施遥
云南电网有限责任公司玉溪供电局 云南省 玉溪市 653100
摘要:配电网作为有效连接电网和电力负荷的桥梁,是电力系统的重要组成部分之一,在配电网智能调度的前提下,能够促进电力产业的飞速发展,保障电力系统安全、稳定、长期、高效地运行。仅依靠传统的配电网调度不能满足智能电网的需求,传统配电网调度不仅工序具有复杂性,同时在日常运行的过程中还需要经常维修,需要消耗大量的人力、物力和时间。
关键词:电网智能调度;关键技术
1智能配电网基本特点
配电网的态势感知作为智能配电网调度优化的前提,基于对配电网运行状态完全感知的前提下才能掌握配电网的运行规律及特性。配电网的趋势分析是其调度措施制定的重要参考依据。配电网的态势感知和运行趋势分析也是智能配电网调度实施的重要前提。根据其性质,可将智能配电网分为下述主要特点。
1.1自愈性
智能电网具有一定的系统性和整体性,调度工作人员不需要对其进行大量、频繁地干预,便能够将智能电网系统中存在的故障元件进行有效隔离,防止其中一个故障元件对其整体性能造成影响,进而出现整体问题。除此之外,如果智能电网中的系统元件或者局部网络发生了异常问题,智能电网系统具有自愈性,可自行进行诊断和分析,检测出问题的源头并消除故障,进而能够保证智能电网能够在短时间内恢复正常状态。智能配电网通过其自愈特性能够保持电网系统长期处于稳定的运行状态下,对于电网的平稳发展具有重要意义。
1.2兼容性
智能电网的兼容性集中体现于下述几个方面:①在电能生产的过程中,智能电网可以接入清洁能源,主要接入能源为风能和太阳能等;②智能电网可以实现与分布式电网和微电网的共同运转。智能配电网调度具有高效性和优质性。智能电网的智能性多表现在其对网络信息技术的合理利用,在进行配电网调度时能够完成自动化的控制及调度,进而确保设备功能得以有效发挥,为电网运行的高效性和优质性提供了保障,满足广大用户对于电量的需求,效果明显。
2智能电网调度关键技术分析
作为智能电网建设的关键内容,智能电网调度自动化技术是控制智能电网运行的中枢神经,是维系电能生产、输送、分配的基础,是保证电网可靠运行和不断发展的重要手段。
2.1应用服务技术
电网调度自动化系统具有多种多样的功能,但存在一定的重复和冗余,如何对这些分散的功能进行集成融合是当前的一大难题。在智能电网中,调度自动化系统采用面向服务架构(Service-OrientedArchitecture,SOA)。SOA体系下的调度自动化系统可将多种系统应用封装,电力调度部门可根据实际需要灵活调用。同时还可配置其他调度功能模块,满足智能电网发展各阶段对调度业务的需求。
此外,SOA体系下的调度自动化系统可将传统电网调度系统的电网分析、培训仿真等模块划分出来,比如状态估计、灵敏度计算、调度员潮流等。同时这些模块可根据需求进一步完善优化,这是智能电网调度自动化系统的另一显著优势。目前智能电网调度自动化系统已在许多地区电网中得到应用,并在优化电网系统、实现节点计算机与主控计算机间的数据共享等方面发挥着重要作用。通过对电网进行实时监视控制,在事故发生前生成告警,调度监控人员可及时通知运维人员消除缺陷,有效减少故障造成的损失。
2.2数据服务技术
在电网调度自动化中数据起着至关重要的作用,所有的调度决策都依赖于准确的数据分析。传统电网调度自动化系统存在数据变换复杂、效率不高、可靠性低等问题。智能电网调度自动化技术以SOA体系为基础完成数据服务,并利用标准接口和数据注册中心完成电网信息的展示与融合。此外该技术可对电网设备实施全生命周期管理,提高调度自动化系统中数据的准确性。
同时还可应用虚拟服务技术屏蔽数据的物理层信息,为调度系统内的无差别访问带来极大便利。值得关注的是,数据通信机制和数据服务间的融合,可实现智能电网统一调度前置通信系统功能。该功能在简化运维流程的同时可在线调阅和调整有关数据,为数据服务在调度自动化系统中的实时性提供保障。
2.3节能发电调度技术
电力系统的发电调度环节通常会存在大量能源浪费,加之我国能源本身不够充足,因此节能发电调度技术的研究与应用具有重要意义。电网调度管理部门应充分认识节能发电的重要性和紧迫性,投入脱硫检测、水调自动化等关键性技术,有效避免资源浪费。在节能发电调度技术中,一方面要整合、优化传统发电工程,通过技术创新减少发电中的能源损失,同时要加强对发电过程的集中管理和控制;另一方面利用节能电力调度技术有效消纳各类可再生能源,减少化石能源比例,推动电网清洁化、低碳化。
2.4电网实时动态监测技术
电力系统是典型的超高维、强非线性系统,具有动态不确定性,传统电网调度自动化系统基于局部信息的监测控制方法,难以满足电网发展过程中诸如振荡抑制与控制、动态安全防御等方面的要求。因此,基于广域测量系统(WideAreaMeasurementSystem,WAMS)的电网实时动态监测技术是智能电网调度自动化中的重要组成部分,可为大电网的实时监测和控制提供技术保障。一方面调度人员可在动态监控屏上对电力使用情况进行监测,有效掌握各类电能使用数据;另一方面可通过分析监测数据实现对目前电网运行状况的有效评价,为下一阶段的调度决策提供依据,极大加强调度人员对电网运行的管理和控制能力。
2.5一体化调度管理技术
我国电网运行遵循“统一调度,分级管理”原则,上下级调度自动化系统间的数据库、图模资源等信息如何进行异地和层级共享是一个重要课题,一体化调度管理技术是解决该问题的重要手段。利用模型拼接技术实现电网图模的“源端维护,全网共享”,提升数据库维护效率,减少自动化运维人员的工作量,保证数据系统的一致和稳定。通过一体化调度平台,以节能减排为目标函数进行优化调度,实现电网和所有并网机组的经济运行,优化电能资源配置。此外还可整合扩展其他应用模块,满足智能电网调度纵向贯通的新型业务需求。
3智能电网调度技术的未来发展
电网调度自动化在发展过程中将朝着智能化的方向不断前进。随着未来电网的发展和自动化技术的进步,以智能型仪表、通信网络、用户户内网络等为主要组成部分的高级量测体系(AMI)将得到应用,有效融合电力系统与负荷两侧的数据信息。未来的调度自动化系统将包括智能机器人、三维地理信息系统、智能输电等众多新技术,不同区域间的调度数据可以相互传送并加强经验学习,消除信息阻塞。先进的自动化系统可整合重复冗余的数据,并从数据库中任意抓取所需信息构建完整的网络模型。智能电网将发电、输电、配电以及用户信息加以整合,实现源网荷互动,满足个性化用电需求,为用户提供极大便利。对电网企业而言,可实时掌握客户的用电需求、评估潜在的风险,及时调整电网运行方式,保证电网的安全、可靠、经济运行。
4结语
在建设智能电网的过程中,调度自动化技术是不可缺少的一个重要组成部分。随着电网规模持续扩大、新能源并网比例增加,大型交直流混联电网形成,许多新问题、新挑战将不断涌现,调度人员在对电网进行管理时,须充分重视智能电网调度自动化关键技术的应用,保障人们的用电需求,促进智能电网的发展,为经济社会的不断前进奠定坚实的电力能源基础。
参考文献
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