作性,互操作標準制定工作滯后需要發展;在智能電網新應用中,角色沒有明確的職責劃分,各方成本和效益的分攤不確定,相關的監管機制和智能電網的發展不相適應。另外,除了政策方面存在問題和障礙,持續的資金保障也是令人堪憂的問題,受到信貸危機的影響,英國智能電網的發展速度和資金投入上存在著一定的不確定性。
3 中國智能電網的現狀研究和面臨的困難
3.1 智能電網的發展現狀
為了支持可再生能源發展和節能降耗建設,中國政府提出了“加強智能電網建設”工作報告,并將智能電網建設納入了國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要中,智能電網已經成為了我國戰略予以推進實施,智能電網工作的研究得到了國家科技部、國家能源部和國際標準委員會的大力支持[3]。
國家電網公司是國內智能電網的主要推動者和建設者,也是智能電網建設的投資者,至2009年以來國家電網公司全面啟動了堅強智能電網煙具和實踐工作,結合各地區的電網特點,開展智能電網試點項目建設。通過智能電網試點和推廣建設,取得了以下重要成果:
(1)建成了3個世界上電壓最高、容量組大的特高壓交、直流工程,已經累計送點超過800億kw/h。
(2)取得了多項大規模新能源發電并網關鍵技術的研究成果,支撐了新能源的開發、消納和行業發展。經營區域內并網風電裝機已超過了6000萬kW。
(3)一批智能輸電技術得到了廣泛應用,實現了輸電業務的精益化管理和電網安全 決策。已經在15個省完成了輸電設備狀態監測系統部署。
(4)開展了兩代智能變電站的持續實踐,在兩批共74座試點工程的基礎上進一步升級原有智能變電站技術方案,大幅度優化主接線及平面布局。
(5)配電自動化加速推廣應用,在配電網自愈控制等方面取得了進展,在64個城市核心區建設配電自動化系統,提升了配電網的職能化運行水平。
3.2 仍需克服的困難
(1)歐美國家的職能電網建設是國家的戰略,得到了國家立法的保證,但是中國目前對智能電網的發展并沒有具體的方針和政策,使我國的智能電網建設充斥著不確定和分散性,降低了智能電網的戰略地位。
(2)智能電網的建設需要大量的投資,應該由政(下轉第218頁)(上接第142頁)府主導,帶動全社會共同參與智能電網的建設投資。但是目前我國的智能電網的投資方是電網公司,電網投資的規模大,回收周期較長,短期內的效益不明顯,這就給電網公司造成了較大的壓力。
4 智能電網的發展前景
隨著國際能源的形勢日益嚴峻,全球各個國家紛紛把智能電網作為提高能源利用率、保障清潔能源有效介入的解決手段。智能電網的概念也在不斷擴展,智能能源系統、智能社區、智能城市新概念也逐漸被提出,這些新的概念與智能電網都有著密切的聯系,對智能電網的發展有著積極的推動作用,信息通信技術和新能源技術也在不斷發展和創新,對智能電網的發展有著重要的影響,智能電網的建設在技術上有很強的后盾和支持,在來來智能電網將以核心試點城市向其他城市逐步展開進入蓬勃發展時期。
5 結束語
智能電網作為重要的節能手段,是保證國家經濟可持續發展的重要措施,各國要針對自身的不足,積極的采取有效的解決方法,保證智能電網的順利建設和推廣部署。
【參考文獻】
[1]古麗萍.國外智能電網發展概述[J].電力信息化,2010,26(08):121-122.
關鍵詞:智能電網;調度;操作票系統
中圖分類號:F407 文獻標識碼: A
引言
隨著計算機技術的發展,人工智能技術在不斷地發展和完善,由于人工智能中專家系統思想的正好符合填寫操作票過程中的邏輯推理過程,因此,電力操作票自動在線生成系統可以模擬調度員,建立操作規則,自動擬票出票,簡化調度員工作,提高工作效率,有效避免工作疏漏,確保系統的安全可靠。
一、電力調度操作票生產系統概述
1、系統結構
電力調度操作票生產系統一般主要由四個模塊組成,即操作票模塊、圖形管理模塊、開票規則模塊和系統管理模塊。在操作票模塊中,主要任務是負責管理操作票,包括操作票的生成、保存、修改、預演、打印等,可自動生成開票,提高工作效率。圖形管理模塊主要工作是對電力系統的接線情況進行繪制、修改、保存,并與監控系統接口,獲取設備狀態信息。各類設備操作規則的管理主要由開票規則管理模塊負責,針對不同調度的操作規則,提供對規則的添加、刪除、查詢等操作。系統管理模塊也具有多種功能,包括登陸功能、修改用戶密碼、增刪用戶、管理用戶權限等功能。
2、智能操作票系統功能
調度智能操作票系統應主要具備智能擬票功能、點圖成票、短語成票、人工擬票、歷史票等多種靈活的擬票方式,流程化管理、圖形功能、防誤功能、操作票查詢統計功能和系統管理維護功能,并具有事故處理輔助功能和操作票輔助培訓等功能。實現從擬票審核預令下發執行全過程控制,進行人機聯合把關,為安全調度提供了科學技術上的安全保障,確保電網安全、穩定運行。
針對上述總體目標,調度智能操作票項目主要功能包括:
2.1智能開票:利用EMS鏡像系統提供的一系列相關服務,研制開發基于電網拓撲模型的專家開票規則庫、安全校核、智能開票、點圖成票等功能。
2.2全過程安全防誤:基于分層策略開發防誤規則庫,建立由智能糾錯、檢修申請關聯檢查、模擬演示、安全校核4大防誤功能組成的安全防誤體系,對操作全過程進行安全防誤,以杜絕調度誤操作,提升電網的安全運行水平。
2.3在線流程管理閉環:實現基于廣域網絡的操作票下發、反饋功能,實現調度操作全過程高效、安全、可控。
3、優點
3.1智能出票效率高
操作票系統集調度、監控智能開票、調度員培訓、高級應用、安全校核防誤于一體,實現了操作票模擬環境、設備狀態智能識別、操作任務智能匹配、操作票智能生成、自動模擬、自動拓撲著色、自動潮流計算等功能,有效提升了工作效率。
3.2開票時間短
利用數據挖掘技術建立電網拓撲模型,通過間隔快速拓撲、多線程輔助搜索優化后的狀態估計,有效糾正了SCADA錯誤遙信信息,提高了開票準確性,同時解決了大量分散數據和信息孤島導致的數據資源難以快速抽取的問題,提升了系統計算速度。
3.3防誤效果明顯
適用于省調范圍各種典型操作任務,能夠對調度員要操作的進行安全性、正確性檢驗,及時發出告警或提示,可有效防止誤調度、誤操作。
3.4調度流程規范
系統實現了下令指揮流程約束和基于實時數據的電網分析約束緊密結合,調度工作更加規范,杜絕了電網誤操作。
二、關鍵技術
1、規范的操作規則動態模板
不同操作對象的操作任務不同,不同操作任務針對的操作對象也不同,而這些又造成操作票的操作規則難以統一和規范,這還沒有算上因地區不同而造成的差異的影響,所有這些都造成擬寫操作票缺乏統一的規范和標準,制約了操作票自動生成系統的研究和推廣。為了能在擬寫調度操作票時有統一的標準和規范,各地相應制定了調度操作術語,即對操作規范的描述。操作票在電網調度中的重要性前面已經說過,其重要性也不低于操作票對電網調度的重要性。它指導操作的先后、上下順序,需要與實時的電氣設備運行狀況和電網接線方式、保護密切配合。目前,對調度操作規則表述方法的研究仍是操作票可用性的關鍵問題,也是一直制約操作票自動生成系統推廣使用的主要因素。
2、設立不同類別、不同層次的操作規則比對模板
操作票自動生成系統必須設立分門別類的操作規則比對模板與不同設備的操作規則當與之相對應。例如,不同類別的操作規則,包括針對母線的操作規則模板、針對重合閘的操作規則模板、針對變壓器的操作規則模板等不同的操作規則。以不同層次的操作規則以母線為例,針對母線進行的操作就分為由運行轉檢修、由運行轉冷備用和由檢修轉運行等多種方式,這對應操作票中操作任務的總任務。在這個總任務下又有不同的子任務,即上級的子類,例如,由檢修轉運行的母線接線方式可分為單母線接線、雙母線接線和雙母線帶旁路等。子任務以雙母線帶旁路為例,分為母聯開關轉運行、所有開關熱備用和旁路開關熱備用等。以上模擬了調度工作中針對母線設備進行的一次操作,可見設立分層分類的規則模板是必須的操作規則模板在現實中的應用和完善實際上就形成了操作任務規則庫。任何操作任務都可以在規則庫中找到與之相匹配的操作規則,然后用相應的操作術語進行描述、轉換,最后形成操作指令,一張標準的操作票就誕生了。
3、與SCADA系統聯合完成校驗
操作票自動生成系統的設計和開發要解決了兩個最大的問題:一是操作規則的難以統一性和推廣性;二是系統自動生成的操作票的正確率比人工生成的正確率要高。要解決這個問題需要在原有框架內加上校驗一環。這樣生成的操作票不僅提高了出票率,也杜絕和減少了出票的誤操作。校驗所依據的基礎是原有電氣設備的初始狀態,目標狀態和實時狀態的各種數據。通過比較電氣設備最新的運行狀態與初始狀態、目標狀態的差距,操作票自動生成系統可以進行拓撲分析和安全校驗,形成符合要求的操作步驟,或者提示安全校核不合格的設備。而操作票自動生成系統不能單獨完成這項工作,要想獲得電氣設備運行狀態的各種數據,就需要與SCADA系統聯合集成。SCADA系統的英文直譯為管理的控制和數據的獲得,中文習慣翻譯為數據采集和監視控制系統。它在電力、石化系統得到了大力推廣和應用。配備SCADA系統的計算機能夠對任務進行實時監控,捕捉目標任務和設備的實時工作狀態,為操作票自動生成系統提供了擬票依據,同時對不良狀態進行報警提示,減少和避免誤操作。
4、操作票的具體生成
操作票的生成可大致通過四種方式來實現,即自動開票、圖形單步開票、手動開票、調用典型票。自動開票,指的是在對變電站、設備名稱和操作任務進行選定后,自動推理生產操作票,以此操作路線與變壓器。而圖形單步開票就是在接線圖中選擇操作某一設備,系統自動識別該操作,并將該操作添加在操作票中,完成一條操作指令,然后操作下一個設備,直至完成所有操作,生成操作票。手動開票就是將操作票編輯對話框打開,用戶便可對變電站進行選擇,并將操作票內容與操作任務輸入進去,經人工核實正確后進行保存。采用調用典型票的方式,就是事先對編寫、執行過的正確的操作票進行分類,并將其保存到數據庫中,擬票時則按關鍵詞對系統中已有的操作票進行搜索,選擇合適的典型票生成新操作票。
結束語
總之,電力操作票自動在線生成系統可以模擬調度員,建立操作規則,自動擬票出票,簡化調度員工作,提高工作效率,有效避免工作疏漏,確保系統的安全可靠。開發實施調度監控防誤智能操作票系統,不僅減輕調度員日常工作壓力,而且提高了電網調度安全運行管理水平。
參考文獻
[1]湯磊,張伯明,孫宏斌,等.電網操作專家系統中通用認知模型的研究[J].電力系統自動化,2001,(22).
1智能電網建設與電力市場的關系
現代社會能源消耗過度導致的社會問題越來越嚴重,由此引發的資金問題也使得社會發展受到了很多障礙,從電力市場的角度上來看,電網運行的安全與穩定不僅可以為電力系統程序的執行提供有效保障,同時對于電能消耗也具有十分重要的約束作用。下面我們主要針對智能電網建設與電力市場的關系展開分析。
1.1智能電網建設將會推動電力市場的發展
隨著科學技術的快速發展,智能電網開始得到不斷進步,作為一種新興技術,智能電網為電力市場的發展提供了新的動力,對電力市場的發展具有非常重要的作用。此外,智能電網出現以后對傳統電力市場改革來說也起到了一定的推動作用,與當今市場經濟發展相適應,促進了電力市場的健康發展。智能電網主要利用先進的科技對電網電力運行進行準確的監督,將電網中存在的漏洞挖出來,進而采取積極的措施對其運行機制進行改善,最終推動我國電力企業的快速發展。
1.2智能電網建設促進電力市場產業化的實現
要想實現智能電網的正常運行,需要多方面團結協作,不斷加強通信、電網以及互聯網等相關產業之間的聯系,促進智能電網產業化發展,同時進一步延長智能電網產業鏈。智能電網的出現打破了傳統的產業鏈,加強不同行業之間的聯系,促進智能電網的快速發展,這樣才能加強智能電網和能源行業之間的合作,從而促進電力市場的市場化和產業化。
1.3智能電網建設為電力市場發展指明了方向
隨著經濟的快速發展,生態環境破壞問題越來越嚴重,溫室效應逐年加重,地震等自然災害對人們的生活造成了嚴重的威脅,面對嚴峻的生態環境問題,電力能源市場要想得到長期的發展,就必須對生態環境進行保護,利用電子計算機等展開數字化管理,對電力市場運行機制進行完善,從而提高電力市場的運行效率,加強對電力市場的能源保護,在未來電力市場的發展過程中為智能電網、綠色電網的發展提供正確的發展方向。
2智能電網建設對電力市場發展的影響
從現階段智能電網建設的情況來看,智能電網建設對電力市場發展帶來的影響可見一斑,智能電網建設的電力市場發展已經成為一種必然的發展趨勢,極大的促進了電力市場化格局的形成。近年來隨著智能電網建設的不斷展開,積極爭取了政府的支持,提出一些扶持性的政策,從總體上來看,智能電網建設對電力市場發展的影響可以從以下幾方面展開分析。
2.1能源配置方式的變革
目前智能新能源領域中得到了廣泛的應用,這種情況下必然會促進化石類能源消耗的減少,不僅促進了新能源的使用,同時在網絡手段下電網能源輸送還得到了優化處理。由此可以看出,隨著目前電力系統儲能技術的不斷發展,能源資源利用必然會越來越實用化,這時智能電網的使用優勢將會突出出來,從最大程度上促進對電力企業能源資源的整合。從用戶的角度上來看,可以利用智能電網網絡終端來實現用電需求,這就使得用戶的日常用電供給得到了實現。
2.2電力系統運行方式的改變
從物理平臺建設的角度上來看,智能電網分布范圍的擴大使得用戶傳統用電運作模式發生了改變,這一變化勢必會使電能領域供需關系出現變化,不管是集成雙向通信技術還是電力傳輸技術,都促進了用戶日常用電問題的解決。電力系統實時價格的公布成為電力市場各領域關系得以融洽的重要保障,同時電力系統運行模式也發生了巨大的變革,這成為目前電力領域孤島運行模式的主要成因。在這樣的模式中,智能電網被換分成為不同的孤島,利用可再生能源的控制可以實現多余電量的遠程輸送,這對電網使用壓力的緩解具有十分重要的作用。一旦電網出現故障,獨立運行系統就會自動解列,從而對孤島電網的正常運行提供保障。
2.3對電力市場建設與發展機制進行
完善智能電網的出現為電力系統變革提供了有效的技術支持,而其中出現的電力市場執行機制問題成了電力企業更新設備的必要手段之一,自動控制系統不僅對電網損壞進行控制,同時電網系統自身的靈活性也更加突出,這對于電能交易成本的控制來說這是非常有利的。智能電網建設的發展使得網絡技術得到了廣泛的應用,不僅用戶能夠獲得必要的電力信息,同時電力用戶和企業之間的信息互動也能得到增強,對電力市場透明化信息機制的建立也具有非常重要的影響。
3結語
【關鍵詞】電子技術 智能電網 智能抄表技術
電子技術的發展是人民生產、生活的智慧結晶。智能產品的普及使信息接收與傳輸的方式更加多樣化,不僅為人們的生活帶來了快捷與便利,還帶來了無限的樂趣。智能電網是電子技術在電力行業的運用,通過智能化的方式實時監控電網,收集用戶的用電信息,使電網的運行更加安全可靠。相比傳統的人工抄表而言,智能抄表技術大大提高了工作效率。
1 智能電網中智能抄表技術的工作原理
智能抄表的方式有三種,分別是電力線路載波自動抄表、IC卡預付費模式抄表和遠程無線抄表,這三種方式各有其優缺點。目前,我國智能電網中的智能抄表的運用側重于遠程無線抄表。
遠程無線抄表技術的核心是Zigbee技術的運用,在用戶終端和協調器連接后,應用Zigbee技術定時收集發電表數據,再通過協調器把數據傳給PC機,這個過程是由終端節點、協調器節點和上位機軟件三個設計結合共同運作而成的。其中,終端節點主要是發送請求、發送建立連接請求、入網、連接協調器;協調器節點主要是判斷請求、分配相應的網絡地址、發送響應信息、解析接收到的信息、顯示抄表數據信息;上位機軟件的主要功能是系統設置,模擬顯示智能抄表系統的各個數據和節點,進行電力分析、電能匹配。
2 智能電網中智能抄表技術的優勢
2.1 準確記錄數據
傳統的人工抄表受到人為因素的影響,容易出現漏抄、多抄、估抄等問題,不僅不利于用電量的數據統計,還會給居民造成經濟損失,給電力部門的管理帶來麻煩。智能抄表技術的運用可以避免此類事情的產生,它能夠準確的記錄用電數據、采集用電信息、檢測電力使用情況。小小的用電數據關系著每個家庭的用電情況,關系著電力部門的正常工作,關系著國家電力資源的分配。例如:小時候,基本每個月都會看到抄表人員背著包、拿著紙筆、看著電表記錄數據,現在電力部門不會上門記錄用電數據,直接通過智能抄表記錄每個家庭的用電情況,這樣就可以保證數據的準確性。
2.2 提高工作效率
由于人們日常生產、生活的需要。電子技術飛躍發展,智能電子產品層出不窮,智能產品的普及運用,使人們的生活更加快捷、方便。智能抄表技術記錄數據就像是智能手機記錄信息瀏覽量一樣,實時統計使用情況。這樣,既減少了人力支出,也調高了工作效率。例如:機器人的使用,機器人是現代電子信息技術發展的又一力作。機器人在中國的使用量是最多的,機器人的產生是為了滿足人們生產、生活的需要。機器人通過主人的遙控,完成主人交代的任務,為主人分擔工作量,有效地提高了工作效率。
3 智能電網中智能電子抄表技術的意義
3.1 有利于推動電子技術的發展
智能電網作為電子技術運用的一個領域,是電子技術發展運用的新方向,同時有利于促進電子技術向更高的層面發展。科學技術的發展是一個循序漸進的過程,電子技術產品的運用面臨著更新換代的趨勢。智能電網中的智能抄表技術是電子技術在實際生活中的運用,時刻接受生活的檢驗,為了更好的滿足人們生活的需要,智能抄表技術也需要不斷地完善,這樣促使電子技術不斷的發展更新,就像手機的運用。從諾基亞的按鍵機到風靡全球的智能手機,例如蘋果智能手機,從2007年第一代iPhone到2015年iPhone6s Plus,蘋果手機的更新換代是為了滿足市場的需要,順應電子技術發展的潮流。同樣,智能抄表的三種方式也是為了滿足人們的需要,今后隨著電子技術的快速發展,可能會出現第四種、第五種……甚至更多的方式。
3.2 有利于我國電力資源的合理分配
我國資源豐富,但是人口基數過大,導致資源無法滿足長遠的生產、生活需要,因此我們應該合理利用資源,提高資源的使用率。電力資源作為一種可再生資源同樣遭受資源短缺的危機。由于我國東西部經濟發展不平衡,東部地區生產生活用電情況遠高于西部地區,智能抄表技術的運用可以實時監控全國用電數據,根據具體的用電情況,合理分配電力資源,避免電力不足或電力過剩問題的產生。此外,生產用電量普遍高于居民生活用電量,夏天的用電量遠高于冬天的用電量。電力部門根據具體的用電數據,分析并制定出合理的送電量和停電檢修的次數,避免因為檢修給人們的正常生活帶來不利影響。
3 結束語
電子技術的發展推動了智能產品的開發與運用,方便了人們的生產生活。智能抄表技術的運用作為其中一個顯著的代表,不僅準確記錄數據、實時監控,還大大提高了電力部門的工作效率。智能抄表技術還處于不斷更新完善的過程中,但我們應該相信電子技術的發展會帶來更多更好更有用的智能產品。
參考文獻
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[3]黃Z,趙展,崔秋麗等.基于AMIS-49587的電力線載波智能電表設計[J].現代電子技術,2013,08(7):147-150.
作者簡介
孫久山(1981-),男,大學本科學歷。現為國網大慶供電公司紅崗客戶服務分中心助理工程師。研究方向為電力抄表收費。
唐佳強(1981-),男, 大學本科學歷。現為國網大慶供電公司紅崗客戶服務分中心助理工程師。研究方向為電力稽查。
關鍵詞:物聯網技術;智能電網;應用
1 概述
物聯網以及智能化的技術在我國電網管理中已經得到十分廣泛的應用,尤其是物聯網的技術,它可以為智能電網工作各個環節,如發、輸、變等提供指導,因此,智能化的電網技術通過結合一定智能化的電網資源,能夠更好地服務于智能電網工作,從而切實地提升了電網管理工作的效率,文章著重地分析了當前智能化電網管理工作的情況,然后探討了物聯網技術在電網故障檢查以及規范管理等應用中的策略,從而將物聯網和智能化的技術結合起來,共同促進電網管理工作取得更好的效果。
2 物聯網技術與智能電網分析
物聯網的基本含義可以簡單地理解成是“物物相連”的網絡系統,它主要是通過一些特定的射頻識別、GPS以及傳感器等信息技術而為人們收集相關的信息,例如信息資料的提取、鑒別以及傳遞工作,它們按照一定的規定協議,把相關的信息通過網絡實施連接,從而有效地實現信息交換以及通信交流工作的目的,進而可以較好地實現電網工作中智能化識別、區分、定位、跟蹤以及監控等功能,在物聯網中可以較好地構架其各個層次,如網絡層、感知層以及應用層。在感知層中,其主要是通過各種傳感器以及射頻的識別技術對信息實施有效收集與整理,進而能夠提供給物聯網中的網絡層[1],從而便于物聯網中數據的分析,而在網絡層中,物聯網的技術主要是負責一些信息傳遞工作,其中所應用的方法主要包含了信息、通信方法,它能夠靈活地把相關信息輸入,從而為應用層提供了信息資料的分析;在物聯網中,應用層主要的作用是:信息的存儲、挖掘、計算、整理以及呈現,而高級的應用則體現為智能結果的分析工作,這為工作人員做出決策提供了有效幫助。
在智能化的電網中,工作人員可以把先進技術中的信息通信、傳感測量、分析決策以及自動控制等的能源配置要求,更好地與電網相關技術結合在一起,從而使得電網能夠形成新型的現代化電網管理以及檢修系統,其中在智能化的技術中,主要的作用是為電網的管理帶來較大的便利性,尤其是故障的監控工作,能夠為其提供較好地幫助,因此,把物聯網的技術應用在智能化的電網中,不僅能夠優化電網管理工作,而且還可以提升電網結構的靈活性,從而為電網管理帶來積極作用[2]。
3 智能電網中物聯網技術的有效運用
3.1 物聯網技術在智能用電信息采集系統中的運用
首先,物聯網的技術是通過建立一個遠程用電的信息系統,在此系統中能夠對信息采集工作進行及時地反饋,可以準確地把數據進行優化與分析,更好地反饋給工作人員,此時,工作人員就可以適時地調峰、調頻,從而能夠提升電力管理工作的效率;其次,在電力信息的方面,物聯網能夠在雙向互動過程中較好的服務電力管理工作,因為電力中的信息管理較大部分與用戶相關,例如用戶的基本資料、用電情況、電費的繳納情況以及余額查詢等,所以運用物聯網技術可以較好地提升信息的管理水平;最后,通過采用雙向互動信息采集方式,能夠較好地提升電力系統中信息收集的工作效率[3],因此,電力企業的工作人員可以運用物聯網的技術,提升智能化電力中的信息管理以及服務水平,尤其能夠為用戶提供良好的服務,例如在用電量、用戶信息和用電情況中,增加了查詢服務。
3.2 物聯網下的智能信息監控平臺分析
在電力系統中,信息監控工作非常重要,例如對輸電線中所承受的電壓能力的監控,通過物聯網的技術能夠把光纜信息傳輸給工作人員,從而使得工作人員能夠更好地調試電力設備,保證設備中的信號狀態得到更好的連接,并且還可以通過智能化的平臺更好地傳輸信息,從而保證了數據的真實性以及有效性,同時避免一些繁雜數據在轉換以及處理中出現問題,通過物聯網技術就可以發揮重要作用。
3.3 物聯網下配變電設備監測系統分析
在智能化的電網中,配變電設備也可以在物聯網的技術支持下,進一步地提升其安全性能,通過物聯網的相關技術,能夠更好地實施設備監測工作,一方面可以對傳感器中的變電設備進行監測,使得工作人員能夠對其運行的狀態做出有效判斷,進而為設備的維修以及管理工作帶來有效地指導;另一方面在物聯網技術的支持下,對設備運行實施監督以及控制,這在很大地程度上可以有效地提高配電設備在維護工作中的有效性,避免設備出現滯后性問題,因此,在智能化的電網管理中,結合物聯網的技術可以為當前的電網管理工作提供有效地指導,同時也為電力的檢修工作帶來一定的幫助。
4 智能電網的發展分析
物聯網在物體的識別、感知、控制、信息處理以及決策工作中都能夠發揮著重要的作用,這對智能化的電網發展產生了極大的推動作用,從目前發展的趨勢分析,當前,物聯網技術應用在智能化的電網管理工作中,能夠給電網的工作人員在管理方面提供有效的指導,同時在故障檢查方面也能夠帶來一定的指導,例如在輸電線路的可視化方面[4],通過物聯網的技術,能夠有效地實施遠程識別以及感知,進而更好地提升電網線路監控力度,提升了可視化的水平,除此之外,結合目前無線通信以及全球定位等的技術,能夠對輸電線路中發生冰凍、震動以及其他故障等問題的改善帶來積極作用,此外,物聯網還可以在電力設備的檢查、管理以及用電巡檢等工作中提供較好地技術保障,有效地提高電網安全性以及可靠性,同時提高用戶的滿意度。
5 結束語
物聯網的技術應用于智能電網中,為電網管理工作帶來了積極的作用,首先是構建了一個良好的信息平臺,在這個平臺中,通過物聯網的技術收集電網中的各種信息,然后傳輸給電網管理人員,進而提升工作人員對電網情況的控制能力;其次,在人們的研究以及應用推廣工作中,物聯網的技術不僅推進了電網的管理工作逐步走向科學化,而且也提升了電網管理的工作效率;最后,電力企業的工作人員在處理電網中發生的故障問題時,也可以借助物聯網的技術,以提升電力設備的可靠性以及安全性,因此,在物聯網的技術支持下,智能化的技術應用于電網管理工作中可以有效提升工作效率,同時對電網故障的監控工作也提供一定的指導作用。
參考文獻
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[2]王繼業.物聯網及可視化技術在新一代智能變電站中的研究及應用[J].電氣應用,2013,10(05):68-72.
【關鍵詞】智能電網;繼電保護系統;重構
1 面向智能電網的繼電保護系統重構的意義
在我國,繼電保護系統的運行可靠性隨著通過通信及信息技術的快速發展而不斷提升,由于現有的繼電保護系統結構是一種剛性結構,許多結構都是設計初始階段設置好的,例如連接方式、網絡適應條件、保護對象等,使得這種繼電保護系統只能完成設定好的要求,無法滿足智能電網的自適能力。
如圖所示,在一些惡劣的天氣環境中,例如冰雪等突發災害,會使繼電保護系統發生問題,使得T1通道失效,而且由于自身不能通過自動化調節,無法找到新的通道來自行恢復線路,使得繼電保護系統無法產生效果,對智能電網產生很大損害。為了解決這種單向潮流運行方式,還需在繼電保護系統中應用雙向潮流的運行方式,為此在配電網絡中安裝了分布式電源,使得對繼電保護系統的要求不斷增多,對運行的速度、可靠性、靈敏性的要求也提高了。為了確保在出現狀況的時候,智能電網能夠自動調節恢復,需要重構適合現代化電網的繼電保護系統,從而應對一些突發事件,滿足智能電網的運行要求。
2 繼電保護系統重構方法
2.1 繼電保護系統重構準則
為了滿足智能電網的需求,繼電保護系統重構需要滿足以下幾種原則:
(1)功能的完整性
為了適應現代化電網的需求,在已有的保護系統功能的基礎上重構的繼電保護系統要適合現階段的智能電網的功能,同時對與允許出現的緊急狀況要有降階或解除的功能,從而達到安全系統最低安全指標。
(2)重構的快速性
為了使繼電保護系統自身的重構快速有效,所以一次系統需要與繼電保護結合,在多套繼電保護系統重構時,需要維持最低的功能,然后采取分步實施或同時實施的策略。
(3)重構的可靠性
在進行繼電保護系統重構時,需要選擇和組合合適的設備,對于重構的繼電保護系統,必須滿足系統的可靠性。
(4)重構的經濟性
為了保證繼電保護系統可靠性的同時,需要減少對資源的占用,所以,在繼電保護系統重構中要合理的劃分設備資源,避免出現設備資源的浪費。
2.2 繼電保護重構通用模型
在智能電網繼電保護系統重構過程中,需要合理的組合繼電保護資源,組合的3個核心要素分別為資源、對資源的組合及如何組合。
(1)繼電保護資源
在繼電保護系統組成中,傳統的繼電保護系統由不同功能元件組合而成,例如互感器、信息通道、執行元件、操作電源等功能元件。
在繼電保護系統中,系統中的資源是可以共享的,例如數字化變電站,它的特點是擁有開放和共享的結構,方便了資源的多種組合和利用。
(2)繼電保護資源組合的實現
在繼電保護系統重構中,由于傳統保護元件無法滿足智能電網的需求,往往可以用數字化元件來代替,為了達到電網自動化的最低標準,合理的資源組合可以實現這一目標,需要從新連接繼電保護內部數字化元件,重新分配內部的信號。例如,在電磁型電流互感器中,輸出的方式是采用固定連接的,不能夠在線改變連接的關系,而光電/電子式電流互感器(OCT/ECT)的出現,可以改變這一現狀,這種互感器的輸出是通過網絡交互、再分配來完成的。
(3)資源組合的方法
為了實現繼電保護系統重構,需要找出繼電資源組合的方法,往往需要考慮一次系統的信息和繼電保護裝置狀態診斷的信息,根據二者的共同作用來決策。
在變電站中,繼電保護元件的集合也可以稱作為繼電保護功能元件層。在計算機信息采集及分析決策過程中,需要完成狀態監測和執行層重構,采集各個繼電保護元件的信息,從而根據采集的信息進行狀態分析,確定出現故障的元件,并能夠替換,然后重構后傳遞命令給各功能元件。繼電保護系統的功能元件可以采用拓撲結構,設置多個區域的處理中心。
2.3 繼電保護系統重構實例分析
在重構模型中,為了避免出現任意元件損壞而導致系統故障的問題,從圖2中可以看出,如果某一元件失效或出現狀況,都能找到替代的元件,并通過協調決策分析,實現替代重構,從而使繼電保護系統繼續工作。
根據圖3所示,可以將圖中所示分為保護裝置和信號通道2部分,其中線路L1兩端電流差動保護裝置是P11和P12;線路L2兩端電流差動保護裝置是P21和P22;線路L3兩端電流差動保護裝置是P31和P32;T1、T2、T3分別為對應的信息通道,包括了端機、光纜等設備。
重構方法:在每一變電站設置信息交換設備T12、T13、T23,如圖所示,當T3失效時,狀態監測與重構執行層便會啟動信息交換命令,讓L3上的保護信息從T1、T2通過,圖4所示。
3 加強面向智能電網的繼電保護系統重構對策
3.1 強化故障診斷功能
為了更好的使現代電網智能化,需要合理的構建繼電保護系統,對于重構后的電網繼電系統,要能夠判斷出系統運行中的異常狀況,同時對于隱性的故障也要能夠及時找出,從而進行檢測和采取合適的方式解決,優化機電系統中的元件,使整個電網正常運行。這種重構的繼電保護系統在一定程度上消除了的狀況,防止出現電網事故過快蔓延,從而影響了電網的正常運行,不僅提高了電網的安全水平,也很到程度節約了安全資金的投入。
3.2 進一步完善系統功能
隨著社會科學技術的不斷革新,僅僅能夠滿足異常狀況的診斷與維修是不夠的,需要更加完善繼電保護系統,不斷提高電網運行的智能化,服務人類的功能也將越來越人性化。在繼電保護系統重構中,需要根據人性化運行和管理不斷優化它的功能,讓這些功能能夠有效的在智能電網中得到應用,對智能電網實施有效的保護。