智能电网在电力技术及电力系统规划中的运用研究

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第15期   作者:孟宪艋
[导读] 近年来,随着信息化时代的到来,我国电力体系迈入智能化发展阶段,智能电网是当下电网的
        孟宪艋
        国网山西省电力公司忻州供电公司,山西省 忻州市 034000
        摘要:近年来,随着信息化时代的到来,我国电力体系迈入智能化发展阶段,智能电网是当下电网的主要发展趋势,具有极为广阔的应用前景与价值,充分满足了现代社会的发展需求和电力供应需求。但传统电网运行模式存在明显的滞后性,在配网调控领域存在一定的问题,难以充分发挥智能电网的应用优势及效能。针对于此,本文对智能电网模式下配网调控一体化的主要特点、功能及实现策略开展简要分析,以供参考。
        关键词:智能电网;电力系统规划;应用
1 引言
        能源作为当今工业社会发展的重要推动力,一直以来都受到社会的广泛重视,而电力作为一种可再生的清洁能源一直都是国家的重点发展方向,但是电力行业经过数十年的发展,大多数国家对电力的需求已经达到饱和的状态,电力行业的工作重心也逐渐从电力基础设施建设逐渐转移到提高运转效率上来,在这种时代背景下,智能电网在提高能源使用率和电力利用效率有着非同一般的作用,各国在智能电网的研发也有相当的投入。
2 能电网模式下配网调控一体化特点
        2.1 实时性
        从实际运行角度来看,配网调控一体化系统的实时性特点主要表现形式为两方面:一方面,以遥信、厂站端遥测等技术为电网配网调控基础,持续对智能电网在运行过程中所产生的真实数据加以采集汇总,为配网调控、电网监测等工作的开展提供信息支持;另一方面,系统在短时间内传达所下达的遥控指令,确保各项遥控指令在限定时间内得到响应与执行。
        2.2 开放性
        首先,配网调控一体化系统的结构为开放式框架结构,支持不同硬件平台使用,提供了较为开放的平台环境。其次,配网调控一体化系统不但支持各类第三方软件以及应用软件的接入/开发。同时,也在多机通讯、数据库等领域中向所使用应用程序提供接口与多元化服务。
        2.3 系统性
        在智能电网运行过程中,配网调控一体化系统具有较强的系统性,既可以对电网网架与各处变电站开展实时监测工作,在监测到异常运行问题、或是出现系统故障时,自动发送预警信号。同时,配网调控系统将对所采集数据信息开展综合性分析工作,以评估智能电网的实时运行状态,为电网管理、配网调控工作的开展提供信息支持与决策参考。例如配网调控一体化系统会定期将所整理关键信息、分析结果提交至相关管理人员,管理人员对所接收信息进行参考,这是制定电网管理决策的主要参考依据。
3 配网调控工作中所存在的问题
        3.1 相关标准执行力度不足
        近年来,我国电力行业陆续颁布了一系列关于智能配电网建设改造的行业标准和规范等,例如《城市配电网技术导则》、《配电网规划设计技术导则》等,对我国配电网建设过程中的原则、指标以及主要设施等作出了明确。但是相关的建设单位对最新标准的认识和学习程度明显不足,使得全国各地在执行相关标准的时候存在制度不统一、执行力度低等问题,加大了智能配电网后期运行和维护的难度以及成本,不利于智能配电网的建设发展。
        3.2 智能配电网网架薄弱
        现阶段,我国智能配电网的网架依然面临着薄弱问题,而且城市网络和农村网络的差距比较明显,农村网络的互联比例不足城市网络的三分之一,而且配电设备水平参差不齐,利用率低。另外,我国10KV线路的智能配电网仍然有一半的线路没有实现互联,制约了智能配电网的有效运行,其可靠性也受到了严重的影响。


        3.3 智能配电网电源点不足
        随着城镇一体化建设的发展,城市配电网的用电负荷越来越大,导致大量的智能配电网主设备负载过重,使得某些地区出现了“低电压”的问题,尤其是在农村地区,春耕秋收时期以及节假日时期问题尤为突出。导致“低电压”问题发生的原因就是智能配电网电源点不足,或者电源点分布不合理。
4 智能电网模式下电力系统的实现策略
        4.1 统一配网管理模式及标准
        智能电网配网调控工作是一项系统性管理工作,不同管理环节之间具有较强的衔接性,在某一调控环节出现各项管理问题时,都将对配网调控一体化系统的运行效率及调控精度造成明显影响。但目前配网调控模式与标准较为模糊,缺乏参考价值,并对系统的互换性及可操作性造成了限制影响。因此,当务之急是统一智能电网的配网管理模式与标准,充分融入人机结合、绿色化管理理念,根据我国实际国情与智能电网配网调控需求,选择适当的配网管理模式。同时,不断对绿色电力相关细则条例与管理标准进行补充完善,为配网调控一体化系统的运行提供明确参考。此外,主网是智能电网的主要构成部分,也是配网调控工作的关键环节,其包括了输电电缆以及大量变电设施。在智能电网运行中,如若主网某一环节出现故障问题,将会造成极为严重的经济损失,并导致智能电网出现大规模断电现象。因此,需重点明确主网中所分布输电电缆与变电设施的相应标准,为后续配网调控工作的开展提供明确指导与参照。
        4.2 智能固态表针的应用
        智能固态表针主要是替代了传统的电磁表,与传统电磁表相比,智能固态表针可以进行即时通信和数据交换,能够将电量使用情况进行一个系统的管理,减少与用户的沟通成本,便捷的对表数据的读取,消除进行操作。电网保护元件的通信还提高了整个系统的稳定性,当部分系统出现异常的情况下,系统可以根据设定程序进行处理,维护整个系统的正常运行。
        4.3 数据存储技术
        大数据背景下,给电网的智能化发展提供了改革的契机。充分地发挥出了大数据技术的作用和价值,对于电网中的大量数据,进行快速的存储。同时,当数据储存平台发生问题时,应该利用数据储存技术进行问题处理,从而提升了电网信息的安全性,促使智能电网得到了优化和升级。此外,智能电网大数据结构复杂、种类多,数据储存方式可以根据数据的特征选择合适的储存方式。数据管理也是智能电网平台中的重要功能之一,按照不同的数据进行分类和管理,并且具备查询和索引功能。
        4.4 网络拓扑控制技术的应用
        在建设智能电网的时候,想要有效控制电路,可以利用无线传感器,而网络拓扑控制技术是最为核心的技术。通过搭建网络拓扑结构对路由协议进行控制,保障网络生存时间。另外,受到电磁波的影响,在智能电网中的节点采用的都是大功率通信,对各节点的干扰程度会不断增大,通信效率也会越来越低,从而造成能量浪费的情况。因此,合理应用网络拓扑控制技术,需要注意的是要控制好各节点的功率,避免对网络覆盖率造成影响。
5 结束语
        综上所述,随着城市化建设步伐的不断推进和加快,在城市电网建设过程中需要密切结合智能电网特征。对于智能电网下的城市电网规划工作而言,其错综复杂,且存在着许多的不确定性,非线性和多目标性比较突出。加强对电网的整体性规划和设计,并促进城市智能电网建设质量的提升。需建立起科学的智能电网信息化平台、加强对新建城区的科学规划、并引进地理信息系统。
参考文献:
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