摘要:智能调度控制系统建设是一个长期和渐进的过程!新架构和概念的提出需要经过实践的检验并不断修正。中国的智能电网建设,一次电网的坚强与二次调度控制系统的智能是相辅相成的,技术层面和管理层面问题也是相辅相成的,均需要协调发展。
关键词:智能电网;调度控制;概念发展
一、概述
1.1智能电网
智能电网属于一种新型的电力系统发展模式,其发展的主要依据是智能化技术、信息化技术以及自动化技术,具有性能更优、功能更全的优点。但是目前智能电网的具体概念并未统一,只是人们对未来电力系统的发展所提出的理想状态,因而关于智能电网的智能问题,不同的学者提出了不同的看法。部分学者认为智能电网属于人类智能,即在未来发展过程中,电力系统会逐渐具备与人类智能相类似的性能。但是,还有一部分专家学者人为,智能电网的智能化不应该单纯的认为是人类智能,而应该具备更加优良的、全面的特性和弹性。除了对智能的理解看法不一外,对于智能电网中电网的理解也存在意见不统一的现象。
所以,虽然智能电网已经有了很大的发展和进步,而且人们已经认识到与传统电网相比,智能电网更为先进,但是对于智能电网的概念依然没有统一的设定。除此以外,世界各国正在积极研发和建设智能电网,只是由于受到国情、技术水平以及科技发展水平等因素的影响,各个国家的智能电网建设和发展还是有一定的区别。
1.2智能电网中调度控制环节的重要作用
智能电网的建设内容很多,主要包括发现系统、输电系统、调度系统等。智能电网建设的关键是调度系统,调度系统是整个智能电网的“中枢神经”,具有十分重要的作用。在整个智能电网运行中,调度系统可以有效控制电力信息的收集、传输和处理,而且可以对电力系统的运行情况进行实施监控、分析和控制。另外,通过智能电网的调度系统,可以保障电力客户用电的安全性和经济性。所以,在整个智能化电网的构建过程中,必须充分认识到调度控制系统的重要性。
二、电网调度控制架构和概念发展历程
电网调度发展控制的过程中,一直以来都是与一次电力系统管理、运行这两者的需求来作为适应点,同时,跟随现代科技信息技术的进步而不断升级、更新。架构以及概念发展这两者充分体现出了电网调度发展的整体性水平,同时也反映出了人自身对于技术能力的认知程度,这些情况都决定了电网系统所建立的架构和功能是否具有先进性功能。近几十年来,电力工作一直坚持结合当前社会对于电网的需求,以及技术发展的程度,从电网发展方向的不同角度,提出了许多具有较高价值的观点,也正是这些具有较高价值的发展观点,引导了电网调度控制和概念发展的走向了更高的发展道路,并且持续的进步、完善。
在20世纪90年代之前,电网的调度控制系统通常都是使用的是集中式的主备机模式,但是在这个过程中,主机所承受的负荷极大,使得系统的可靠性、稳定性并不高,并且要对其进行功能扩展也显得极为苦难。在90年,人们逐渐接接受了开放分布式的调度观点,并且逐渐开始通过EMS架构的设计来作为控制中心的主导。现目前,国际上均是采用的开放分布式的系统结构设计,其硬件则是完全通用的计算机,各种类型的软件也可以跨平台使用,这些软件所应用的标准是IEC61970国际标准,由于软件应用标准的统一性,使得各个不同厂家的软件都能够实现互通、互联、互操作。在90年代的中期,发达国家又提出了新的电网控制中心设计,以及控制中心的建设建议,在这些建议中,涉及到了将控制中心的各种不同的功能,分布在拥有独立功能的多个工作区域之内;把EMS与电网中的配电管理系统、DMS这两者与用户的服务互相联接起来,从调度控制架构和概念的发展历程看,电网运行面临的问题和需求是调度控制技术发展的源动力,系统分析和控制理论与IT技术的进步则为其提供了发展可行性;从发展程度看,传统电网调度控制已相对成熟,但未来内外部环境的变化对调度控制提出了全方位、更高的要求,急需探索适应未来需求的智能调度控制系统。
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三、智能电网调度控制研究新进展
自从智能电网概念被提出以来,人们对其构架和概念进行了深入探讨,在很大程度上推动了电网调度控制系统的发展进步。智能电网中心应该加强预警功能,有效融合分布式电源,为运行人员提供可视化工具。智能电网调度控制系统应该具有自愈、交互、预测、安全等特征,在数据处理上,应该进行迅速、同步测量。通信商方面,应该采用高宽带通信方式,控制中心应该在线应用基于分布式的实时数据库平台,并且为智能电网背景下调度控制系统的研究与实践提供一整套有价值的思路。虽然我国在智能电网方面的研究起步较晚,但是由于近年来在该领域投入了相当多的精力,所以已经取得了很大的进展。因此,我国应该结合实际情况,提出含特高压输电的智能电网控制中心技术的解决思路,突出系统层面的三维协调、互动以及电网调度技术的一次物理电网特点,通过积极构建智能电网控制架构,以提高电网信息的利用率以及电网控制的智能化水平。
四、关于智能电网调度控制的思考
4.1功能特征
智能调度控制系统借助先进的计算机软硬件技术、通信技术、电力系统分析和控制理论及技术,实现对一次电力系统的实时监视、分析和控制,以保证大电网的安全、经济运行和良好的电能质量。应该说,其任务和功能与传统电网调度控制系统并无本质区别,加上“智能”一词一方面是强调需要做得更好,另一方面是因为电网调度控制的环境和需求发生了变化,相应地赋予了其新的特征。
4.1.1EMS性能提升
这包括提高监控范围和质量;提升控制中心分析处理能力;具备防控大规模级联事故的强抗扰动能力,事故时具备快速自愈能力。
量可再生能源发电将逐步接入电网,可再生能源的特性(如风电的间歇性和随机性)要求调度控制具备更加灵活的调控手段和应对措施。
4.1.3兼容性强
体现在2个方面:一是有效容纳大量分布式发电的接入,实现集中式发电与分布式发电并存下的系统合理调度;二是具备电力市场实施过程中不同阶段的适应能力,实现市场环境下多种运行模式的无缝兼容和即插即用。
4.1.4优化能力
从全局角度加强优化技术的运用,在安全和经济间取得最佳平衡;通过优化的运行调度,挖掘现有发输电设备潜力提高资源利用效率。
4.1.5加强协调
就像互联网的出现将分散在世界各地的计算机连接,产生1+1+1>N的效果一样,智能电网也含有将现有电力资源和技术整合的理念。
这其中加强协调是核心和关键。就调度控制而言,包括控制中心之间、控制中心与变电站之间的协调,也包括控制中心内部计算机之间、人与计算机之间、EMS高级应用之间的协调,变电站内部系统级和设备级的协调,还包括调度控制各专业之间的协调等。
结语
综上所述,总结了智能电网是未来电力系统的理想解决方案。调度环节是智能电网的神经中枢,最需要智能化也最能体现智能特征。分3部分对电网调度控制架构和概念发展进行述评。第1部分分析评价自20世纪60年代到21世纪初不同时期有代表性的研究应用成果,包括电网安全控制模式、EMS软硬件平台、电网安全防御体系、新一代EMS的理论和实践等;第2部分对智能调度控制领域研究新进展和新概念进行探讨,包括智能调度控制架构、核心特征等发展思路,自愈电网、多代理系统、动态安全预警等具体技术;第3部分从功能特征、关键技术、实施步骤3个方面展望智能电网背景下的调度控制发展思路。
参考文献
[1]韩学山,杨明,张利.价值调度推进智能化电网发展的思考[J].电力系统自动化,2010.
[2]李威,丁杰,姚建国.智能电网发展形态探讨[J].电力系统自动化,2010.
论文作者:陈冲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/5
标签:电网论文; 智能论文; 控制系统论文; 控制中心论文; 概念论文; 系统论文; 架构论文; 《电力设备》2018年第1期论文;