电网大数据智能调度及应用场景分析

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年6期   作者:曹硕 邓卓俊
[导读] 当前信息技术快速发展,许多的传统领域正在不断的与信息技术相结合,将推动传统领域不断的变革和焕发新的发展活力
        曹硕 邓卓俊
        国网冀北电力有限公司廊坊供电公司,河北 廊坊 065000
        摘要:当前信息技术快速发展,许多的传统领域正在不断的与信息技术相结合,将推动传统领域不断的变革和焕发新的发展活力。将信息技术与电网系统结合形成的智能电网系统,这将是电网系统发展的新的方向。近几年来智能电网技术不断的走向成熟。相比与传统的电网系统,智能化的电力系统将提高电网的安全与稳定性,同时将使电力系统更加高效节能。
        关键词:电网大数据;智能调度;应用场景分析
        1 电网大数据智能调度特征
        1.1 电网大数据的来源
        随着新时期科学技术的进一步提高,智能电网应运而生。与传统电网调度相比,当前电网调度的数据源和类型具有更好的时效性。目前,我国电网调度中心的数据源主要体现在以下四个方面。(1)基础数据。基础数据是描述电力设备固有属性的相关参数。基础数据在电力系统实际运行过程中是不会产生太多变化的,甚至可能根本不会发生变化。分析实际情况发现,近年来随着我国电网规模的不断扩大,横向集成等要求随之出现,需做好基础数据的收集。(2)电网实时量测类数据。电网中的实时量测系统是电网必不可少的一部分,不仅能直接影响智能电网的发展,而且是实现智能电网的电力数据采集的重要基础条件。(3)电网准实时应用类数据。该类数据在电网中主要是由调度自动化系统生成的数据和人工输入的数据组成。该过程中包含的数据类型主要包括预测计划数据、报表数据以及监控预警数据等。(4)环境数据。环境数据主要包括气候、地貌以及用地类型等数据信息。虽然在电网以往的发展过程中,这类数据很少被相关人员重视或应用,但在市场经济发展和电力系统经济效益提升的今天,这类数据已被广泛应用于电力系统。
        1.2 电网大数据智能调度的应用特点
        分析目前我国电网大数据智能调度的发展发现,监视控制已逐渐成为电网调度发展过程中所必须具备的基本功能。由于监视控制一直都是电网调度应用中的核心部分,相关人员需针对监视控制进行重点研究。此外,随着相关人员对电网大数据智能调度应用研究力度的不断加大,电网未来状态预测的重要性也得到了极大提升。电网未来状态的预测包含的内容主要体现为操作票安全校核和安全约束机组组合等。
        2 基于大数据技术的智能电网调度系统
        2.1 系统架构
        智能电网能够有效满足对电网系统对调度的高标准要求,让工作更加具体细分,并且在故障发生时,通过各个调度中心间的相互协调,智能电网可自动完成调整,由管理中心统一筹划日常管理、控制及监控工作,具备较高的工作效率,智能电网调度系统简洁易操作,进一步实现自动化及智能化调度过程。基于大数据架构的智能电网系统,全方位集成了智能电网中的各子项,结合使用物联网及云计算技术、分布式数据管理技术,与其他子项通过统一数据接口的方式,使现有平台存储、计算、分析和管控电力大数据的能力得以显著提升,高效处理调度任务数据信息,能够对用户能耗进行自动分析,有效实现了采集、处理与分析海量用电信息数据过程,提升了电力负荷预测分析能力,通过大数据服务体系的构建,主要实现业务趋势预测功能及挖掘用电行为数据中的有价值消息,在此基础上实现对用电方案的进一步优化能力;并且能够精益化分析处理配电网故障从而提高抢修能力。从而确保智能电网经济运行的实现。
        2.2 互动负荷大范围的优化调度
        根据相关研究调查发现,传统的电网调度控制都是通过对发电机组的进一步调节实现用电平衡,但在风电等间歇性能源中,电网的容量相对平时存在一定程度的扩大,相关人员若只是一味地依靠常规发电机组进行调节,不仅无法将电网的全部调控能力充分发挥,而且不能提高最终的调度效率。为解决传统调度存在的弊端,实现调度效率的有效提升,相关人员需要利用大数据技术对全网负荷信息等内容进行综合性分析,并且需要按照最大范围资源优化配置原则对不同时间尺度的决策进行优化。这样不仅能有效提升电网的动态感知,而且可实现电网的安全运行,达到资源合理配置的目的。


        2.3 动态化预警监测及决策辅助系统
        在对电网进行动态化监控条件下,完成在线分析将为运行调度工作提供系统运行的实时信息情况,同时向运行调度决策提供数据支持,如此可有效提升运行调度对电网的监控,强化调度人员掌控电网系统运行的水平,这即为创建电网动态化预警监测及决策辅助体系的目的。我国的电力体系动态化预警监测及决策辅助体系的基本作用重点为:电网的动态化实时监控、状态评估、静态可靠性监测、静态电压平稳性在线监测、热稳定在线监测、暂态功角平稳性在线监测、暂态电压平稳性在线监测、频率平稳性在线监测、低频振荡在线监测、控防热稳定在线决策辅助、控防静态电压平稳性在线决策辅助、控防暂态功角平稳性在线决策辅助、控防暂态电压平稳性在线决策辅助、控防频率平稳性在线决策辅助、控防低频振荡在线决策辅助、紧急防控暂态功角平稳性在线决策辅助、紧急防控暂态电压平稳性在线控制辅助决策以及紧急防控低频振荡在线决策辅助等。
        2.4 探索可信计算机的安全免疫技术
        随着科学技术的进步,智能电网调度控制系统在智能化、自动化及安全性方面都取得了很大进步。只有做好智能电网调度系统的安全管理,才能够确保电网正常、稳定及安全的运行。目前影响电网调度系统正常运行的主要因素是信息传播能力攻击和网络信息攻击,因此电力企业有必要与安全管理系统构建技术结合,对信息技术进行深入研究,确保电网调度控制系统的创新性、科学性及完善性。此外,我国的电力企业还可以主动引进国外电网可信计算机的先进安全免疫技术,并结合我国电网系统的实际发展情况加以应用,不断提高电网调度控制系统的安全性。
        2.5 智能电网云计算控制中心
        智能电网云计算控制中心的主要任务是为解决智能电网互动式节能优化调度计算中开停状态不明确的边际机组需要进行开停状态的遍历的问题以及相关优化计算。云计算可以根据调度人员的需求,将计算任务分解成多个子任务,利用Internet动态分配给虚拟化后的计算设备。计算任务完成后,通过结果拼接,组成完整的结果反馈给云计算控制中心,继而提供给调度人员。利用云计算得到精确数据,为智能电网调度、运行、监控、保护以及营销提供重要依据,保证智能电网的安全稳定运行。Web站点是调度人员访问云计算平台的唯一接口,调度人员通过Web站点向云计算控制中心平台发布计算任务,即基于贪婪算法的机组组合遍历,对边际机组进行遍历,得到煤耗最低的机组组合方案;基于煤耗微增率的出力优化分配计算,得到最佳出力方案,实现节能减排;同时还可以进行日常的电力系统稳定分析、潮流与最优潮流计算等。
        3 电网大数据智能调度应用场景
        3.1 电网大数据智能调度应用架构
        受电网大数据智能建设不断加大的影响,我国现有的调度系统以及累计数据出现了日益增多的现象。该现象的存在将使原来的各大系统关联性变得越来越强。因此需要将各类电网内外部大数据进行集成,在新的智能调度需求下,形成一种全新的应用场景。
        3.2 互动负荷大范围的优化调度
        根据相关研究调查发现,传统的电网调度控制都是通过对发电机组的进一步调节实现用电平衡,但在风电等间歇性能源中,电网的容量相对平时存在一定程度的扩大,相关人员若只是一味地依靠常规发电机组进行调节,不仅无法将电网的全部调控能力充分发挥,而且不能提高最终的调度效率。为解决传统调度存在的弊端,实现调度效率的有效提升,相关人员需要利用大数据技术对全网负荷信息等内容进行综合性分析,并且需要按照最大范围资源优化配置原则对不同时间尺度的决策进行优化。这样不仅能有效提升电网的动态感知,而且可实现电网的安全运行,达到资源合理配置的目的。
        结语
        总而言之,随着新时代社会经济的不断发展,电网调度的稳定运行逐渐得到了人们的高度重视。为了提高电网运行的可靠性,促使我国电力事业更快发展,相关人员需要加强对电网大数据智能调度及应用场景的研究。
        参考文献:
        [1]王慧强.电网调度运行智能防误技术应用[J].农村电气化,2018(07):43-45.
        [2]郑壮壮,李宏伟,任玉保,张艳杰.智能电网调度自动化实训体系的研究与构建[J].中国电力教育,2018(06):32-34.
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