智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用

发表时间:2021/1/12   来源:《中国电业》2020年第27期   作者:刘茜铭
[导读] 现阶段,随着经济的发展,人们对电力能源的需求的多元化转变,现代通信、控制与网络技术在电网系统的深入应用
        刘茜铭
        南通理工学院  江苏 南通 226000
        摘要:现阶段,随着经济的发展,人们对电力能源的需求的多元化转变,现代通信、控制与网络技术在电网系统的深入应用,推进了智能电网的建设与完善。依托于智能化、自动化的供电系统,可以有效提升电能整体配置水平,实现精密化调控。与此相对应的,智能电网对网络平台的安全性与可靠性有着较高的要求,电网企业在建设信息安全体系的过程中,应结合智慧电网的调度需求,在广域信息的收集、处理、传递与整合的整体工作流程中,落实信息安全管控目标,优化智能电网的整体架构。
        关键词:智能电网;电力技术;电力系统规划;应用
        引言
        自我国提出智能电网建设指导意见后,智能电网获得了高速发展,各种新技术、新设备如雨后春笋般出现,应用于智能电网领域。继电保护技术在国家电网结构建设和功能优化等方面发挥着重要作用,逐渐复杂的电网结构对继电保护技术提出了更高的要求和挑战,新型计算机技术、传感器技术、光纤通信技术等的应用给继电保护发展注入了新鲜血液,使其具有广阔的发展空间,为了更好的服务我国智能电网的建设,加强继电保护技术研究工作具有十分重要的意义。
        1智能电网建设的分析
        智能电网的建设有助于电力事业的发展,但是在建设过程中应该充分了解其意义,而不是单纯提升电力企业的生产效率。首先,电力是一种洁净和高效的能源,所以在智能电网建设中,应该强化绿色环保的作用。使智能电网的建设,可以更加有效,降低对生态环境的污染。其次,智能电网的建设可以提升电力系统的稳定性。智能电网相比于传统的电网,在结构上具有较大的优势,这不仅可以使电网在恶劣的环境中,时刻保持稳定的运行状态,还可以提高电网的运行效率。众所周知,电网长期处在外界自然环境中,所以会受到各种恶劣天气的影响,电网在遭到破坏时,如果不能进行及时的报警和处理,将会造成巨大的经济损失,甚至会带来严重的人员伤亡时间,所以智能电网的建设,是人类社会进步的必然现象。再次,智能电网的建设可以提高电力行业的经济效益。随着我国经济的飞速发展,社会生产和生活中会产生大量的数据信息浪费的现象,针对这一问题智能电网的建设,可以充分地对数据信息进行有效分析和整合,从而加大对数据信息的利用率,以此提升电力企业的经济效益。最后,智能电网建设可以使用户和市场形成有效的联系,从而加强两者之间的互动性。这在一定程度上,使电力企业充分了解用户的需求,从而提升电力企业的竞争实力。
        2智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用
        2.1智能调度对电网安全稳定分析软件的要求
        智能调度是智能电网的重要构成部分,也是十分复杂的部分。在智能电网建设规模逐渐扩大、信息化水平逐渐增高的同时,可实时将电气量信息、保护、调节及控制装置的定值、电网实时运行状态、电厂信息、用户信息传输到调度平台。由调度人员依据工作经验在大量信息中发现潜在风险难度比较高,因此需利用科学、完善的电力系统安全分析软件对这些信息进行分析、处理,为运行人员的决策提供准确依据,以保证智能电网安全、稳定运行。智能调度是实时在线、智能化、高度感知可视化、一体化协调控制的电网调度系统。相较于传统安全稳定分析软件,智能电网中使用的电力系统安全稳定分析与预防控制软件系统需具备以下功能:电力市场改革后对于调度安全校核工作要求有所提升,为满足其要求需对电网进行实时在线安全校核分析;量化分析。提供各种电网运行状态下的安全稳定裕度;迅速在海量数据中筛选出有价值的信息;动态化监视电网运行情况,为工作人员提供直观、准确可视化表现;及时发现潜在安全隐患。依据安全隐患制定控制策略及控制后的安全稳定裕度;在线监控。分析低频振荡,实施监管振荡模式变化情况;准确识别电网扰动情况;具备自动调整及优化功能。

在发现某运行方式稳定裕度不够高情况下可自动调整,调度人员可及时了解整个调整过程及结果。
        2.2电气计算
        潮流计算能很直观地对电力工程中不同接入方案进行计算,其计算得出的电力潮流分布情况、网络元件电力损耗以及电网节点电压等为分析各种方案是否具有经济性、合理性以及可靠性提供支持。潮流计算要对电力网络中的电压分布以及功率进行计算,通过潮流计算来对系统的运行方式进行确定,检查系统中的各种元件的性能是否足够,除此之外潮流计算还能为系统稳定计算以及继电保护提供初值以及依据。短路电流计算能为合理确定电气设备的型号提供依据。确定系统运行方式以及网架结构后,开展短路电流计算来对电气设备进行合理选择以及校验,使用合适的熔体额定电流以及继电保护整定值,这样能确保发生故障时能在最短时间内将短路电流切断,减少由于短路对系统造成的损失。要将短路电流限制在合适的水平,当短路电流比较大而需要对已有电气设备进行更换时,此时就要采取措施以对短路电流进行限制。稳定性计算要根据要求来模拟、分析电力系统中不同故障情况,这样才能明确电力系统不稳定问题的特征。稳定性计算以潮流计算为基础,常见频率稳定计算、电压稳定计算等。通过稳定性计算能让规划人员了解到接入系统方案的各种参数是否满足要求,这样能方便其提出保障措施以及安稳策略。无功补偿能为感性负荷提供无功功率,能减少网络元件对无功功率进行传输而引起的损耗,根据无功平衡进行无功补偿装置的分组容量以及总容量的确定。
        2.3通信技术
        通信技术是保证智能电网继电保护的基础,为传感器获取的各项监测数据能及时有效的实现通信和传递提供了有效路径。基于实施双向通信系统,继电保护系统才能实现实时监测和校正,在故障出现后才能实现自动复位。同时,通信技术能使各种不同类型的智能电子设备进行通信,为继电保护提供基础服务,也可监测其他各项扰动因素,使继电保护系统实现无功补偿、潮流分配,避免智能电网大面积出现故障的情况发生。
        2.4智能电网的技术应用
        随着科学技术的发展,基于计算机的现代信息技术为配电网络的发展提供了强大的技术支持。首先,以太阳光伏发电为主的小型分布式电源发展迅速,虽然在全国范围内的发电量还比较小,但未来的发展前景广阔。其次,智能电表的应用。为用户安装智能电表,可以让用户实时的了解电力价格,合理的安排用电的时间段,变电站通过实时监控系统可以监控用户的用电情况,一旦发生突发状况,可以为其重新配备电力。国内一些大型的电网公司加大了对于智能电网的建设力度,通过电力光纤、智能电表的普及安装,投入微网能力管理系统,实现了智能用电。虽然目前只是在示范区内进行推广应用,但取得了较好的效果,具备了大范围推广的条件。
        结语
        智能电网建设进程的不断推进,使得电力网络供应的形式、技术支持、调配方式等都发生了转变。电力通信网络作为电网数据收集、逻辑判断、信息传输与传达命令的重要信息中枢,其电网信息的安全管控水平与电力远程调度质效有着直接的关系。基于现有的电网信息体系,对电网系统安全架构进行优化升级,需要在系统安全评估分析的基础上,依照软件程序、硬件基础、信息系统与通信安全四个模块运行的差异性,完善系统服务功能,为智能电网的安全、稳定、高效建设提供保障。
        参考文献
        [1]李伟,任志强.智能电网继电保护技术及其应用探究[J].电气时代,2018(12):47-48.
        [2]樊晓春,何浩.智能电网背景下继电保护的关键问题及对策[J].电子技术与软件工程,2019(15):212-213.
        [3]易妍,张静.智能电网继电保护技术分析[J].中国新技术新产品,2020(12):52-53.
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