摘要:本文结合电力系统设计的相关经验,大概讲述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用现状,并且以电力系统调度自动化技术的基本特征为起点,对多种电力系统调度自动化技术进行了简单的讨论,同时对未来电力系统调度自动化技术的发展进行了展望。
关键词:电力系统;调度自动化技术;电网控制;能量管理系统
随着国民经济的发展,人民生活水平的提高促使了用电量的不断增涨,与此同时对于电能质量、可靠性、安全性和稳定性也提出了新看法。在这种社会发展形势下,供电企业做好电力调度工作尤为关键,其调度自动化系统的应用也越来越发挥出其重大优势。
一、电力系统调度自动化的功能
(一)电力系统监视与控制
通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。
(二)电力系统安全分析
电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。
(三)电力系统经济调度
电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。
二、电力系统调度自动化技术的应用
2.1CC一2000电力系统调度自动化系统。该系统应用了面向对象技术,采用分布式结构设计。其应用软件的接口主要由封装系统事件驱动提供支持。同时,该系统具备很高的安全性和可靠性,这主要是因为其所用的分布式系统结构可以将不同的功能(例如数据实时采集、数据实时处理以及其他应用功能等)分布于不同的工作站节点与ALPHA服务器,因此某一个工作站节点或者ALPHA服务器出现故障或问题,不会对整个系统的正常工作状态产生影响。该系统自从被北京科东有限公司、东北电力集团公司、清华大学以及中国电力科学研究院联合研究成功以来,多次实践结果显示其具有良好的通用性、技术成熟度、系统可靠性以及数据收集处理实时性等优点。
2.2OPEN一2000能量管理系统。根据分析研究,该系统主要应用于大中型地调、省调以及网调的能量管理。它集成了众多的先进技术,例如数据实时采集技术、实时监控技术、自动发电控制技术、配电管理技术以及调度员培训仿真系统等等,也是分布式、开放型的典型系统代表。该系统具有完善的性能、方便的保养维修、稳定的工作状态、较广的适用范围等优势,因此在我国获得了比较广泛的应用。
2.3SD一6000能量管理系统。从目前的发展情况来看,在众多的电力系统调度自动化技术当中,该系统所体现出来的功能强大、技术先进、运行可靠都是非常抢眼的。该系统应用了气象卫星云图技术、基于同一平台的开放能力管理技术、调度电话自动拨号技术以及超大调度屏幕投影技术等,其友好的人机界面以及开放程度均是十分突出的优势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、电力系统调度自动化的发展趋势
3.1模块化。分布式的电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是实现模块化和分布式的双向设计。由于组件技术是一种标准实施的基础,它能够实现真正意义上的分布式体系结构,但是基于平台层来解决数据交换的异构问题则是一种非常重要的电力系统调度自动化技术。模块化、分布式的电力系统调度自动化是一种理性化、最为有效的运作模式,也是今后电力系统调度自动化发展的重要内容。
3.2智能化。智能化是未来电网发展的必然趋势。智能化的调度技术就是指:使用先进的调度数据集成技术,把电力系统的动态、稳态、暂态的运行数据进行有效的整合,并且做进一步的综合利用,对电力系统的运行进行监测和优化,实行必要的预警及动态的预防控制、增加系统对故障处理、事故辨识以及系统恢复。与此同时,当处于紧急情况下,系统可以自行进行协调控制,完成调度、运行、以及管理的工作。此外,电网的调度还要具有可视化、远程遥控等高级的应用功能,这些功能可以帮助系统实现对事故的控制恢复和正常运行,以此来达到对电网调整的优化和协调的目的。
3.3可视化。在计算机技术、网络技术、电力系统安全分析和图像处理技术的高速发展的今天,电力系统调度实现可视化是未来电力系统调度自动化发展的必然趋势。电力系统调度自动化的可视化技术可以把过去用数字、表格、文字等方式来表达的离线信息,有机的转换成利用先进的图形技术和显示技术表现出来的直观图形信息,这样就更加便于电力系统调度工作人员对电力系统的运行进行有效的控制,这样还可以对各种电网的故障做出更快速、准确的判断,并及时采取相应的措施进行解决。
3.4无人化。把电力调度自动化系统建立成无人值班的综合监控系统,对电力系统的运行状态进行实时的监控、对系统地安全性进行分析、对系统地状态进行估计,对负荷进行预测以及远程的调控等,当电力系统发生故障时它可以自动进行报警,便于电力系统调度的工作人员能够及时的对故障进行处理,有效的确保了电力系统的安全、可靠、经济的运行。此外,电力系统调度的无人化,直接的减少了职守的工作人员,对人力资源进行了强化,最大限度的提高了电力系统调度工作的效率,促进了调度工作的进步,体现出科技的发达。
3.5综合自动化。电力系统调度实现自动化的本质就是为了能够提高电力系统调度全面、综合的管理能力,我们所说的综合自动化就是建立在这一基础上促进目标的实现。全方位的构建调度数据库系统,可以直接提高电力系统调度自动化的综合管理水平,是电力系统的运行能够完成最优化的目的,还可以有效的防止电力系统地崩溃或者重大停电事故的发生,从侧面提高了电力系统的安全性和可靠性。此外,构件和完善电气事故的处理体系,还可以是事故造成的停电时问降到最短,减轻了各种不必要的负面影响。
3.6面向对象技术。面向对象技术可以及时、准确的获得电力系统运行的实时信息,不仅如此,它还可以很好的遵循CIM技术,因此面对向技术是电力系统调度自动化理想发展模式。但是从我国现阶段的发展情况来看,电力系统调度实现面对向还存在着一定的困难。换句话来说,要想电力系统调度完成从自动化向着面对象技术的转化,还需要有关部门以及相关专业人才的进一步努力。
结语
调度自动化技术利用当前先进的计算机技术和网络通信技术,能够对电力系统的自动化运行进行实时监视与控制,同时还能对调度自动化系统所需的信息进行自动采集和处理,并将电力系统的真实运行状态显示给调度控制中心,使操作和管理人员得以根据这些信息,实现对电力系统全局化、最优化、经济化的运行。同时,电力系统调度自动化技术还节省了人员开支,提高了工作效率,从而有效降低了电力系统的运行成本。
参考文献:
[1]杨涛.电力系统自动化技术的应用综述[J].科技信息,2016.
[2]张永健.电网监控与调度自动化[J].中国电力出版社(第三版),2015.
[3]何岩,吴发旺.SVG在电力调度自动化中的应用分析[J].黑龙江电力,2014.
论文作者:贾迪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/11
标签:电力系统论文; 技术论文; 系统论文; 电力论文; 实时论文; 分布式论文; 电网论文; 《电力设备》2018年第36期论文;