王玉杰 陈军帅 申俊三
河南鼎力杆塔股份有限公司 河南驻马店 463900
摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国电力行业的发展,电力企业从电力生产到使用,要经历的过程较为烦琐,因此在工作过程中必须进行统一调配和管理,只有这样才能保证各项工作顺利完成。在实际工作过程中,电网和电力通信之间的关系较为密切,在保证其实现自动化和市场化中起到重要作用。因此,企业在发展过程中,要合理利用电力通信技术,才能有效地促进其健康发展,在市场上获得竞争优势。基于此,本文主要对智能电网时代电力信息通信技术的应用做论述。
关键词:智能电网时代;电力信息;通信技术;应用
引言
电力通信是电力系统的重要组成部分,贯穿于发电、配电、用电等过程中,从而保证电力企业顺利地完成各项工作。在目前我国电力系统在随着我国经济的快速发展而规模不断扩大的同时,也不断有先进技术应用其中来提升其自动化和智能化水平,满足人们日益增长的电能需求量和质量要求。此外,针对电力系统中比较关键的电力调度功能来说,更是需要通过自动化技术、智能化技术的应用来实现电网调度自动化,提升电力系统的集成、自愈和兼容等功能,充分发挥调度自动化的应用优势,进而可以提升智能电网系统的稳定性与可靠性。
1电力调度自动化技术的概述
电力调度自动化技术是一种结合了先进计算机技术和通信技术的电力自动化调度技术,通过此技术的应用来构建电力调度自动化系统,在此系统的应用下可以帮助工作人员在电力控制室中监视、控制和维护电力系统,提升电力系统运行的稳定性与可靠性。还可以在保障其可靠运行的同时,满足人们的用电需求,为人们提供更为优质的电力服务,提升电力系统运行的经济性,这也表现出此系统在我国电力系统中的重要性。结合上述自动化技术的应用,我国也在逐渐构建和完善智能电网,这是一种集成了双向通信网络的电网,通过先进的传感技术、测量技术来构建现代化的电网系统,同时也对电网进行不断优化和完善,逐渐扩大其对所有电压等级和各个环节的覆盖范围,保证在整个电力系统中一旦出现故障或事故时就可以进行自动处理和控制,在此智能电网中将电力流、信息流和业务流进行高度一体化的统一与融合。
2智能电网时代电力信息通信技术的应用
2.1确定电网多层级决策电压指标数据
智能电网时代电力信息通信技术的应用之一是确定电网多层级决策电压指标数据。每项电压决策指标的决策导向不同,例如安全可靠性越高越好,其为正向指标。而环境影响性则要越低越好,也就是逆向指标。而统筹协调性应适度调整,也就是越接近某一值决策就越好,其为适度指标。所以每个电压指标的决策方向不同,标准化处理正向决策指标与逆向决策指标调整到同一方向,统一衡量决策度量。先标准化处理正向决策指标,定义TL为正向指标历史数据的最小值,定义未来一段时间内的决策指标,期望可达到的最大值为TU,标准化处理为:Cp=(TU-TL)/6σ=T/6σ。其中,Cp为标准化处理结果,σ为标准化系数。对于逆向指标同采用上公式处理,而适度指标使用以公式处理为逆向决策指标:
式中,Cs表示决策指标转化的结果,σmid表示逆向决策指标系数。将得出的转化数值代入到决策标准化处理公式中,统一3种不同方向的电压决策指标的度量。统一度量后的决策指标需要对其指标赋予权重,衡量每个指标的权重来反映在电压决策中的重要性,采用层次分析法将各决策电压指标按照不同的属性,分解为若干电压决策层。将最高层定义为目标层,最下层为对象层或是方案层,中间层为准则层或是指标层。同一层级的决策从属于上一级的决策,并且对上一层级的决策指标有影响,同时又支配下一层级的决策指标并受其牵制。利用两两比较法构造判断矩阵,直到比较到最后一级,完成矩阵的构造。判断矩阵中电压决策因素中的轻重程度。
2.2改善电网输电质量
智能电网时代电力信息通信技术的应用之二是改善电网输电质量。技术人员可借助计算机软件工程开发相应的数据分析技术,参考实际的用电情况需求,将电能质量等级进行明确,之后使用智能化控制技术来调节电网与机电设备,实现不同等级的电能的输送,使电能需求得到满足。这种方式可使电能供应的效率提升,还可以节省较大一部分的输电成本,减少电能的浪费。另外,技术人员可建立电能质量评估体系,根据电力公司在各个季度总结的供电信息,用户也可向企业反馈供电设备的使用情况和建议,使企业能够更好地对供电体系进行改善。
2.3提升供电能源转换的效率
智能电网时代电力信息通信技术的应用之三是提升供电能源转换的效率。电能可通过水能以及风能等转化而来,在建设智能电网的时候,为了使电能利用的效率提升,公司可开发出相应的软件技术,对能源的转化进行专门的控制,使能源的转化效果加强,减少能源的浪费。比如,借助太阳能光伏发电来实现电能转换,技术人员可采用所开发的软件技术对太阳能的电池进行调节,可使转化水平提升,尽可能实现最大的转化率,借助这种方式可使能源的转换得到有效支持,实现了电能的产生和供应。
2.4无线传感网络
智能电网时代电力信息通信技术的应用之四是无线传感网络。无线传感网络就是由大量传感器节点组成的以数据为中心的无线自组织网络,能够大规模、高效率地覆盖被监测设备,实现电力数据的实时监测与采集,是电力物联网中的基础支撑技术。但随着电力系统的不断发展,配电物联网的感知数据规模不断扩大,每个传感节点需要采集大量数据,且数据类型繁杂并经过多跳路由到达Sink节点(汇聚节点),这一过程需要消耗极大的能量和存储空间,给无线传感网络的发展带来困难。2)压缩感知理论。压缩感知理论是一种描述和处理信号的新理论框架,它突破了奈奎斯特定理的下界,不再要求信号的采样率达到信号宽带的两倍以上,在一定程度上减少了能量的消耗。其数学模型如下:长度为N的离散信号x(n),n=1,2,…,N。如果存在一个稀疏基使得信号x(n)为K稀疏的,那么就认为信号x(n)可以被稀疏表示,其中K为稀疏度,表达式为:
式中:Ψ为由稀疏基组成的N×N矩阵;为Ψ的列向量;s为投影系数。测量和编码M维非相关的观测值,其中M<N,过程可以被描述为:
(2)
式中:为M×N的测量矩阵;y为信号x(n)在测量矩阵下的测量值。将式(1)与式(2)相结合,得到:
(3)
式中:θ为M×N的感知矩阵,θ=;y为s关于感知矩阵的观测值。通过上述模型可以得出,不同于传统的信息采集技术,压缩感知理论不需要获取完整的信号,只需要采集那些最具代表性的数据信号,极大地节省了存储空间,为数据的传输降低了难度。
结语
总之,先进的技术推动了智能电网的大规模建设和普及应用,这同时也是电力行业的必然发展趋势,尤其是在应用智能电网技术,在实现电力系统跟用户双向互动的同时,也大幅度提升电网运行的可靠性,推动我国电力系统向更高智能化和自动化水平发展。同时,结合使用通信技术完成智能配电通信网的创建后可使配电通信网的传输能力得以有效提高,确保电力系统中信息交互的实时性和安全性。
参考文献
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