智能电网调度运行面临的关键技术研究

  [摘 要]智能电网调度系统是电网实现智能化的最关键与基础的内容,对于电力企业来说,智能电网系统工作的建立与使用还是一项新事物,需要不断的完善,在实践中不断摸索与总结经验,适时对智能电网系统情况进行分析,提出改时建议,并加强对智能电网系统技术的研究,对于智能电网的持续发展有重要意义。本文对智能电网调度运行面临的关键技术进行了探讨。   [关键词]智能电网 调度运行 关键技术   中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0333-01   智能电网调度利用先进的科学技术,从电网预测、计划、建模、控制、分析、决策、展现等多个方面,确保了电网稳定、安全、灵活、高效、经济运行。智能电网调度还是一个比较新的概念,还需要不断的改进和完善,需要在实践中进行修正,要想做好智能电网建设工作,就必须将一次电网的坚强与二次电网调度的智能相结合。   一、智能调度技术的主要目标   1、开放并且可扩展   智能电网调度运行系统的体系结构应该是开放性的,要能够满足系统各个方面的要求,比如系统的升级和维护等。要能够支持第三方插件,具备自由扩展的功能,有应用和软件需要升级可以迅速地完成。   2、先进实用   智能电网调度系统在结构和应用等方面的设计都要借鉴一些国内外的先进技术成果,采用实用的体系架构,进行安全的分区,采用标准统一的可视化界面国际比较前沿的技术,使系统在国际上处于相对比较领先的位置。   3、安全可靠   智能电网调度系统在技术方面要将系统安全方面的要求充分地考虑到,要遵循电力二次系统安全防护的相关原则,在边界的安全防护基础上,采用国产的安全操作系统和数据库,通过证书技术的应用加强信息安全,在权限的管理方面设置认证控制。   4、便于管理和维护   智能电网调度系统应该对应用进行灵活的配置和管理,从而实现灵活的裁剪。要支持工程实施环境的参数化使用和可配置性,对于客户调整和平台功能都能够方便使用,注重用户的感受,对于日常的运行、升级和维护等都应该方便快捷。   二、智能电网调度运行的关键技术   1、电网实时动态监测技术与辅助决策技术   电网实时动态监测技术为电力系统的控制以及电网运行提供了新的方法和途径,利用该技术能够对发电机功角进行直接测量,为调度总站提供电网的动态数据,并且利用GPS 为动态数据设定时标,自动监测电网的运行情况,保证电网安全可靠运行。由于是实时监测,克服了传统监测系统无法采集动态数据的缺陷,而且还能准确获取发电机组当地频率,根据这一结果评估机组的调频性能,提高了调度总站对机组调频性能的有效控制和考核,加强了调度总站对电力系统的控制。在实时动态监测基础上,国内已经建成了监测预警和辅助决策系统,这一系统的功能主要有以下几点:在线状态估计、静态安全分析、实时动态监测、热稳定和功角稳定计算、静态和暂态的电压稳定计算、控制辅助决策等。借助该系统不仅可以增强调度人员对智能输电网的驾驭能力,也在很大程度上提高了电网的输送能力。   2、电网运行方式和电力系统元件在线分析技术   在调度工作中,电网运行方式的合理选择和有效安排,对电网的稳定运行起到了基础性作用,对运行方式的选择和安排是建立在负荷预测基础上的,进而制定发电计划和设备检修计划。在以往检修方式下,调度人员要花费大量的时间对离线数据进行计算,计算工作量非常庞大,这种离线稳定计算已经难以满足电网实际运行的需要,而利用在线分析技术,则可以最大限度地提高工作效率,减少调度人员的工作量,甚至无需再进行离线计算。实时动态监测技术和辅助决策技术一样,在线分析技术的工作要点就是要将离线提升至在线,在实际运行中,在线稳定计算能够完全实现离线计算无法完成的多重故障产生的计算。为了提高计算分析的精确性,有必要建立电力系统元件的仿真模型,根据元件的参数反映系统的运行状况。原有模型的建立普遍采用经典理论参数,然而运行状态的变化会导致系统元件参数的变化,经典参数对动态数据难以实现有效的辨识,这时就需要借助动态监测技术和辅助决策技术,对在线参数进行测量和辨识。   3、 短路电流控制与输电线路测距技术   随着电网结构的不断优化以及互联的加强,短路电流控制越来越受到调度部门的重视,现阶段采用的故障电流限制技术是从系统运行方式、电网结构以及设备性能等方面去解决短路电流控制问题,这种方法虽然起到了应有的作用,但是却有着降低电力系统稳定性的负面效果,以此来调整电网结构,费用也非常高,这势必会增加投资,也难以达到电网高效经济运行的目标。基于故障电流限制器的短路电流控制技术是目前控制短路电流采用的一种新的方法,该技术在应用过程中几乎不会对电网的运行产生影响。目前,长距离、超高压输电线路也越来越多,对线路故障点进行准确定位和快速排查也显得越来越重要,以往通过分析故障录波的方式来找出故障点,这种方式存在一定的缺陷,如测距精度无法得到有效保障,国家规定的测量标准是3%,但是在高阻接地状况下,录波器的该项指标是很难实现的。基于广域网的输电线路测距技术不但能够对线路故障进行快速定位,而且还能克服原理上的缺陷,根据行波原理,利用小波变换技术对线路发生故障时产生的行波信号进行分析,从而准确定位故障点距离。   4、一体化智能应用支撑关键技术   首先一体化模型管理技术在智能电网调度技术中的应用主要是为智能电网调度技术提供相应的数据模型,帮助智能电网更好的分析电网调度过程中的相关数据,更好的查看智能电网中的相应需要;其次可视化展示技术在智能电网调度技术中的应用主要是通过对智能可视化支撑平台的构建来完成对智能电网调度过程中调度内容、调度目标、调度范围乃至调度技术的全方位可视化工作,更加有效的完成智能电网调度过程中相应的智能监测、智能预警以及智能决策和分析工作;最后,大容量信息处理技术则是针对只能智能电网调度过程中超多容量的信息数据进行提取分析的技术内容,其能够有效的保证智能电网调度过程中相应数据信息采集以及分析过程中的完整性、及时性以及准确性,对不同空间、不同规格、不同内容的大容量信息实现更加全面细致的处理工作。   5、在线预警以及安全防御技术   在线预警以及安全防御技术是智能电网组件以及运行过程中具备的重要技术类型,其能够为智能电网的运行状态提供自动感知、自动诊断、自动预防以及自动愈合等多项电网运行功能,有效的提高了智能电网运行过程中的智能监控能力和在线预警能力,对于提高智能电网运行过程中的安全性以及可靠性发挥了非常重要的作用,同时,这种智能电网的在线预警以及安全防御技术还能够有效的应用在智能电网调度技术内容中,有效的提升智能电网调度技术应用过程中面对特大性或者紧急性电网安全事故情况下的安全稳定能力,减少智能电网在恶劣情况下的运行安全风险,有效的提升了智能电网的运行抵抗能力以及运行稳定能力。   综上所述,智能电网调度自动化关键技术对电网至关重要,对其开发与利用必须要合理,只有这样才能确保电网运行更加安全,才能促进社会的发展。掌握并运用智能电网调度自动化关键技术,能为社会带来巨大的效益,因此要加大对其资金和人员投入力度。   参考文献   [1] 赵自辉,王云飞. 浅析智能电网调度自动化系统现状及发展趋势[J]. 能源与节能. 2014(09)   [2] 魏洁,柳强. 智能电网调度自动化关键技术探讨[J]. 电子技术与软件工程. 2013(20)   [3] 庞晓艳,李建,梁汉泉,李春艳. 智能电网调度技术支持系统构架及调度自动化现状研究[J]. 四川电力技术. 2013(04)   [4] 周联友. 浅析智能电网调度自动化系统现状及发展趋势[J]. 中国高新技术企业. 2013(01)

  [摘 要]智能电网调度系统是电网实现智能化的最关键与基础的内容,对于电力企业来说,智能电网系统工作的建立与使用还是一项新事物,需要不断的完善,在实践中不断摸索与总结经验,适时对智能电网系统情况进行分析,提出改时建议,并加强对智能电网系统技术的研究,对于智能电网的持续发展有重要意义。本文对智能电网调度运行面临的关键技术进行了探讨。   [关键词]智能电网 调度运行 关键技术   中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0333-01   智能电网调度利用先进的科学技术,从电网预测、计划、建模、控制、分析、决策、展现等多个方面,确保了电网稳定、安全、灵活、高效、经济运行。智能电网调度还是一个比较新的概念,还需要不断的改进和完善,需要在实践中进行修正,要想做好智能电网建设工作,就必须将一次电网的坚强与二次电网调度的智能相结合。   一、智能调度技术的主要目标   1、开放并且可扩展   智能电网调度运行系统的体系结构应该是开放性的,要能够满足系统各个方面的要求,比如系统的升级和维护等。要能够支持第三方插件,具备自由扩展的功能,有应用和软件需要升级可以迅速地完成。   2、先进实用   智能电网调度系统在结构和应用等方面的设计都要借鉴一些国内外的先进技术成果,采用实用的体系架构,进行安全的分区,采用标准统一的可视化界面国际比较前沿的技术,使系统在国际上处于相对比较领先的位置。   3、安全可靠   智能电网调度系统在技术方面要将系统安全方面的要求充分地考虑到,要遵循电力二次系统安全防护的相关原则,在边界的安全防护基础上,采用国产的安全操作系统和数据库,通过证书技术的应用加强信息安全,在权限的管理方面设置认证控制。   4、便于管理和维护   智能电网调度系统应该对应用进行灵活的配置和管理,从而实现灵活的裁剪。要支持工程实施环境的参数化使用和可配置性,对于客户调整和平台功能都能够方便使用,注重用户的感受,对于日常的运行、升级和维护等都应该方便快捷。   二、智能电网调度运行的关键技术   1、电网实时动态监测技术与辅助决策技术   电网实时动态监测技术为电力系统的控制以及电网运行提供了新的方法和途径,利用该技术能够对发电机功角进行直接测量,为调度总站提供电网的动态数据,并且利用GPS 为动态数据设定时标,自动监测电网的运行情况,保证电网安全可靠运行。由于是实时监测,克服了传统监测系统无法采集动态数据的缺陷,而且还能准确获取发电机组当地频率,根据这一结果评估机组的调频性能,提高了调度总站对机组调频性能的有效控制和考核,加强了调度总站对电力系统的控制。在实时动态监测基础上,国内已经建成了监测预警和辅助决策系统,这一系统的功能主要有以下几点:在线状态估计、静态安全分析、实时动态监测、热稳定和功角稳定计算、静态和暂态的电压稳定计算、控制辅助决策等。借助该系统不仅可以增强调度人员对智能输电网的驾驭能力,也在很大程度上提高了电网的输送能力。   2、电网运行方式和电力系统元件在线分析技术   在调度工作中,电网运行方式的合理选择和有效安排,对电网的稳定运行起到了基础性作用,对运行方式的选择和安排是建立在负荷预测基础上的,进而制定发电计划和设备检修计划。在以往检修方式下,调度人员要花费大量的时间对离线数据进行计算,计算工作量非常庞大,这种离线稳定计算已经难以满足电网实际运行的需要,而利用在线分析技术,则可以最大限度地提高工作效率,减少调度人员的工作量,甚至无需再进行离线计算。实时动态监测技术和辅助决策技术一样,在线分析技术的工作要点就是要将离线提升至在线,在实际运行中,在线稳定计算能够完全实现离线计算无法完成的多重故障产生的计算。为了提高计算分析的精确性,有必要建立电力系统元件的仿真模型,根据元件的参数反映系统的运行状况。原有模型的建立普遍采用经典理论参数,然而运行状态的变化会导致系统元件参数的变化,经典参数对动态数据难以实现有效的辨识,这时就需要借助动态监测技术和辅助决策技术,对在线参数进行测量和辨识。   3、 短路电流控制与输电线路测距技术   随着电网结构的不断优化以及互联的加强,短路电流控制越来越受到调度部门的重视,现阶段采用的故障电流限制技术是从系统运行方式、电网结构以及设备性能等方面去解决短路电流控制问题,这种方法虽然起到了应有的作用,但是却有着降低电力系统稳定性的负面效果,以此来调整电网结构,费用也非常高,这势必会增加投资,也难以达到电网高效经济运行的目标。基于故障电流限制器的短路电流控制技术是目前控制短路电流采用的一种新的方法,该技术在应用过程中几乎不会对电网的运行产生影响。目前,长距离、超高压输电线路也越来越多,对线路故障点进行准确定位和快速排查也显得越来越重要,以往通过分析故障录波的方式来找出故障点,这种方式存在一定的缺陷,如测距精度无法得到有效保障,国家规定的测量标准是3%,但是在高阻接地状况下,录波器的该项指标是很难实现的。基于广域网的输电线路测距技术不但能够对线路故障进行快速定位,而且还能克服原理上的缺陷,根据行波原理,利用小波变换技术对线路发生故障时产生的行波信号进行分析,从而准确定位故障点距离。   4、一体化智能应用支撑关键技术   首先一体化模型管理技术在智能电网调度技术中的应用主要是为智能电网调度技术提供相应的数据模型,帮助智能电网更好的分析电网调度过程中的相关数据,更好的查看智能电网中的相应需要;其次可视化展示技术在智能电网调度技术中的应用主要是通过对智能可视化支撑平台的构建来完成对智能电网调度过程中调度内容、调度目标、调度范围乃至调度技术的全方位可视化工作,更加有效的完成智能电网调度过程中相应的智能监测、智能预警以及智能决策和分析工作;最后,大容量信息处理技术则是针对只能智能电网调度过程中超多容量的信息数据进行提取分析的技术内容,其能够有效的保证智能电网调度过程中相应数据信息采集以及分析过程中的完整性、及时性以及准确性,对不同空间、不同规格、不同内容的大容量信息实现更加全面细致的处理工作。   5、在线预警以及安全防御技术   在线预警以及安全防御技术是智能电网组件以及运行过程中具备的重要技术类型,其能够为智能电网的运行状态提供自动感知、自动诊断、自动预防以及自动愈合等多项电网运行功能,有效的提高了智能电网运行过程中的智能监控能力和在线预警能力,对于提高智能电网运行过程中的安全性以及可靠性发挥了非常重要的作用,同时,这种智能电网的在线预警以及安全防御技术还能够有效的应用在智能电网调度技术内容中,有效的提升智能电网调度技术应用过程中面对特大性或者紧急性电网安全事故情况下的安全稳定能力,减少智能电网在恶劣情况下的运行安全风险,有效的提升了智能电网的运行抵抗能力以及运行稳定能力。   综上所述,智能电网调度自动化关键技术对电网至关重要,对其开发与利用必须要合理,只有这样才能确保电网运行更加安全,才能促进社会的发展。掌握并运用智能电网调度自动化关键技术,能为社会带来巨大的效益,因此要加大对其资金和人员投入力度。   参考文献   [1] 赵自辉,王云飞. 浅析智能电网调度自动化系统现状及发展趋势[J]. 能源与节能. 2014(09)   [2] 魏洁,柳强. 智能电网调度自动化关键技术探讨[J]. 电子技术与软件工程. 2013(20)   [3] 庞晓艳,李建,梁汉泉,李春艳. 智能电网调度技术支持系统构架及调度自动化现状研究[J]. 四川电力技术. 2013(04)   [4] 周联友. 浅析智能电网调度自动化系统现状及发展趋势[J]. 中国高新技术企业. 2013(01)


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