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[摘 要]我国自建成了世界规模最大的电网系统以来,对其运行的智能化与安全稳定性要求逐年增加。在此背景下,如何引入智能化控制手段在电力系统安全稳定运行体系中发挥作用成为了研究重点。并能够持续为电网的运行提供客观的经济效益与可持续保障。本文基于该观点,重点探究安全稳定控制技术的分类,执行过程中的智能化手段,并探讨其在具体应用过程中的重要作用。希望能够为后续的建设与相关技术推广提供必要依据与支撑。
[关键词]智能化;安全稳定;电力系统;应用分析
中图分类号:TU423 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0244-01
一、引言
电能是一种清洁能源,尤其是在可再生能源与清洁能源应用比例不断增加的今天,应用电能更是符合了基本的环保要求与可持续化发展战略。在此过程中,如何形成普遍的电能输送及配套的电力系统成为了核心关键。然而,无论是从经济性,还是社会发展的适应性方面,不断的提高电网系统的安全与稳定是一种必然。而将上述二者与智能化手段及技术相结合则成为了未来一段时期内智能电网建设的基本方向之一。本文将结合相关的理论知识与实践经验对安全稳定概念与分类进行论述,并对目前广泛应用的智能化技术加以分析,希望能够为后续的技术融合与升级提供指导性意见。
二、安全稳定控制内涵与分类
电力系统是一个相对复杂的系统工程,其核心目的是需要为电网接入客户提供稳定的能源输送。按照其工程分类可以分为发电、输电、变电、入户等主要环节。而复杂系统工程均面对稳定性与安全性问题,如果电网稳定性无法得到有效保障,不仅影响供电效率、造成能源浪费,更容易损坏电网接入下的精密电器,形成其寿命受损甚至是损毁。因此,提供安全且稳定的供电系统是经济发展的基础,也是社会进步的客观要求。基于上述研究背景,我们有必要对其具体控制内容与方式进行分类分析,具体内容如下:
2.1 安全稳定控制内容
事实上供电系统的安全稳定技术包含了其供电的全过程,而在实践经验中往往将容易产生安全与稳定性问题的核心环节定义为安全稳定控制的主要内容。从该视角而言,大致可以分为如下三个方面:
第一,低频控制技术。在实际的供电过程中,受电段区域联系不稳定、输电端功率摆动以及发电端的机组阻尼变化均会导致电网出现低频震荡。除此之外,电网结构、运行参数等非技术类限制也会形成此种问题。针对该问题,在智能检测体系的支撑下,形成同步的补偿机制、强化网架、或增加同步调相机等方式均能够进行有效的处置。
第二,低压控制技术。电能入网与需求之间的不协调是形成电网总体低压事故的根本原因。而在实际的供电建设过程中,通过电网电能综合协调的方式来予以控制。此种模式在应用效果方面存在一定的滞后性,往往容易導致电压不稳,甚至是大面积崩溃等现象。针对该问题,采用自动信息系统所形成的暂态电压稳定控制(失压时间<10s)以及中期电压稳定控制(失压时间在10-30s之间)是一种可行方式。未来有可能形成基于物联网及智能体系的并网一体化综合调整体系来对该问题进行彻底解决。
第三,过频控制技术。与低频相对当输电网络中的电能处于超负荷状态时,电网产生过频现象。针对该现象可以采用切机方式来予以解决。
2.2 安全稳定控制技术分类
通过上文的研究,我们发现电网安全稳定的运行依赖于相对复杂且精密的控制。而安全稳定控制技术按照其实现的途径与方式的不同而表现出不同的模式,具体内容如下:一是就地控制模式。在这种控制模式中,控制装置安装在各个厂站,彼此之间不进行信息交换,只能根据各厂站就地信息进行切换和判断,解决本厂站出现的问题。二是集中控制模式。这种控制模式拥有独立的通信和数据采集系统,在调度中心设置有总控,对系统运行状态进行实时检测,根据系统的运行状态制定相应的控制策略表,发出控制命令并实施对整个系统的安全稳定控制。三是区域控制模式。区域控制型稳定控制系统是针对一个区域的电网安全稳定问题而安装在多个厂站的安全稳定控制装置,能够实现站间运行信息的相互交换和控制命令的传送,并在较大范围实现电力系统的安全稳定控制。
三、电力系统智能化模式及应用
从上文的研究中我们不难看出,现阶段电网安全稳定控制系统相对复杂。如果单纯的采用传统控制模式或者人工控制方式来予以调节的话,不仅无法协调时间与空间之间的矛盾,大范围输电工程的建立更将面临更大的困难。基于上述背景与建设的客观要求,在控制体系中引入必要的智能化技术成为了必然。就智能化技术及其应用而言,方式与作用大致分为如下几个方面:
3.1 智能化技术种类
从现阶段的实践角度来看,智能化技术的应用主要分为如下几个方面:
第一,模糊控制技术。所谓的模糊控制技术是根据电网运行的长期监控分析,从获得的基础数据中获得不同参数与指标的权重信息。利用系统自动排比判断的方式选择其中的若干个关键指标(一般不超过5个)来进行精准控制。此技术采用的信息传感模式形成定量的阙值并根据检测警报信息来进行自动的调节处置。
第二,神经网络控制技术。该技术在具体的检测与控制层面与模糊控制技术相同。其中最大的不同点在于阙值的确定方法。在传统模糊控制体系中,往往是采用人为分析赋值的方式设定相关参数。而在神经网络体系中则可以根据对电网的长期监控来不断学习与确定新的阙值,通过不断的精准调整来增加系统总体的精准度与可靠程度。
第三,专家远程控制技术。对于部分突发性与复杂性问题,自动化系统很难予以妥善解决。故而在实际的建设过程中,自动化系统往往与半自动的专家远程控制形成有效联动。相关数据与控制模式通过远程客户端的方式向专家开放,专家群主则可以根据相关的经验与理论知识来予以有效解决。
第四,PLC系统控制技术。作为传统自动化体系中逻辑编辑控制技术,从工业自动化向供电系统转移的过程中可以实现良好的复杂情况分析,并提供时序计算、逻辑计算、顺序计算等多种模式,极大的增加了智能化控制的可能。在实践环节中往往与其他系统配合使用,进一步提高智能化系统的综合效能。
3.2 智能化技术应用作用分析
通过综合应用不同的智能化技术对供电系统安全稳定控制体系进行改造能够有效的提高系统效能与控制的有效性。具体而言其作用主要表现为如下几个方面:一是减少对控制模型的依赖。智能化技术的广泛应用,自动化控制工作极大减少了对控制模型的依赖,有效的规避了系统受控制器动态变化的影响。使得目标的精准度更高;二是方便控制工作的进行。智能化技术的优势还在于它能够直接根据自动化控制工作的实际情况进行调整,使工作环节变得更加灵活。无需专业的技术人员操作,可直接通过电子计算机远程控制;三是具有很强的—致性。在信息处理方面,智能化技术能够对常见的系统数据进行处理,还可以对陌生数据做出判断。
四、总结
供电系统安全与稳定是决定电能供给效果、保障区域经济发展的根本。基于上述目标,供电系统安全稳定控制技术受到广泛的关注。本文以智能电网建设为基本背景,探究智能化技术在安全稳定控制体系中的应用,并分析该技术的具体作用。希望通过本文的研究能够帮助相关工作人员理清并认识智能化技术的基本特征,为后续的实际应用与优化提供指导性意见。
参考文献
[1] 余文杰.通信系统对电力系统稳定控制的影响研究[D].东南大学,2016.
[2] 张晋.电力系统安全稳定控制技术及其应用分析[J].中国电力教育,2014,(06):236-237.[2017-08-02].
[3] 刘晨.电力系统自动化控制中智能化技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(08):100.
作者简介
薛波,女,1976年11月出生,汉族,山西偏关人,现任忻府供电支公司安监科科长,学历:大学本科,主研方向:电力企业安全管理。
[关键词]智能化;安全稳定;电力系统;应用分析
中图分类号:TU423 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0244-01
一、引言
电能是一种清洁能源,尤其是在可再生能源与清洁能源应用比例不断增加的今天,应用电能更是符合了基本的环保要求与可持续化发展战略。在此过程中,如何形成普遍的电能输送及配套的电力系统成为了核心关键。然而,无论是从经济性,还是社会发展的适应性方面,不断的提高电网系统的安全与稳定是一种必然。而将上述二者与智能化手段及技术相结合则成为了未来一段时期内智能电网建设的基本方向之一。本文将结合相关的理论知识与实践经验对安全稳定概念与分类进行论述,并对目前广泛应用的智能化技术加以分析,希望能够为后续的技术融合与升级提供指导性意见。
二、安全稳定控制内涵与分类
电力系统是一个相对复杂的系统工程,其核心目的是需要为电网接入客户提供稳定的能源输送。按照其工程分类可以分为发电、输电、变电、入户等主要环节。而复杂系统工程均面对稳定性与安全性问题,如果电网稳定性无法得到有效保障,不仅影响供电效率、造成能源浪费,更容易损坏电网接入下的精密电器,形成其寿命受损甚至是损毁。因此,提供安全且稳定的供电系统是经济发展的基础,也是社会进步的客观要求。基于上述研究背景,我们有必要对其具体控制内容与方式进行分类分析,具体内容如下:
2.1 安全稳定控制内容
事实上供电系统的安全稳定技术包含了其供电的全过程,而在实践经验中往往将容易产生安全与稳定性问题的核心环节定义为安全稳定控制的主要内容。从该视角而言,大致可以分为如下三个方面:
第一,低频控制技术。在实际的供电过程中,受电段区域联系不稳定、输电端功率摆动以及发电端的机组阻尼变化均会导致电网出现低频震荡。除此之外,电网结构、运行参数等非技术类限制也会形成此种问题。针对该问题,在智能检测体系的支撑下,形成同步的补偿机制、强化网架、或增加同步调相机等方式均能够进行有效的处置。
第二,低压控制技术。电能入网与需求之间的不协调是形成电网总体低压事故的根本原因。而在实际的供电建设过程中,通过电网电能综合协调的方式来予以控制。此种模式在应用效果方面存在一定的滞后性,往往容易導致电压不稳,甚至是大面积崩溃等现象。针对该问题,采用自动信息系统所形成的暂态电压稳定控制(失压时间<10s)以及中期电压稳定控制(失压时间在10-30s之间)是一种可行方式。未来有可能形成基于物联网及智能体系的并网一体化综合调整体系来对该问题进行彻底解决。
第三,过频控制技术。与低频相对当输电网络中的电能处于超负荷状态时,电网产生过频现象。针对该现象可以采用切机方式来予以解决。
2.2 安全稳定控制技术分类
通过上文的研究,我们发现电网安全稳定的运行依赖于相对复杂且精密的控制。而安全稳定控制技术按照其实现的途径与方式的不同而表现出不同的模式,具体内容如下:一是就地控制模式。在这种控制模式中,控制装置安装在各个厂站,彼此之间不进行信息交换,只能根据各厂站就地信息进行切换和判断,解决本厂站出现的问题。二是集中控制模式。这种控制模式拥有独立的通信和数据采集系统,在调度中心设置有总控,对系统运行状态进行实时检测,根据系统的运行状态制定相应的控制策略表,发出控制命令并实施对整个系统的安全稳定控制。三是区域控制模式。区域控制型稳定控制系统是针对一个区域的电网安全稳定问题而安装在多个厂站的安全稳定控制装置,能够实现站间运行信息的相互交换和控制命令的传送,并在较大范围实现电力系统的安全稳定控制。
三、电力系统智能化模式及应用
从上文的研究中我们不难看出,现阶段电网安全稳定控制系统相对复杂。如果单纯的采用传统控制模式或者人工控制方式来予以调节的话,不仅无法协调时间与空间之间的矛盾,大范围输电工程的建立更将面临更大的困难。基于上述背景与建设的客观要求,在控制体系中引入必要的智能化技术成为了必然。就智能化技术及其应用而言,方式与作用大致分为如下几个方面:
3.1 智能化技术种类
从现阶段的实践角度来看,智能化技术的应用主要分为如下几个方面:
第一,模糊控制技术。所谓的模糊控制技术是根据电网运行的长期监控分析,从获得的基础数据中获得不同参数与指标的权重信息。利用系统自动排比判断的方式选择其中的若干个关键指标(一般不超过5个)来进行精准控制。此技术采用的信息传感模式形成定量的阙值并根据检测警报信息来进行自动的调节处置。
第二,神经网络控制技术。该技术在具体的检测与控制层面与模糊控制技术相同。其中最大的不同点在于阙值的确定方法。在传统模糊控制体系中,往往是采用人为分析赋值的方式设定相关参数。而在神经网络体系中则可以根据对电网的长期监控来不断学习与确定新的阙值,通过不断的精准调整来增加系统总体的精准度与可靠程度。
第三,专家远程控制技术。对于部分突发性与复杂性问题,自动化系统很难予以妥善解决。故而在实际的建设过程中,自动化系统往往与半自动的专家远程控制形成有效联动。相关数据与控制模式通过远程客户端的方式向专家开放,专家群主则可以根据相关的经验与理论知识来予以有效解决。
第四,PLC系统控制技术。作为传统自动化体系中逻辑编辑控制技术,从工业自动化向供电系统转移的过程中可以实现良好的复杂情况分析,并提供时序计算、逻辑计算、顺序计算等多种模式,极大的增加了智能化控制的可能。在实践环节中往往与其他系统配合使用,进一步提高智能化系统的综合效能。
3.2 智能化技术应用作用分析
通过综合应用不同的智能化技术对供电系统安全稳定控制体系进行改造能够有效的提高系统效能与控制的有效性。具体而言其作用主要表现为如下几个方面:一是减少对控制模型的依赖。智能化技术的广泛应用,自动化控制工作极大减少了对控制模型的依赖,有效的规避了系统受控制器动态变化的影响。使得目标的精准度更高;二是方便控制工作的进行。智能化技术的优势还在于它能够直接根据自动化控制工作的实际情况进行调整,使工作环节变得更加灵活。无需专业的技术人员操作,可直接通过电子计算机远程控制;三是具有很强的—致性。在信息处理方面,智能化技术能够对常见的系统数据进行处理,还可以对陌生数据做出判断。
四、总结
供电系统安全与稳定是决定电能供给效果、保障区域经济发展的根本。基于上述目标,供电系统安全稳定控制技术受到广泛的关注。本文以智能电网建设为基本背景,探究智能化技术在安全稳定控制体系中的应用,并分析该技术的具体作用。希望通过本文的研究能够帮助相关工作人员理清并认识智能化技术的基本特征,为后续的实际应用与优化提供指导性意见。
参考文献
[1] 余文杰.通信系统对电力系统稳定控制的影响研究[D].东南大学,2016.
[2] 张晋.电力系统安全稳定控制技术及其应用分析[J].中国电力教育,2014,(06):236-237.[2017-08-02].
[3] 刘晨.电力系统自动化控制中智能化技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(08):100.
作者简介
薛波,女,1976年11月出生,汉族,山西偏关人,现任忻府供电支公司安监科科长,学历:大学本科,主研方向:电力企业安全管理。