摘要:随着电力市场改革的不断推进,国家战略能源的调整不断加剧。电力市场和电网公司以及用户之间的关系日趋紧密,对电能的质量要求也日益提升。为了满足经济社会的发展需要,对电力系统进行更新换代,于是就出现了智能电网,智能电网是未来电网发展运行的必然方向。所以,必须对智能电网的调度技术进行不断改进和更新,才能更好地实现电网安全运行以及资源优化配置目标。基于此,文章主要探讨了智能电网调度运行中的关键技术,以供参考。
关键词:智能电网;调度;运行;技术
引言
智能电网实际上就是一种可以实现对电力系统进行自动控制和自主监测的电力传输网络,主要目的是为了保证输电网络运行的稳定和安全情况。智能电网是在利用集成的、高速的、双向性通信网络技术结合原有的电网基础上,对传统电网进行更新和升级,确保电网系统能够进行自动化与高效化的运行工作。智能电网在运行过程中主要运用传感技术、控制技术、测量技术以及感应技术等来实现对电网系统的控制和监测的,所以与传统电网相比,智能电网的优势更加明显。
1智能电网概述
我国智能电网的建设具有中国特色,主要包括发电、输电、变电、配电等环节,担负着电力系统运行和管理的任务。作为电网运行管理的指挥中心,电力调度重心,更是起着核心作用,负责对电力系统的输电、配电设备运行等进行指导,对系统的操作和事故进行处理。形象的比喻就是调度重心是电力系统的神经中枢,性能高低决定了电网运行的安全[1]。传统的电网调度运行,运用的是能量管理系统,适用分布式独立计算,需要人工进行计算分析,根据经验进行决策和处理。随着电力市场的规模不断扩大,结构和运行方式都日趋复杂,因此,仅仅凭借人工经验进行电力系统的运行和调度是无法满足当前需要的。例如,当电网出现故障的时候,短时间内进行信息处理和分析并做出正确的故障处理决策,调度员的人为反应速度是不能满足电网运行要求的。因此,需要强大的智能化的调度自动化系统,才能够帮助调度人员完成调度任务。因此,未来电网的发展是智能电网,而智能电网的核心内容就是智能调度,这是国内外电网运行的共同发展目标。
2智能电网调度运行中的关键技术
2.1实时监控技术
在电网的智能化调度技术系统内,要想实时掌握电力信息系统和设备的水情、气象、电网等信息,就离不开电网智能化的实时监控和告警功能。它能够对其全程的各方面情况进行实时的探测与告警,还能够实现多层次的动态全景监视,并根据所检测与监视到的所有信息进行综合性的分析研究。智能化的实时监控与告警功能具体包括动态化的监视、稳态的监控、在线全程监视等。而智能化的告警则主要是靠在线对事故的画面进行精准的判定,并能够准确地分析一次与二次设备系统的整体运行信息与状态。而这种智能化的告警其实主要是获取 PMU 信息、定位雷达、电网维护等。总体来说,智能化的实时监控与告警功能,是对电力系统进行智能化的故障诊断和在线实时报警与监测。
2.2自动化控制技术
电网智能化的调度技术支持系统,主要是通过对电网数据信息的调度与调整实现其功能,它可以有效实现电网智能化的可调控状态,还可以闭合电网进行系统调整。电网自动化控制功能在维系电网的安全运行中,主要体现在 AGC 发电的自动化控制和 AVC 自动电压自动化功能上。发电的自动化控制,是对调度所控制区域内的发电组进行自动化控制,确保对其功率和负荷的变化进行智能自动化跟踪,从而有效地维系电力系统中功率联络线与稳定频率之间的交换,切实让备用的容量保持电网智能化系统的安全运行状态,让其区域的控制功能与容量自动计算功能进一步发挥作用。此外,还可以根据 CPS2 与 NERC 的标准进行评估控制。电压的自动化控制,是以电压的母线与无功发电机为基本功能构造,主要是对电网的信息数据进行状态评估与计算,从而对无功的设备进行调控,并且控制其相对应的闭环。
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2.3网络技术
智能电网之所以能够实现对电力网络的控制和监测,主要就是对网络技术的应用。所以,网络技术可以说是智能电网调度运行的核心技术。为了提高智能电网调度运行的效率和质量,进一步保证电网调度运行的稳定和安全,对网络技术进行研究是促进智能电网发展改进的重要环节。网络技术在智能电网的运行中主要出现的问题是由于网络技术的发展较快,处于不
断改变的状态,这样使每一种新的网络技术都存在一定程度的不确定性以及其他问题。网络技术本身的特性会导致智能电网出现失控以及信息损坏的情况。而为了解决网络技术的不稳定性对智能电网的影响,就要求工作人员在进行网络技术应用时,尽可能多地进行试验,及时发现每一次试验过程中的问题和不足,并对其进行改进,提高网络技术在智能电网调度运行时的稳定性,提高电力网络调度运行的效率和质量,保证电力系统运行的稳定性和平衡性,并进一步提高电力网络运行工作的安全性。
2.4人工智能技术
人工智能是数理逻辑、计算机科学、信息论、神经生物学等学科相互渗透发展起来的综合性学科,其建立在智能信息处理理论智商,类似于人类的智能行为。人工智能在电力系统中的运用,开启了崭新的研究领域。使得电力系统这一超大规模的动态复杂的系统,其中的问题虽然不断地增加了规模和复杂程度,但是能够在人工智能的帮助下,运用计算机系统,建立精确的数学模型,用数学形式解决问题的实质。而且,很多人类无法解决的问题,通过人工智能,能够用精确的数学形式加以描述。人工智能带来的是对传统数学方法的弥补,是对传统计算方法的革新。
(1)专家系统。专家系统是建立在专门领域上,专门用于解决特定问题的计算机程序系统,类似人类专家的思维,能够进行专业的推理和判断,这是基于经验的判断和数值分析方法进行问题解决的技术,是电力系统中应用十分广泛而且技术相对成熟的技术。主要应用在电网调度操作指导、电网监测和故障诊断、故障恢复等上。
(2)人工神经技术。人工神经网络是一种进行信息处理的分布式数学模型算法,通过对生物神经网络进行模拟,依靠系统的复杂程序,对大量节点进行联结,达到对信息进行处理的目的。其具有自适应和自学习的能力,通过相互对应的数据输入和输出,将二者的潜在规律等,进行推算,然后得到精确的结论。这是一种训练的过程,能够让系统具有良好的问题处理能力,广泛应用在电力系统的监测、控制和故障诊断等领域中。目前电力系统运用最为成功的就是神经网络的负荷预测技术。
(3)遗传算法。传算法指的是模拟生物进化中适者生存的进化过程,然后利用遗传算法求解问题,初始的系统计算的时候,将编码解释为染色体,根据预定的目标函数评估个体,然后选择出拥有适度值的个体将下一代进行赋值。适者生存理念在其中是指导思想,个体被选择出来进行交叉和变异,形成新的下一代,个体继承了上一代的优良特性,向着更优的方向进化。其具有自适应搜索能力,具有较强的并行计算特性,能在系统规划、无功优化等领域应用。AGENT 技术,也被成为智能代理,是一个运行在动态环境的具有自制能力的实体。这是一个计算机软件,通过预先的协议与外部进行通信,形成分布式的智能求解,具有自主工作和具有语义互操作和交互能力,是能够开放性对自动化系统进行调度的软件。
结束语
随着智能电网的建设不断加大投入,电力系统中进行神经中枢调度中心的革命性变革是势在必行的,这也是未来电力系统发展的新方向。因此对智能电网进行分析研究,使用先进的控制技术对智能电网进行调度和运行控制,是提高电力资源利用效率的关键之一,并且能够提高电网运行的安全性和稳定性,减少安全事故的发生的同时,提高了电网运行的经济性。
参考文献
[1]李灵.智能电网调度运行关键技术浅析[J].低碳世界.2015(35)
[2]李连付,宣鹂.智能电网技术体系分析及其发展趋势研究[J].电子制作.2017(20)
论文作者:魏艳芳,李先敏,徐闻
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
标签:电网论文; 智能论文; 电力系统论文; 技术论文; 网络技术论文; 系统论文; 电力论文; 《基层建设》2018年第1期论文;