智能电网电力调度控住中心自动化关键技术分析论文_李烨

智能电网电力调度控住中心自动化关键技术分析论文_李烨

(国网河北省电力有限公司深泽县供电分公司 河北石家庄 052560)

摘要:电力系统被认为是人类在上世纪取得的最伟大的科技成就之一,它为人类社会的文明发展奠定了基础,是第二次工业 革命的火车头。随着以信息技术为代表的第三次工业革命的不断展开发展,电力行业正面临新时代赋予的新挑战。作为关系国计民生的基础性行业,电网的发展始终紧跟工业现代化的步伐。

关键词:智能电网;电力调度;技术分析

近些年来,随着电网自动化技术的不断发展,我们电力行业正在逐步进入智能电网时代,智能电网正在颠覆性的改变我们整个行业中的各个环节,囊括了电力生产、输配和消费的各个环节和方面。

1智能电网概念浅析

目前国外通常将智能电网称为“Smart Grid”。在智能电网的概念中,涉及到两点关键内容。其一是智能(Smart),包括各种各样的自动化技术、计算机技术通信技术,甚至人工智能技术;其二是电网(Grid),包括各种电网的形式,包括我们高压输电网、中低压配电网、甚至目前正在兴起的微电网和边远地区的独立电网。

现在和未来,通过智能电网的大量使用,我们电网运行的安全、经济、电能质量等三大目标将更容易实现,同时智能电网技术还加强了电网的可扩展性、电源与用户的双向互动性、而且更为适应接入风电、光伏等可再生能源和实现微电网的智能自动小范围动态平衡。本文将通过对主网电力调度控制中心关键技术的研究,着重对智能输电网络电力调度技术方面进行论述。

2智能电网调度控制中心的重要地位

众所周知,电力系统是目前所知最大最复杂的人造物理系统。通过合理的电力智能调度,我们可以很好地实现电力潮流的合理分布,而这正是智能高压输电网的最重要的目标之一。要实现这一目标,我们就需要使用一个对物理电网运行进行调控的更为先进的智能调度中枢系统,它包括了各种电网数据信息的采集、传输、处理、分析、挖掘、研究和结果展示甚至智能控制等各个环节,集中表现为一个高度智能自动化的电网控制过程。

而在这样的过程中,智能电网调度控制中心自动化关键核心技术的发展就是实现智能电网调控技术发展的基石和重中之重。因此研究智能电网调度控制中心自动化技术的发展方向就显得尤为重要。在这一方面,我们已经做了很多有益的工作,针对智能电网建设和发展的通用技术和专有技术都得到了很大的发展,包括各类智能采集数据、智能传输、智能高级应用系统都逐步发展起来了。

3智能电网调度控制中心关键技术及其发展方向

作为智能电网的调度中枢,智能电网的调度控制中心运行中应具备如下的技术特性:首先具有先进的测量、监视、保护和控制的功能;其次电力调度过程智能化水平要更高,自动化信息采集、加工处理技术更为先进,调度智能分析系统的智能化支持结果可以使得电力调度更加安全、可靠、经济和环保。因此智能电网的调度控制中心自动化关键基础技术包括了高度集成兼容的通信技术、智能的传感测量技术、智能控制技术和更为智能的高级应用系统。

3.1高度集成兼容的通信技术

智能电网的调度控制中心自动化系统必须采用最先进和高度集成化,高度兼容化的通信系统,应该要集成所有常用的通信方式,包括无线传输、电力线宽带 (BPL)、调度数据网、串行接口等等多种通信技术。所集成的各种通信技术,必须采用开放式的通信网架,具有高速、集成、兼容、双向、开放的特质,可以动态响应实时信息与功率交互,为智能传感器和控制装置、电力调度控制中心主站系统提供一个全方位的数据连接平台。

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3.2智能的传感测量技术

该技术是智能电网信息的基础,电力调度控制中心自动化主站系统,通过采集应用厂站侧智能的传感与测量技术所提供的高质量数据,包括智能传感器、智能电表、智能在线监测系统等,可以更好地监视设备运行情况,估计电网阻塞及稳定性,为电力调度控制策略及电力调控自动化各个智能化的高级应用运算提供重要数据参考依据。

3.2.1智能仪表(Smart Meter)

智能电网中的智能仪表(Smart Meter)采用先进测量架构(AMI)新技术,除测量功能以外,还可提供更详尽的电网运行参数。智能化仪表未来的发展方向是拥有更高的采集能力和分布式的就地数据分析能力。在采集的同时就对厂站的自动化数据进行分析和初步处理,同时将各种数据通过多样的通信技术上传给调控自动化主站使用。

3.2.2智能多功能的在线监测系统

随着调控自动化主站采集内容的不断丰富,智能电网的调控自动化主站未来将可以对变电站的电气量以及非电气量进行实时地智能化的在线监测。这种进步将改变以往原有的只采集电气一次二次数据的初级阶段,进而发展到智能化数据的全面采集和综合分析,将电气量监测的电流、电压、相角、功率、功率因数等运行状态量和非电气量监测的介质的压力、流量、气体成分、温度等综合起来在线监测分析。用智能化的在线监测来提高未来电力调控自动化调控数据采集的丰富水平。

3.3智能控制技术

智能电网的电力调度控制中心,不仅要实现电网的智能监视,更重要的是还要实现电网的智能控制。通过运用现代控制理论、自动化理论和人工智能等技术,经过充分综合,进一步开发应用形成了更为全面智能的新一代智能控制技术。这些技术可以更好地应用于智能电网中分析、诊断和预测系统状态。通过智能的分析电网可能出现的情况,从而智能的提前确定和采取适当的措施对可能的事故和负荷变化给予消除、减轻,从而防止供电中断和电能质量扰动。未来的智能电网将在电力调控中心的主站系统内经过智能分析和诊断,实现智能自动控制,从而极大地提高电网的可靠性。

3.4更为智能的高级应用系统

高级应用系统作为电力调度控制中心的最顶端应用,提供了未来智能电网调度的最前沿方向。未来智能电网调度控制中心的决策支持系统必须可以智能化的提前识别和确定电网中可能遇到的各种各样的问题及演变趋势,然后通过更为先进的智能化决策平台,运用数据库和先进的算法进行分析,达到人工智能级别的提出解决问题和决策支持的方案,并将相应的电网系统分析情况和各种可能的方案选择,以最直观可视化甚至带有虚拟情景的展示给电力调度运行人员,从而大大提高电力调度运行人员的决策准确性和决策效率。

4结语

我们可以相信,智能电网的未来是光明的。通过在智能电网的各个环节不断的研发和进步,尤其是在智能电力调度控制中心大量新一代智能技术的应用,未来的智能电网一定会更加先进、灵活、友好和环保高效。本文简要的梳理了智能电网调度控制自动化领域关键技术的内容和发展方向,在这里我相信未来随着智能电网的建设全面展开,我们的电力系统必将实现智能化、数字化、灵敏化和自动化,将上述各种智能技术充分集成与综合应用,未来一定可以形成智能电网的各种功能系统全面铺开,共同实现未来智能电网智能、友好、经济、安全运行的宏伟目标。

参考文献

[1]胡衔山.浅析电网调度自动化的综合监控和智能化[J].科技创新与应用,2013(29).

[2]韩章志.关于电网调度的自动化系统设计研究[J].动力与电气工程,2013(15).

[3]崔迎军.电网调度自动化系统的设计与应用[J].中国新技术新产品,2008(24).

论文作者:李烨

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/3

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