霍传峰
身份证号码:37032219781006**** 山东省淄博市 255000
摘要: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。
关键词:电网调度;自动化系统;发展趋势
一、电网调度自动化技术的性能特点功能分析
(一)电网调度自动化技术的自愈性
电网调度自动化是随着电网规模不断扩大、自动化技术发展到一定阶段的必然产物。其显著特点之一就是具有强大的自愈性,保障安全稳定的电力供应。电网调度中,以高级量测技术为基础融入通讯技术、自动化技术,获取完整的电网运行信息,实现对电网的实时监测和控制。依据其构建的电网运行全景图,调度人员能及时发现其中存在的薄弱环节,消除当前运行方式中的各类潜在风险。同时该技术能够适应系统运行方式的变化,当发生故障后针对网络拓扑和潮流变化进行实时分析,为调度人员提供紧急状态下的辅助决策和应对预案,有效弥补传统电网调度管理中的不足,提高电力系统安全运行边界。
(二)电网调度自动化技术的兼容性
在能源短缺、气候变化等问题日益凸显的背景下,大力开发利用新能源成为人类的必然选择。然而新能源的高比例并网给传统电网带了一系列影响和挑战。如因潮流反向导致电压、频率发生偏差的电能质量问题;因风电、光电功率高度不确定性导致的负荷预测、调度管理难度增大的问题;因电力电子元件的大量采用导致的谐波污染问题。兼容性强是电网自动化的另一个优点。电网自动化可将风电、水电、太阳能发电、储能等科学整合,消除各路电能相互封闭的“孤岛”,促进新能源消纳,最大程度避免弃风、弃光、弃水现象。在电网中存在功率缺额或功率盈余时,可削峰填谷、自动响应,使得潮流实现科学调配、合理分布。
(三)电网调度自动化技术的交互性与资源优化功能
所谓交互性是指电网与电力用户间的互动,交互性强是智能电网的一个显著特征。在完全自动化的智能电网中,用户是电力系统必不可分的一部分,能够保证从发电端到用户端整个过程所有节点间信息流和能量流(电力潮流)的双向流动。对供电企业而言,可掌握用户用电特征、完善负荷预测,制定节能经济的发输电方案。对用户而言,可参与电力分配和管理,根据实时电价调整自己的消费模式。在负荷紧张或事故条件下进行需求响应,平滑负荷曲线,提高电力系统稳定性,并可保证自己的经济利益。这样电网与用户的交互响应完善了电能分配,提高了用电效能,实现了电力资源优化。此外智能电网可通过构建经济调度模型,采用智能算法计算各发电单元的并网出力,并根据实时数据自动调整实时调度方案,降低网络中的功率损耗,实现节能减排,达到电网运行效率和社会效益的同步提高。
(四)控制电网调度运行
电网的控制运行包括电厂的开停机及出力管理、变电站的监视控制等。为确保电力系统的高效运行,必须加强上述所有环节的控制,保证系统各项指标在合理区间。智能电网调度技术能够有效地控制电网运行,为电网的安全性、稳定性、可靠性提供保障。
(五)实现自动化的通信
相比于传统电网,电网调度自动化的一个特点是具备发达的通信系统。该系统能使调度管理部门实时采集电网运行数据,保证调度人员发出的指令能够迅速传递到电网各节点,从而实现电网运行的优化和控制。
二、电网调度自动化关键技术分析
(一)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。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
三、电网调度自动化技术的未来发展
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。
结束语
综上所述,电网调度自动化通过各类传感器实现对发电、输电、配电、用电等环节的数据采集,并进行整理、分析获取相应的有效信息。通过这些信息能够实现对电网的实时监控,以便调度人员能够及时发现电网风险、科学准确作出决策。
参考文献
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