论文部分内容阅读
【摘 要】电网智能化建设是电网现代化建设的核心,需要在传统的输配电网络中,将数字技术、信息化技术等较多的前沿技术融入到输配电系统中,其主要目的是为了实现整个电网的稳定、可靠、环保、高效发展。因此,对电网智能化建设的关键技术进行分析有着非常重要的意义。
【关鍵词】电网智能化;建设;关键技术
1引言
2009年5月,国家电网公司宣布将建设智能电网。智能电网技术贯穿于电力供应的整个环节,包括发电、输电、配电、变电、用电等环节,涉及新能源开发与利用、高压输电、智能调度、智能数字变电站、分布式电源接入及交互的用电体验等专业层面。经济、节能、环保、交互的用电形态将极大地改变现有的用电营销管理模式,全新的智能营销技术及管理将随之而生。在此背景下,如何进行城市电网规划,以满足智能化的要求,具有现实意义。
2电网智能化概述
电网智能化包括两个层面:首先是设备智能化,通过在传统电气设备上采用先进的传感技术、量测技术和控制技术等,实现设备智能化。这里的智能化包括设备自身能够感知运行状态和健康状态,能够通过“主动报告”被感知,而且还可以受远方操作而被控制,类似传统的“四遥”。然后再通过先进的通信技术和互联网技术,实现万物互联,形成电力物联网。由于电网设备包罗万象,分布十分广泛,所以又被称为“泛在电力物联网”。其次是电网智能化。形成电力物联网以后,我们在不同程度地运用“云大物移智”(即云计算、大数据、物联网、移动应用和人工智能技术),对电网的智能化运行控制和维护,实现电网智能化。广义的智能电网建设,涉及发电、输电、变电、配电、用电五大环节,包括清洁友好的发电、安全高效的输变电、灵活可靠的配电、多样互动的用电、智慧能源与能源互联网、全面贯通的通信网络、高效互动的调度及控制体系、集成共享的信息平台、全面覆盖的技术保障体系9个领域的内容。
3电网智能化建设的关键技术
3.1电网智能控制中心
3.1.1可视化与自动跟踪技术
可视化与自动跟踪技术就是利用图像处理、自动跟踪技术对电网运行方式变化进行三维视频和自动跟踪,可以达到在第一时间发现电网安全隐患的目的,其特点是清楚、直观、一目了然,在故障情况下还会给我们提供消除隐患的控制措施,起到很好的辅助决策作用,保证配电网的安全性和可靠性。
3.1.2配电数据采集与故障监控技术
配电数据采集与故障监控技术是对配电网各个电网结点进行全面信息的收集及故障监控。在智能配电网中引入配电数据采集与故障监控技术主要利用利用光纤、无线与载波把等对配电网的各个电网结点进行全方位覆盖,实现配网传输、配网信息和配网业务的一体化。利用这一技术有利于配电网络故障问题的顺利解决。如果配电网设备出现故障时,与故障相关的数据可以被收集在时间,然后反映到实际的员工,通过收集到的数据进行科学合理的分析和搜索相关的监测信息的工作人员,工作人员可以进一步加强对故障的分析,从而促进整个电力系统的运行效率。
3.1.3虚拟电厂
虚拟电厂主要是指分布式电力管理系统监督和优化一定数量的分布式电机和可控制负荷的有效集合,在发展过程中本质上是一种新型电厂管理运行模式,在具体运行过程中,虚拟电厂通过打造仿真数学模型能够将复杂的电源信息变得更加简单,从而为相关人员管理电网提供重要的信息支持。在应用的过程中,虚拟电厂能够对用户需求、系统负荷情况、发电信息等进行科学的预测,利用预测的结果制定出科学合理的最优化发电计划,从而实现对电力系统运行的合理把控,不断优化光伏发电的调度难度,减少电力信息使用对整个配电网带来的冲击。
3.1.4调度和交易功能
实现电网的智能化交易和调度对于提升电网的智能化水平非常关键。主要的技术关键点在于实现信息披露、电网协调、机组调度及数据管理的智能化。其中信息披露主要是在监管条例及相关保密措施的基础上,对整个智能化电网的发电计划、网间交易、购电成本等相关信息进行及时有效的智能化披露。电网协调的关键技术点在于实现对各级电网的智能化协调。电网调度智能化主要是以各个信息为基础,在对所有信息进行分类汇总的基础上,实现网损管理、校核安全及节能调度等方面的优化。数据管理智能化主要的关键技术在于对电力交易数据、检修技术、预测参数、电网拓扑、机组状态处理等方面信息的智能化。
3.2智能变电站关键技术
智能变电站在实际的运行当中,通过先进的设备实现变电站的智能化、数字化发展。智能变电站凭借其自身强大的应用优势,可以实现对各种信息的自动监测。随着信息技术不断的发展与进步,在很大程度上推动着智能变电站的智能化发展。而一次设备智能化,能够确保智能变电站取得良好的应用效果。同时,随着电子互感器的逐渐推广与普及,促进了智能变电站相关设备的数字化。不但可以简化安装流程,而且还能简化设备的检修流程。
3.2.1自愈控制技术
针对智能配电网运行中控制难度大的问题,若能加强自愈控制技术的使用,可满足智能配电网自动控制方面的要求,优化控制方式,增强相应控制工作的落实效果。同时,通过对自愈控制技术科学使用,可在满足配电网系统安全稳定运行要求的前提条件下,优化运行状态及方式,并通过对可再生能源的高效利用,降低配电网系统能耗,确保智能配电网运行中所涉及资源整合利用状况的良好性。
3.2.2配电网络模型
系统完全符合IEC61970/IEC61968标准,维护模型维护的原则,基于CIM规范的配电网数据模型的定义,完全解决了生产管理系统的平滑数据交换和一致性。不同接口模式下的配电自动化系统。验证的关键问题确保了分销网络核心模型的严格性,并且通过信息交互总线来管理系统配电生产。为了避免设备编码认知引起的模型添加和删除的模糊性以及系统交互中的不同使用范围,并解决系统间数据共享和系统级数据分析之间的容错问题,设备代码检查匹配机制介绍。如果发生异常更改,则检查并匹配现有代码。取消模型设备的异常刷牙:如果正常更改,则不会更正,并继续原始添加和删除模型设备。
3.2.3在线故障仿真关键技术
在配电网发生单相接地故障后,容易引起两个或两个以上的接地短路,进一步损害系统的安全运行,因此有必要尽快发现并排除故障。在传统的单相接地故障定位过程中,配电网络一般采用逐线牵引和停止的方法来确定故障线路。选择故障线后,工作人员被送到现场查找故障位置,然后排除故障,另一个方面,也可以确保测试态的实效性。
3.3智能线路关键技术
线路作为电网智能化建设的关键,在电网智能化建设中,必然需要实现线路智能化。
3.3.1基础设施技术
在电网智能化建设过程中,更多的高温超导技术、特高压技术等会应用到整个电网建设中,大大提升整个线路的输电容量。
3.3.2智能检修与远程监控关键技术
在传统的供电线路检修过程中,人员实地检修是主要的检修方式,人力消耗非常大,同时安全性较差。而在电网智能化建设过程中,可以将配电网中整个线路的设备状态、绝缘情况、实际功率、电压与电流大小等实现实时远程监控,同时利用相关的信息技术对线路的状态进行检修,精准实现故障定位,对于出现的冰雪覆盖能够实现自动融化等。
4结束语
综上,全面推进电网智能化建设已经成为了整个电网系统发展的必然选择,同时,通过电网智能化建设较好地提升了整个电网的智能化水平,但是其包含的技术关键点非常多,这就需要电力企业从自身实际情况出发,加强电网智能化建设研发力度,进一步提升电网智能化建设水平。
参考文献:
[1]黄飞,宋璇坤,周晖,韩柳,李金超,肖智宏.基于效果与基础互动的电网智能化水平综合评价指标体系研究[J].电力系统保护与控制,2016,4411:142-148.
(作者单位:国网晋中供电公司)
【关鍵词】电网智能化;建设;关键技术
1引言
2009年5月,国家电网公司宣布将建设智能电网。智能电网技术贯穿于电力供应的整个环节,包括发电、输电、配电、变电、用电等环节,涉及新能源开发与利用、高压输电、智能调度、智能数字变电站、分布式电源接入及交互的用电体验等专业层面。经济、节能、环保、交互的用电形态将极大地改变现有的用电营销管理模式,全新的智能营销技术及管理将随之而生。在此背景下,如何进行城市电网规划,以满足智能化的要求,具有现实意义。
2电网智能化概述
电网智能化包括两个层面:首先是设备智能化,通过在传统电气设备上采用先进的传感技术、量测技术和控制技术等,实现设备智能化。这里的智能化包括设备自身能够感知运行状态和健康状态,能够通过“主动报告”被感知,而且还可以受远方操作而被控制,类似传统的“四遥”。然后再通过先进的通信技术和互联网技术,实现万物互联,形成电力物联网。由于电网设备包罗万象,分布十分广泛,所以又被称为“泛在电力物联网”。其次是电网智能化。形成电力物联网以后,我们在不同程度地运用“云大物移智”(即云计算、大数据、物联网、移动应用和人工智能技术),对电网的智能化运行控制和维护,实现电网智能化。广义的智能电网建设,涉及发电、输电、变电、配电、用电五大环节,包括清洁友好的发电、安全高效的输变电、灵活可靠的配电、多样互动的用电、智慧能源与能源互联网、全面贯通的通信网络、高效互动的调度及控制体系、集成共享的信息平台、全面覆盖的技术保障体系9个领域的内容。
3电网智能化建设的关键技术
3.1电网智能控制中心
3.1.1可视化与自动跟踪技术
可视化与自动跟踪技术就是利用图像处理、自动跟踪技术对电网运行方式变化进行三维视频和自动跟踪,可以达到在第一时间发现电网安全隐患的目的,其特点是清楚、直观、一目了然,在故障情况下还会给我们提供消除隐患的控制措施,起到很好的辅助决策作用,保证配电网的安全性和可靠性。
3.1.2配电数据采集与故障监控技术
配电数据采集与故障监控技术是对配电网各个电网结点进行全面信息的收集及故障监控。在智能配电网中引入配电数据采集与故障监控技术主要利用利用光纤、无线与载波把等对配电网的各个电网结点进行全方位覆盖,实现配网传输、配网信息和配网业务的一体化。利用这一技术有利于配电网络故障问题的顺利解决。如果配电网设备出现故障时,与故障相关的数据可以被收集在时间,然后反映到实际的员工,通过收集到的数据进行科学合理的分析和搜索相关的监测信息的工作人员,工作人员可以进一步加强对故障的分析,从而促进整个电力系统的运行效率。
3.1.3虚拟电厂
虚拟电厂主要是指分布式电力管理系统监督和优化一定数量的分布式电机和可控制负荷的有效集合,在发展过程中本质上是一种新型电厂管理运行模式,在具体运行过程中,虚拟电厂通过打造仿真数学模型能够将复杂的电源信息变得更加简单,从而为相关人员管理电网提供重要的信息支持。在应用的过程中,虚拟电厂能够对用户需求、系统负荷情况、发电信息等进行科学的预测,利用预测的结果制定出科学合理的最优化发电计划,从而实现对电力系统运行的合理把控,不断优化光伏发电的调度难度,减少电力信息使用对整个配电网带来的冲击。
3.1.4调度和交易功能
实现电网的智能化交易和调度对于提升电网的智能化水平非常关键。主要的技术关键点在于实现信息披露、电网协调、机组调度及数据管理的智能化。其中信息披露主要是在监管条例及相关保密措施的基础上,对整个智能化电网的发电计划、网间交易、购电成本等相关信息进行及时有效的智能化披露。电网协调的关键技术点在于实现对各级电网的智能化协调。电网调度智能化主要是以各个信息为基础,在对所有信息进行分类汇总的基础上,实现网损管理、校核安全及节能调度等方面的优化。数据管理智能化主要的关键技术在于对电力交易数据、检修技术、预测参数、电网拓扑、机组状态处理等方面信息的智能化。
3.2智能变电站关键技术
智能变电站在实际的运行当中,通过先进的设备实现变电站的智能化、数字化发展。智能变电站凭借其自身强大的应用优势,可以实现对各种信息的自动监测。随着信息技术不断的发展与进步,在很大程度上推动着智能变电站的智能化发展。而一次设备智能化,能够确保智能变电站取得良好的应用效果。同时,随着电子互感器的逐渐推广与普及,促进了智能变电站相关设备的数字化。不但可以简化安装流程,而且还能简化设备的检修流程。
3.2.1自愈控制技术
针对智能配电网运行中控制难度大的问题,若能加强自愈控制技术的使用,可满足智能配电网自动控制方面的要求,优化控制方式,增强相应控制工作的落实效果。同时,通过对自愈控制技术科学使用,可在满足配电网系统安全稳定运行要求的前提条件下,优化运行状态及方式,并通过对可再生能源的高效利用,降低配电网系统能耗,确保智能配电网运行中所涉及资源整合利用状况的良好性。
3.2.2配电网络模型
系统完全符合IEC61970/IEC61968标准,维护模型维护的原则,基于CIM规范的配电网数据模型的定义,完全解决了生产管理系统的平滑数据交换和一致性。不同接口模式下的配电自动化系统。验证的关键问题确保了分销网络核心模型的严格性,并且通过信息交互总线来管理系统配电生产。为了避免设备编码认知引起的模型添加和删除的模糊性以及系统交互中的不同使用范围,并解决系统间数据共享和系统级数据分析之间的容错问题,设备代码检查匹配机制介绍。如果发生异常更改,则检查并匹配现有代码。取消模型设备的异常刷牙:如果正常更改,则不会更正,并继续原始添加和删除模型设备。
3.2.3在线故障仿真关键技术
在配电网发生单相接地故障后,容易引起两个或两个以上的接地短路,进一步损害系统的安全运行,因此有必要尽快发现并排除故障。在传统的单相接地故障定位过程中,配电网络一般采用逐线牵引和停止的方法来确定故障线路。选择故障线后,工作人员被送到现场查找故障位置,然后排除故障,另一个方面,也可以确保测试态的实效性。
3.3智能线路关键技术
线路作为电网智能化建设的关键,在电网智能化建设中,必然需要实现线路智能化。
3.3.1基础设施技术
在电网智能化建设过程中,更多的高温超导技术、特高压技术等会应用到整个电网建设中,大大提升整个线路的输电容量。
3.3.2智能检修与远程监控关键技术
在传统的供电线路检修过程中,人员实地检修是主要的检修方式,人力消耗非常大,同时安全性较差。而在电网智能化建设过程中,可以将配电网中整个线路的设备状态、绝缘情况、实际功率、电压与电流大小等实现实时远程监控,同时利用相关的信息技术对线路的状态进行检修,精准实现故障定位,对于出现的冰雪覆盖能够实现自动融化等。
4结束语
综上,全面推进电网智能化建设已经成为了整个电网系统发展的必然选择,同时,通过电网智能化建设较好地提升了整个电网的智能化水平,但是其包含的技术关键点非常多,这就需要电力企业从自身实际情况出发,加强电网智能化建设研发力度,进一步提升电网智能化建设水平。
参考文献:
[1]黄飞,宋璇坤,周晖,韩柳,李金超,肖智宏.基于效果与基础互动的电网智能化水平综合评价指标体系研究[J].电力系统保护与控制,2016,4411:142-148.
(作者单位:国网晋中供电公司)