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大电网调度智能化的若干关键技术问题_汪际峰

大电网调度智能化的若干关键技术问题_汪际峰
大电网调度智能化的若干关键技术问题_汪际峰

DOI:10.3969/j

.issn.1000-1026.2012.01.003大电网调度智能化的若干关键技术问题

汪际峰1,沈国荣2

(1.中国南方电网电力调度控制中心,广东省广州市510623;2.南京南瑞继保电气有限公司,江苏省南京市211102

)摘要:大电网调度的智能化需要在技术上综合实现主站和厂站二次系统的标准化和模块化建设、

信息灵活互动;在管理上打破专业壁垒,实现二次专业的融合。文中从电网基础数据、应用支撑平台和高级应用软件3个方面阐述了大电网调度智能化过程中的关键技术问题。在电网基础数据建

设方面,

设计了支持统一时标量测的数据采集与监控系统;在应用支撑平台方面,提出了集成化应用支撑平台解决方案;在新一代的高级应用软件方面,提出了基于时标量测的快速状态估计、基于在线的自适应三道防线、实时预警预控。关键词:智能电网;智能调度;标准化

收稿日期:2011-03-01;修回日期:2011-11-21。中国南方电网公司科技项目(K0812

)。0 引言

智能电网对调度驾驭大电网的能力、进行大范

围资源优化配置的能力提出了新的要求[1]

,迫切需要开展调度智能化的研究和建设。调度智能化是保

障电网安全、优质、经济运行,提高供电可靠性的重要技术手段。调度智能化需要紧密围绕确保大电网安全、实现资源优化配置、提高供电可靠性、促进节能减排等核心任务开展。调度智能化应统一协调发电、输电、配电、用电的各个环节,优化系统运行,保障电网安全、经济、优质、环保。

自2009年初,中国南方电网调度控制中心(以下简称南网总调)与南瑞继保电气有限公司、清华大学等单位合作开展了大电网调度智能化方面的研究,并与美国工程院院士Anjan Bose教授等专家以及法国国家电网公司(RTE)、欧洲电力控制中心(CORESO)、美国PJM调度中心等进行了交流。大电网调度智能化是一个循序渐进的深化过程,需要努力解决每一个关键技术问题。通过对这些关键技术问题的不断突破,逐步实现大电网调度智能化。本文介绍了大电网调度智能化中的一些关键技术问题的研究思路。

1 大电网调度智能化的演化

1.1 大电网调度智能化发展趋势—

——二次一体化在人类使用电网初期,电网调度控制技术比较简单和直接,电网运行并不需要依赖调度中心。随

着大电网形成,

电网稳定性等问题尤为突出。在解决稳定性等全网协调问题过程中(例如在1926年开

始第1次进行大规模的稳定试验[2]

),出现了调度中

心,

以便对整个一次电网进行调度和控制。由于技术条件的限制,电网三道防线的策略都是调度中心通过独立离线计算得出,这就使得继电保护、安全稳定装置等二次系统基本上都是以分散

状态存在。随着电网的不断发展,

原有的二次系统设计和建设过程中存在的缺乏统一规划与协调、功

能分散、信息孤岛等问题也逐渐暴露出来。这些问题需要二次系统整体协调解决,即二次系统一体化。

二次系统一体化,是指在技术上整体考虑主站和厂站的二次系统,实现标准化和模块化建设、信息灵活互动;在管理上打破专业壁垒,实现二次专业的融合。二次系统一体化的目的如下。

1)唯一的数字化模型:为整个电网提供唯一、统一的数字化模型,为后续的信息统一、共享及综合分析与应用提供基础。

)综合的状态感知:实现电网稳态、动态、暂态运行状态以及设备状态等各类不同类型和不同侧面信息的综合感知,提供反映电网运行信息的全景视图。

3)智能决策分析:实现目前单一专业所无法实现的基于安全、

经济、优质、环保等多目标综合最优的智能化分析和决策。

)协调控制和自愈:实现手动控制、自动控制等各类控制手段的协调,实现各类控制策略制定、有效

性评价、

合理性评价等闭环过程,实现电网“自愈”的运行目的。5

)高效运行管理:为不同专业、不同对象运行管—

01—第36卷 第1期2012年1月10日Vol.36 No.1

Jan.10,2012

理提供统一的流程和表单,实现业务操作的标准化、规范化,达到高效运行管理的目的。

1.2 大电网调度智能化的关键技术

为实现大电网调度智能化,一方面要完善并加强三道防线建设,提高三道防线的可靠性与安全性;另一方面,还要加强调度自动化建设。

作为电力系统安全防御的重要组成部分,三道防线技术在保障中国电网安全稳定运行中发挥了重要作用,它包括继电保护、稳控装置、失步解列、频率及电压紧急控制等。三道防线装备分布式就地安装最为可靠,国内在技术上已经比较成熟,在国际上处于领先地位。中国电力工作者这一历经30年的智慧结晶逐渐被其他国家的电网运行所借鉴。在三道防线方面,还需要在现有基础上研究电网事故的一些深层次问题,原则是更加安全、可靠。

大电网调度智能化演化的另一方面是加强电网指挥系统的智能化建设,实现从电网静态分析为主到静态、动态、暂态三态综合分析的转变,实现从电网离线分析为主到快速在线实时分析的转变,实现从事后分析为主到综合预警、在线决策的转变,实现从离线优化为主到全面实时优化调度的转变,最终实现调度智能化。

大电网调度智能化的关键技术主要包含电网基础数据建设、集成化应用支撑平台、新一代的高级应用软件3个方面。下文将依次论述这3个方面的内容。

2 电网基础数据建设

2.1 存在的主要问题与发展需求

对于调度工作而言,电网基础数据在以下方面还有待进一步提高。

1)完整性:部分量测数据无法得到或者不完整,影响量测冗余度,严重时还会带来可观测性问题。

2)准确性:量测数据采集偏差及传输配置错误,影响在线计算的准确性。

3)及时性:量测数据延时长,在线计算滞后的时间也较长,状态估计等功能的实时性随之变差。

4)同时性:主站直接采集的量测数据时延一般在1~10s之间,而由其他系统转发的数据时延可达到分钟级。

为了保证电网基础数据的准确性和时效性,需要对现有的量测数据进行改进,这也是建设智能电网需要首先解决的问题。数据系统的建设应考虑基于现有的数据系统,逐步改进实施,而不是全部推倒重来。2.2 改进电网基础数据的解决方案

为解决上述问题,本文提出了为数据采集与监控(SCADA)系统的数据增加时标信息的改进方法,主要包括量测时标设置、远动协议修改、支持统一时标量测的SCADA。

2.2.1 量测时标设置

为了给量测数据带上时标信息,最理想的方法是在测控装置直接打上时标。但对于大量采用IEC60870-5-103协议(简称103协议)的变电站来说,由于103协议不支持模拟量在装置级进行量测时标的设置,因此现阶段比较合适的解决方法是在变电站远动系统(远动机)统一进行量测时标设置。2.2.2 远动协议修改

在变电站与控制中心的远动通信中,常规通信协议IEC 60870-5-101和IEC 60870-5-104(分别简称101协议和104协议)不支持模拟量时标,而IEC61850协议虽然支持模拟量时标,但还没有应用于变电站与控制中心之间的远动通信。因此,为了使101和104协议支持模拟量时标,需要对这些协议进行修改,扩展101和104协议,增加时标信息需增加少许额外传输量。

目前变电站遥测遥信数据上送到控制中心有2种方式:一种方式是总召唤,周期一般为15~30min;另一种方式是变化上送,对于遥信数据来说,是一有变位就上送,对遥测量来说,变化门槛值为0.2%~0.5%,若系统量测值发生变化,远动系统可低于0.5s向控制中心发送一次数据。这样,当SCADA系统查询某一时刻量测值时,可以用距离该时刻最近的一次量测值来代替,这是能够满足应用分析要求的。

2.2.3 支持统一时标量测的SCADA系统

量测带时标信息后,主站系统需要相应改进以充分利用统一时标量测。

主站系统的变化首先体现在前置采集上。由于远动通信协议采用了扩展101和104协议,因此前置采集模块需要修改协议解释程序,增加对量测时标的处理。

其次是数据存储,包括实时和历史数据存储,需要相应增加时标信息。传统的历史数据存储通常采用周期存储的方式,存储周期为1~5min,这种方式难以提供应用软件对统一时标断面的需求,必须增加带时标数据存储方式,采用时序数据库进行数据存储。

量测数据带时标后,不仅可以查询各个量测不同时刻的量测数据,更为重要的是可以通过量测时标查询到同一时刻的各量测值,形成该时刻电网的

·智能电网· 汪际峰,等 大电网调度智能化的若干关键技术问题

统一断面,提供给应用软件进行各种应用分析。因

此,需要在传统SCADA的基础上增加同一时刻电网断面的获取功能。

量测数据完成上述统一时标改造后,控制中心使用具有统一时标量测的SCADA,有如下益处。1

)电网量测统一时标可以为应用软件提供同一时刻精确的电网断面,提高电网基础数据的准确性。2

)提高状态估计的合格率和收敛性,提高状态估计结果精度,

使估计出的电网状态更接近于电网真实情况。

3)提高其他应用分析软件(包括潮流计算、安全预警等)的计算准确性,如状态估计结果精度提高会提高潮流计算结果的正确性,避免因状态估计结果不合理导致潮流不收敛的现象。

4)为建设未来包含电网稳态、动态、暂态在内的具有统一时标量测的一体化数据平台提供基础数据。

目前,南网总调已经实现了基于时序数据库的电网数据秒级全息历史回放与存储功能。推广应用该技术,可以将基于同步到秒级水平的电网数据存储下来,供方式人员进行离线分析计算,保护人员进行保护定值计算,

也可进行系统低频振荡、机组一次调频动作情况检测以及系统模型与参数校核等。以低频振荡为例,也可以采用基于统一时标的SCADA量测来进行检测。目前主站系统一般要求

上送数据间隔大于0.1s,根据对实际系统的估算,可以做到接受0.2~0.5s的远动上送数据间隔。

从南网情况来看,目前南网的低频振荡模式主要是云广模式0.4Hz左右、云贵模式0.6Hz左右。理论上讲,按照上述模式是可以利用SCADA数据进行低频振荡检测的。事实上,南网总调已经利用

SCADA数据,根据关键联络线和电厂有功功率的振幅和振幅时间出现的先后顺序来监测系统是否发

生低频振荡及源头提示,

实际已捕获了多次低频振荡事件,并提示给调度员。目前还不能考虑到各站

遥测数据通道传输延时的差异,因此有时会有偏差,如果采用带时标的SCADA量测,就能很好地解决该问题。

根据对应用的需求分析,通过逐步改造,使SCADA变化遥测的测量周期达到0.1~0.2s左右,变化遥测和遥信变位信息的传输延时控制在

1~2s内,保证SCADA数据的时效性与准确性。

3 应用支撑平台

3.1 存在的主要问题与发展需求

在控制中心,虽然不同业务部门面对同一个电力系统,却使用各自不同的工具和电网模型。例如:

调度人员通常使用能量管理系统(EMS),该系统由一批专业的自动化人员维护,并积累了相当丰富的

运行经验,

已成为调度人员的得力工具;方式人员通常采用独立的计算软件进行方式计算,如BPA软

件、PSASP软件等,其模型和数据的维护单独进行;保护人员通常采用基于静态等值的计算软件包进行

保护整定,

其模型与数据也单独维护。不同专业使用了不同的系统和软件,

其模型和数据均需独立维护,维护与计算工作量都很大,且容易出现不一致的情况。

智能电网控制中心强调各种信息的综合和不同系统的统一集成,在此基础上发展智能化综合应用。应用支撑平台未来的发展需求如下。

1)资源共享需求:各专业的信息都能为其他专业提供服务。2)模型一致性需求:各专业面对同一个电网,其模型应保持一致。3)系统维护需求:电网模型由各专业共同维护,减少重复劳动,如自动化人员维护一次模型、保护人员维护二次模型、运行方式人员维护暂态模型,从而达到源端维护、

全局共享的目标。4)系统综合应用需求:不同专业的信息需要综合利用,发展电网综合分析应用,为控制中心提供全面监控和分析。

)集成化、个性化信息展示,各专业的信息使用方式应符合其工作习惯。

为了实现上述需求,本文提出了建立控制中心集成化应用支撑平台的解决方案。

3.2 集成化应用支撑平台解决方案

控制中心单个自动化系统通常只反映电网的部分状态,如能量管理系统(EMS)反映的是电网的稳态过程,只有将不同系统的信息综合起来才能真正反映电力系统全貌。传统自动化架构已经不能适应电力系统发展要求,需要在新的起点重新进行系统

设计[3-

8]。系统集成化是调度自动化发展的必然选择。

未来调度中心将实现电网完整信息采集,实现

模型数据的共享,各业务部门在一个统一集成环境下工作,逐步实现“指挥系统”智能化。

集成化应用支撑平台解决方案包括四大平台,分别是全源可扩展综合数据采集平台、全局分布式综合数据共享平台、基于代理的全系列应用集成平台以及全景可视化综合信息展示平台。

3.2.1 全源可扩展综合数据采集平台

全源可扩展综合数据采集平台主要解决信息来

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) 

源的问题。采集各种来源的数据,并将生数据处理为熟数据,存入系统中。数据来源包括电网运行数据、电力设备状态数据、用户电表数据、视频数据等。采集的频率可以是毫秒、秒到分钟级;采集通道可以是光纤、电信租用线路、无线等多种方式。通过分布式采集技术,可灵活扩展采集的目标、协议、通道等,以获得全面的电网状态。

3.2.2 全局分布式综合数据共享平台

全局分布式综合数据共享平台主要解决集成什么数据的问题。通过公共模型数据定义、存储和访问,为各类应用提供统一、透明的公共模型数据服务。

该平台采用全景视图技术,在逻辑上建立了全景模型,物理上是分布存储的,从而综合了分布式建模可扩展性和集中式建模数据一致性的优点。全景视图采用统一模型定义,各应用模型通过视图描述关联起来。

分布式建模[9-10]是具体实现,各应用在满足协议的条件下,可以自由设定私有模型,不影响其他应用。分布式建模一方面是横向应用模型分布,另一方面是上下级调度之间的纵向电网模型分布,通过模型合并和交换形成电网完整模型。采用分布式建模技术,各应用和子系统由各自独立的数据库、画面、应用程序组成,可以不依赖于其他应用和子系统独立运行,子系统内部各应用之间、各子系统之间是一种松散耦合的联系,基于统一模型和数据接口规范实现公共模型共享。

分布式建模可以保证在原有系统正常运行的基础上顺利接入新的子系统,开发新应用,扩展新节点,不仅能够满足应用功能逐步增加、不断升级的需要,而且还能满足综合应用对电网建模的需要。3.2.3 基于代理的全系列应用集成平台

基于代理的全系列应用集成平台主要解决如何集成不同应用的问题,包括第三方应用的集成问题。

通过实施企业服务总线(ESB)的一系列标准,各应用通过代理对外提供服务,可以方便地进行应用集成,并可向管理系统发布数据,与管理系统的工作流平台连接,形成完整的工作流程。

应用代理是实现不同厂家应用、子系统集成的关键技术,基于IEC 61970标准、IEC 61850标准、面向服务架构(SOA)和组件技术[5-6],实现双向代理。应用代理主要包括5类功能。

1)数据代理:通过标准或非标准的数据接口传递数据。

2)通信代理:子系统和集成系统间的消息传递、带宽控制。

3)界面代理:用于调用子系统内定义的图形界面。

4)业务代理:通过标准或非标准的过程调用方法调用特定的平台服务和公共应用服务。

5)管理代理:向集成平台报告自身状态,包括子系统的状态。其中,数据代理、通信代理、界面代理是面向平台的,业务代理和管理代理是面向业务的。3.2.4 全景可视化综合信息展示平台

全景可视化综合信息展示平台主要解决信息给谁看的问题,包括将经过各类子系统/应用/程序处理的数据展示给谁以及用何种方式展示。

智能电网控制中心强调各种信息在特定权限下的个性化综合展示。随着应用功能的不断增强和用户数的增多,信息展示也要求能够不断扩展。原有的基于本地程序的信息展示技术可扩展性较低,只适合部分需求确定的任务。对于大部分信息,提供基于Web的信息集成平台,向用户提供一站式信息访问。

4 高级应用软件

4.1 存在的主要问题与发展需求

4.1.1 状态估计方面

状态估计是控制中心最重要的高级应用软件之一,是其他高级应用软件的基础。状态估计如果不可用或者结果不可信,势必会影响其他电网分析应用的正常运行,电网智能化也就无从谈起。从实际应用来看,目前控制中心状态估计的应用还不是很理想,由状态估计得出的电网状态还存在着各种缺陷,甚至有时候还不如SCADA量测数据。这些问题严重影响了控制中心的分析计算水平和其他高级应用软件的实用化,需要尽快改进,这也是实现电网智能化的当务之急。

电网实时状态经过测量、发送、接收、处理等一系列的过程,所获得的状态必然有一定的滞后性。在电网运行方式变化不大时,所获得的滞后电网状态也能反映电网实时方式,因此不会影响电网分析结果。当电网运行状态发生较大变化时,在前一个状态估计数据断面下的整定值可能已经不适应当前的电网运行方式,因此需要尽快获得最新电网状态,重新整定计算。

传统状态估计方法基于没有时标的远程终端装置(RTU)采集数据,必须获得一个完整一致的量测断面才能启动计算。一旦电网发生扰动,就必须等电网平稳且量测全部更新后才能启动计算,往往需要等待较长时间(分钟级),影响了状态估计的时效性。电网扰动后的运行方式已经发生了较大变化,

·智能电网· 汪际峰,等 大电网调度智能化的若干关键技术问题

需要快速获得最新运行方式,在最新运行方式下进

行分析和整定计算。

4.1.2 三道防线整定方面

三道防线是中国在总结以往大停电事故的经验

教训基础上,

结合电力系统事故发生、发展的实际特点后提炼出来的,是设在电网事故面前的三道保护

屏障,其目的是为了把事故尽量消灭在初始阶段,对过于严重的事故也能及时予以制止。三道防线在保障中国电网安全稳定运行中发挥了重要作用。

传统三道防线是离线整定的[11]

,一般运行方式

下整定值趋于保守,同时还不能覆盖电网所有运行

方式。即使稳定策略按照年度最大运行方式整定,通常只能考虑N-1安全性和预想事故集,一旦发生没有考虑到的连续设备故障,稳定装置将不能正确动作,就可能造成故障的扩大化。传统离线整定的三道防线不能适应电网快速发展和电网精确控制的需要,迫切需要研究在线方式下的自适应三道防线技术,根据实时的电网状态在线整定,充分发挥电网传输效率,保障电网稳定运行。在线自适应三道防线技术包括保护的在线整定

计算和定值校核(保护定值在线下发等)、在线稳定决策(

在线刷新稳控装置的控制策略表)、在线失步解列控制和第三道防线参数校核。

在线自适应三道防线技术把电网分析从离线发展到在线,提高了电网的安全运行水平,但是在线分析必须依赖于全网实时、准确的运行方式。

4.1.3 预警预控方面

面对复杂的电网,调度运行人员缺乏完善的手段和工具来确切了解、掌握系统运行中存在的问题。目前主要靠方式人员安排好方式,并将运行方式中的一些关键数据(如关键断面的极限值等)事先提供给调度员。电网按预定方式运行时,实际电网到底运行在什么状态,是否有稳定问题,存在什么薄弱性环节,

调度运行人员往往知之甚少。智能电网控制中心需要对电网的实时预警预控功能,为调度人员提供电网预防性告警和预防性控制策略,提高电网稳定运行水平。

4.2 新一代的高级应用软件

有了前述良好的电网基础数据和集成化应用支撑平台,就可以逐步形成新一代的高级应用软件:发展基于时标量测的快速状态估计,建设基于在线的自适应三道防线,实施实时预警预控等,逐步实现电网指挥系统的智能化。

4.2.1 基于时标量测快速状态估计

电网大多数情况下,处于平稳状态,负荷变化是一个缓慢的过程,常规采集的量测虽然不是同一时刻下的,但由于实际电网状态变化不大,采集时间差

造成的量测误差相对于表计误差较小,因此可以认为采集的是电网同一时刻的断面。电网在扰动条件

下,

系统潮流发生了转移,系统处于快速变化过程中,这时量测的不同时性不可忽视,采集数据已经不能反映完整一致的电网状态,由于采集的量测数据在时序上没有规律性,常规状态估计不能快速提供扰动后电网状态。

电网故障状态下,会有大量遥信变位信号,依靠没有时标的量测数据很难对电网运行方式作出正确判断,从而产生了电网状态的盲区。这段时间内调度员很难准确判断电网实际运行状态,特别是连续性故障条件下,电网状态处于不断变化过程中,调度员由于无法获得正确的运行方式,处理事故的难度很大。

带时标的遥测信息为电网扰动后快速状态估计提供了数据基础,即使时标不统一,仍可结合遥信信息,准确识别扰动后的量测变化,实时跟踪电网变化过程,实现电网全过程的监视。

快速状态估计可同时结合分布式状态估计进

行,分布式状态估计[12]的基本思想是将整个系统分成全网/厂站2层。状态估计首先在各变电站分布

进行,同时对变电站进行拓扑辨识,获得变电站可靠

的网络拓扑和状态估计结果,并通过通信网络实时传输到控制中心;在控制中心,利用各变电站上送的状态估计结果,对全网进行全局协调状态估计,从而获取全网可靠、一致的电网状态。

当前应当进行的研究工作包括:逐步对变电站进行量测改造,满足状态估计的量测配置需求,逐步实现常规量测带时标上送;研究和制定变电站电网建模规范,建立模型、图形和状态估计信息的导出标准;研究和制定变电站模型、图形、状态估计信息的远程传输规范和技术;研究和开发控制中心模型导入和拼接技术;进一步研究实用的基于时标量测快速状态估计技术,研究变电站状态估计和控制中心全局协调状态估计技术;进一步加强基于光纤网的调度数据通信网络的建设,为智能电网提供高速、双向的信息共享和交互通道。

4.2.2 基于在线的自适应三道防线

基于在线的自适应三道防线主要通过在线决策系统实现。未来在线决策系统的主要功能有如下几点。

1)根据电网实时数据和设定故障集自动进行在线稳定计算。在分析系统暂态功角稳定性的同时,在线决策系统还可以对电网进行暂态电压和频率安全性分析。

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) 

2)当出现不稳定情况时,系统自动计算出保持系统稳定性所需的控制措施,包括切机、切负荷等。

3)在线决策系统可以按照用户事先给定的原则进行控制决策,也可以自动搜索效果最佳的控制方案,最终的策略通过光纤通道写入厂站端稳控装置,实时刷新稳控装置的控制策略表,对电网进行在线稳定控制。

4)在线失步解列控制自动根据电网运行方式,在线确定最佳解列点,最大范围保障电网稳定性,有利于故障后电网恢复。

5)第三道防线参数校核功能能够验证当发生用户指定的严重故障导致电网频率、电压失稳时,低频、低压减载装置按用户指定参数正确动作后,电网能否恢复到正常的运行状态。

6)稳定控制策略的在线计算使方式人员得以从繁重、琐碎的离线控制策略计算工作中解放出来。

7)控制中心的继电保护人员利用集成应用支撑平台提供的实时电网数据,通过短路电流计算和保护在线整定计算软件,对保护和自动装置进行在线整定计算和定值校核,使保护定值更加适合电网的实际运行情况,及时发现和校正不合理的定值。

基于本文所述新的应用支撑平台,在线决策系统具有高度的灵活性。例如:运行方式人员可以在综合集成平台上,利用在线数据、保存的历史断面,方便、快捷地进行各种静态和动态稳定性分析。可在已有断面基础上修改电网接线、发电机出力及负荷大小等,分析参数变化后系统的稳定性,极大地减轻方式人员的工作量。集成调度系统可以提供基于发电计划、检修计划和负荷预测的未来方式预测功能,在此基础上方式人员可进行未来方式分析计算。4.2.3 实时预警预控

智能电网控制中心具有电网的实时预警预控功能,为调度人员提供电网预防性告警和预防性控制策略,提高电网稳定运行水平。未来的实时预警预控还需要研究如下功能。

1)对电网脆弱断面相连的区域电网进行辨识,提示告警信息,并利用可视化技术在地理图及潮流图上显示。

2)定期评估系统遭受连锁故障及严重故障后的稳定性,提示隐性故障和危险点。

3)针对大电网开环后下一级电网与主网联系薄弱的问题,开展在线热稳定、暂态稳定计算,评估孤网运行的风险,并向下级调度下发控制措施的建议。

4)结合超短期负荷预测,对可能存在暂态稳定或热稳定问题的断面、线路提前报警,并按控制负荷严重程度向下级调度提示黄色、橙色、红色负荷预警

信号,督促其提前做好负荷侧需求管理工作。

5)根据天气情况,尤其针对夏季、冬季易发的雷雨、冰雹、短时大风及大雾等不同程度的天气灾害,分析主网或局部电网因故障聚集效应产生的严重和连锁故障的系统稳定水平,并评估系统运行风险[13]。按所能承担风险大小,提供加强线路或变电站站内设备特巡、降低断面(线路)输送功率的控制策略,同时向下级调度发布天气黄色、橙色、红色预警,使其提前做好相关事故预想和预案。

6)随着智能电网的发展,实时预警预控还应关注新能源大规模应用对电网调度的挑战。

5 结语

通过本文的分析可以看出,大电网调度智能化是一个动态演化过程,需要在现有基础条件上不断完善、不断发展。二次一体化是大电网调度智能化的必然要求。二次一体化一方面要不断完善三道防线的建设,提高三道防线的可靠性与安全性;另一方面,要不断完善调度自动化系统,通过三道防线和调度自动化的不断结合和互动,切实提高电网的调度智能化水平;在当前阶段,需要以务实的精神,集中力量进行关键技术的攻关,以良好的数据系统为基础,以新一代集成化应用支撑平台为依托,加大新一代高级应用软件的研发与推广。

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]张伯明,孙宏斌,吴文传,等.智能电网控制中心技术的未来发展[J].电力系统自动化,2009,33(17):21-

28.ZHANG Boming,SUN Hongbin,WU Wenchuan,et al.Future development of control center for smart grid[J].Automation of Electric Power Systems,2009,33(17):21-28.[11]吴小辰,周济,曾勇刚,等.中国国家标准GB/T—2011电力系

统安全稳定控制技术导则[S].2010.

[12

]孙宏斌,张伯明,吴文传.面向中国智能输电网的智能控制中心[J].电力科学与技术学报,2009,24(2):2-

7.SUN Hongbin,ZHANG Boming,WU Wenchuan.Smartcontrol center for Chinese smart transmission grids[J].Journalof Electric Power Science and Technology

,2009,24(2):2-7.[13]FENG Yongqing,WU Wenchuan,ZHANG Boming

,et al.Power system operation risk assessment using credibilitytheory[J].IEEE Trans on Power Systems,2008,23(3):1309-

1318.汪际峰(1965—),男,通信作者,高级工程师,主要研究方向:电力系统调度运行、继电保护、运行方式技术。E-mail:wangjf@csg

.cn沈国荣(1949—),男,中国工程院院士,主要研究方向:电力系统自动化、继电保护。

Some Key Technical Issues on Intelligent Power Dispatching 

of Bulk Power GridWANG Jifeng1,SHEN Guorong

(1.Power Control Center of China Southern Power Grid,Guangzhou 510623,China;2.Nanjing Nari-R

elays Electric Co.Ltd.,Nanjing 211102,China)Abstract:In order to build up intelligent power dispatching of bulk power grid,integration of secondary system in powercontrol center and substations needs standardized and modular secondary system construction which results in informationinteraction more flexible.Implementation of secondary system integration is with multi-

specialty technology merging.Somekey technologies including grid fundamental data enhancement,application support platform,and advanced power analysissoftware(PAS)for intelligent power dispatching of bulk power grid are studied.In respect of building 

grid fundamental data,SCADA supporting system with united time stamped measurements is designed.In respect of support platform,generalsolution scheme of integrated application support platform is proposed.In resp

ect of new PAS,fast status estimation based ontime stamped measurements,on-line self-adaptive defense lines,real-time pre-warning and pre-

control system are put forward.This work is supported by Science Foundation of China Southern Power Grid(No.K0812).Key 

words:smart grid;intelligent power dispatching standardization—

61—2012,36(1

) 

电网调度自动化的智能电网技术研究

电网调度自动化的智能电网技术研究 最近几年,电力行业的发展极大的促进了我国社会经济的发展。当下,电力调度问题极为关键。就我国目前情况来看,对于电力调度自动化的推广及使用过程中依然存在不少问题,制约着电力行业的发展。随着信息时代的来临,智能电网得到了大力建设,将智能电网技术科学、合理的应用在电力调度自动化工作中,能够取得意想不到的效果。基于此,本文展开了讨论,以供参考。 标签:电力调度;自动化;智能电网技术 引言 近些年,各国家的资源存量不断减少,随之自然环境的承载能力也随之下降,环境已成为制约各国经济发展的重要因素。对此,各国家想要得以可持续的发展,就需要加强对“能源节约、损耗降低、排放减少”可持续发展机制的建立。应用信息技术对现有能源利用体系的改造,能最大限度的提升“投入与产出”比例,以最少的能源与最小的污染代价创造出更多的价值,这正是智能电网调度产生的理念源泉。智能电网的诞生与发展所产生的影响,将会波及到电力网络覆盖的各部门中,所以,电力调度通信的智能化作为电网运行的主要生产单位,所具有的作用是十分关键的,是智能电网正常运行的重要前提。 1智能电网调度自动化概述 智能电网调度自动化,是将自动化技术、智能技术综合起来,实现电网调度测量和监控数字化、自动化和集成化,再利用计算机网络技术,运行电网调度系统。根据文献资料,电网调度自动化的特征如下:1)可以采集和检测元件,检查电网运行中的故障发生;2)检测内部元件运行状态,达到经济指标要求后,可以及时向相关人员反馈调度信息并提供依据;3)保证电网的安全运行,避免意外带来的经济损失,并能优化供电;4)能大大提升工作效率,减少工作人员的失误操作,降低电力故障时间发生几率,增加设备使用期限,智能电网调度自动化技术的应用,能够减少值班人员工作量,提高效率,减少手动操作失误概率。我国用电量是个庞大的数据,电网的智能化,对于提高生产值,加快经济发展,增加系统安全性可靠性起重要作用。这一技术也契合“节能低碳”的发展目标。 2智能电网调度自动化技术的功能 2.1实时信息采集 实时信息采集功能,是应用广义测量技术,对电网中各节点的功率、相位、电压等信息进行实时采集,同时还能采集电网设备的运行数据。通过智能电网调度的自动化技术,可以高效分析电网运行状态下的海量数据,并能让技术人员对数据进行深度分析,达到稳定运行的目的。

智能电网重点研究的十项关键技术教学提纲

北极星自动化网讯:在日前举办的中国智能电网高峰论坛上,中国电力科学院总工程师印永华介绍了中国电网新技术应用展望,印永华提到:电力系统是一个技术密集型的行业,新技术的应用与电力系统发展是密切相关的,也是推动电网发展的强大动力。我们国家现在的电网发展已经进入了一个新的发展阶段,建成了一个特高压的骨干网架,根据电网电压协调发展的坚强智能电网正在稳步推进。要实行电网智能话发展,存在很多技术性问题和挑战。 中国电力科学院总工程师印永华 要解决风电场大规模并网,给电力系统安全稳定性评估分析及对策等问题。解决变电站自动化调度中心自愈能力。分布式发电并网、需求式管理。攻克新型直流输电、大规模储能,超导电力等技术问题。在电力市场方面,要解决市场体系设计、电价机制设计、电力发展机制等问题。 印永华同时讲到,目前我国智能电网研究主要关注以下十项关键技术上: 1.特高压交、直流输电技术 (1)2011年12月份,特高压科技工程顺利投入运行,特高压交流输电技术顺利通过了500万千瓦的输电能力考验,具备了大电源在集体外送输电工程中往外运送的条件,我们一期工程最大只能输送240万千瓦左右的能力,经过扩建以后,增加了变压器,输送能力超过了500万千瓦12月8日12时~15时,工程在电网全接线运行方式下,稳定运行在500万千瓦水平,平均功率518.7万千瓦。其中14时12分~48分,进行了超500万千瓦功率运行实验,平均功率533.8万千瓦。 (2)大容量特高压开关 我国在国际上率先建立了63千安特高压开关的试验能力,并首次研制成功电力等级最高、电流开断能力最强的特高压开关,实现了世界高压开关试验和制造技术的重大突破。 (3)特高压升压变压器 能源基地大型发电机组通过特高压升压变压器直接接入电网,有利于提高电源送出通道输送能力,发挥特高压大容量书店的优势。特高压升压变压器属世界首次研制,国网公司组织三大变压器厂联合攻关,在世界上首次研制成功额定容量100万千伏安的双柱特高压变压器,代表了国际同类设备制造的最高水平。 (4)特高压同塔双回输电技术 特高压同塔双回路的走廊宽度与两个单回路相比,可以从140米下降至80米,结合后续特高压工程,对特高压同塔双回输电的关键技术进行了深入研究,功课了过电压绝缘配合、导线排列、雷电防护、潜供电流、杆塔设计等关键技术。目前,已在安徽淮南—上海特高压输电工程中得到应用。 (5)特高压可控高抗技术 采用可控高抗技术,能够动态补偿输电系统的柔性输电功率,调节系统电压,可以限制系统的高电压,提高系统的安全性。特高压可控高抗技术在世界上属于首次研制。目前已经全面突破系统集成等关键技术。 (6)±1100kV特高压直流输电技术 ±1100kV特高压直流输电关键技术研究已经取得重大进展,技术规范已正式发布,为全面开展设备研制和成套设计和试验打下了坚实的基础。 (7)特高压多段直流输电技术

大电网调度智能化关键技术问题论文

大电网调度智能化的若干关键技术问题分析摘要:目前,我国电网建设和规划的热点在于智能网的构建,面临的主要任务是加大力度建设骨干输电网,解决负荷与一次能源分布不均的矛盾,进一步提升能源的转换效率,降低温室气体的排放,保持用户侧与配网侧信息互动的安全稳定性。本文将对大电网调度智能化的关键性技术问题进行探讨。 关键词:电网调度;智能化;关键技术 abstract: at present, china’s power grid construction and planning of the hot spots in the construction of intelligent network, be the main task is to intensify the construction of backbone transmission grid, solve load and primary energy uneven distribution of contradictions, and further improve the energy conversion efficiency and reduce greenhouse gas emissions, keep the user side and distribution network side information interaction safety stability. this paper will to power grid scheduling intelligent key technical problems are discussed. keywords: power grid scheduling; intelligent; key technology 中图分类号:u665.12文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012) 调度的智能化是电网安全、经济、优质运行的基本保障,同时

浅议智能电网中电网调度技术的应用

浅议智能电网中电网调度技术的应用 摘要:我国近年来经济发展十分迅速,人民的生活水平也逐步提高,这在很大 程度上提升了对用电量和供电质量的需求。但是在传统的电网中,存在着很多缺陷,导致实际的供电稳定性和安全性不能得到保障,并需要花费大量的人力和物 力资源进行维护。智能电网的出现很好的弥补了传统电网的缺陷,可以利用新能 源和新技术提高电网运行的稳定性,并保证电能分配的合理性。因此,在智能电 网中应用电网调度技术是十分有必要的。 关键词:智能电网;电网调度技术;应用 一、电网调度技术的主要内容及必要性 电网中的电网调度技术是指在电网调度过程中采取技术手段进行调控调度, 在此工作中要保证电力安全可靠,调度过程有序,电力传输过程可控。电网调度 的主要作用就是保证整个电网的安全可靠,在出现故障时也能及时控制,所以电 网调度在电网工程建设中的作用十分重要。智能电网调度工作就是在电网的运作 过程中运用传感设备、测量设备来完成数据的采集、分析和处理。调控电网运行 的指标有电流、电压、频率等,智能调度要收集各个指标信息进行分析,对于存 在异常的指标要及时发出警报并按照设定的程序进行初步调控。调度工作人员在 收到预警信息后作出分析,通过自动智能系统进行故障排除,以确保电网的安全 运行。 在电网中,配电用电与发电要达到平衡状态,实现对发电系统、电气设备和 配电站变电站的监控,都需要智能电网的调度技术。电网也要在变化的自然环境 中保持稳定性和安全性也需要调度技术的作用。调度系统能够实现远程的监管控制,并能对用电需要进行智能决策。调度系统能够保障调度倒闸指令的准确无误,来实现电网设备的调度。为了能够形象的反映出配电网络,电网调度系统与GPS 平台相结合,当电网出现故障后,GPS的跟踪功能可以快速找到故障具体方位, 从而使得电网系统更加安全稳定。 为了快速查找故障位置,智能电网调度技术要具备一下以下功能:在线分析 功能,故障发生时能对故障有着系统的分析。计算功能,对故障进行负荷计算和 网损计算等。智能通信功能,第一时间将故障发生的信号发送给工作人员。云计 算功能是目前最先进的计算功能,可以更快实现对信息的分析共享。综上所述, 智能电网调度要具备通讯智能、控制自动化、操作便捷,经济节约的特点。 二、智能电网中电网调度技术应用 2.1实现设备一体化控制 设备运行状态直接关系到智能电网中的电网调度工作开展,设备运行中受多 方面因素影响,导致设备出现故障。设备故障后,将影响电网调度工作开展,威 胁电网运行稳定。电网调度技术应用可解决这一问题,在电网调度技术支持下, 可对设备实现一体化控制,将智能设备纳入统一管理体系,对其运行状态实时监督,及时发现设备运行隐患。电网调度技术可实现对设备故障自动检测,提前预警,避免故障发生后,威胁电网稳定运行,确保电能分配合理,提高电网调度工 作效率及质量。 2.2应用服务 从宏观层面上看,智能电网规划工作还需要继续优化,这是因为当今电网集

小学智能化整体方案

弱电系统设计方案 有限公司 2016年5月

目录 一、方案概述........................................................................................... 二、校园监控系统 ................................................................................... 2.1 系统总体设计 ................................................................................ 2.2 各业务系统详细设计...................................................................... 三、云教学云办公解决方案 ..................................................................... 3.1 学校云教学建设概述 (8) 3.2 解决方案详解 ................................................................................ 3.3 部分组件功能及规格说明 .............................................................. 3.4 桌面虚拟化收益分析 (15) 四、全自动录播系统解决方案.................................................................. 4.1系统概述..................................................................................... 4.2系统详细功能介绍 ...................................................................... 五、LED大屏幕显示系统........................................................................ 5.1 功能简介 ....................................................................................... 5.2 特点简介 ....................................................................................... 六、无线覆盖设计 ................................................................................... 6.1无线AP的选型........................................................................... 一、方案概述 校园智能化弱电系统工程项目的建设目标是要建立一个技术先进、功能全面、操作方便,能覆盖所有功能区域的智能化校园,包括了校园监控系统、校园无线网络系统、全自动录播系统和LED大屏幕显示系统。在满足日常需求的前

智能电网调度运行面临的关键技术研究

智能电网调度运行面临的关键技术研究 发表时间:2019-08-13T09:21:01.623Z 来源:《中国建筑知识仓库》2019年02期作者:杨国钦 [导读] 作为电力系统中的核心部分,智能电网调度不仅承担着维护电力正常运行的重要职责,更肩负着电力系统安全、稳定运行的重要任务。也正因为如此,确保智能电网调度的顺利进行具有十分重要的现实意义。尤其是时下在智能电网调度运行中,往往面临着安全性与精确性无法保证这个重大难题。所以,笔者基于构建坚强智能电网的背景下,就智能电网的概念、必要性及其意义展开探讨,并提出了智能电网运行过程中的关键技术,以期为进一步提高智能 1智能电网的概念 作为电网发展中最先进的电网形式,智能电网主要是基于原有电网,通过一体化和高速双向通信网络技术,使电网的使用这个过程更倾向于自动化,高效。可以说,智能电网是电力自动控制和监控输电网络的一种电力运行状态,保证了整个电网的运行平稳发挥至关重要的作用。目前,智能电网先进传感技术的发展,精准的测量技术,完善的控制技术和敏感的传感技术是智能电网最重要的技术。为了实现综合电网容量,其最重要的表现方式是进一步提高输变电效率和质量,减少传输过程中可能会导致能量损失,加强电源质量精度的控制,使整个电源在传输过程中更加安全高效。正是由于这个原因,使得智能电网得到了更广泛的应用。 2发展智能电网的必要性与意义 伴随着现代化信息技术的快速发展以及自动化技术水平的不断提高,也就决定了关系着民生之本的电力行业,其今后发展的技术方向自然要向着信息化技术与自动化技术方面不断地靠拢。尤其是随着社会的进步和发展,人们对电能的需求量与日俱增,发电环节又是温室气体排放较大的行业,所以对其进行必要的技术改革就成为社会发展的重中之重,而发展智能电网则成为必要前提。可以说,现如今发展并研究智能电网的重要意义,可以具体体现在以下几点:第一,能够优化资源配置,使得清洁能源得到合理全面的利用;第二,能够提高能源利用效率,节约能源,并有效降低污染气体排放量;第三,能够提高用户对电能质量和用电安全性的需求。 3在智能电网调度运行当中所包含的关键技术 3.1在智能电网调度运行中控制技术的运用 控制技术是确保智能电网调度顺利运行的重要技术之一。然而,在智能电网的实际调度运行过程中,在控制技术的使用与发展上往往存在着一定的不足,主要体现在在电网运行过程中会出现无法全面获取控制点信息以及控制的灵敏性不足,即在进行调控过程中某一控制点出现异常情况,此时将无法进行有效的控制以及无法按照预定的指令进行调整,从而使得问题进一步发展,扩大了影响范围。因此,针对控制技术所存在的这一问题,要想有效给予解决,就必须要随时对智能电网系统进行检查,进而有效的预防隐性问题的进一步扩大而影响到整体的控制质量。同时,还要对其进行技术优化,也就是说在原有的控制技术基础上,针对具体的隐患展开研究,促进控制技术的完善、发展。 3.2电网实时动态监测技术分析 电网实施动态监测技术是随着科技的发展产生的全新技术,主要包括电网实施动态监测系统以及同步相量测量装置两部分。电网实时动态监测系统主要用于控制以及管理同步相量测量装置的工作情况,同时对于动态数据进行收集、管理、存储以及分析决策,并且对动态数据进行转发;而同步相量测量装置主要进行同步相量的测量、记录以及输出。通过电网实时动态监测技术能够对电网的运行状态进行有效监测,同时能够准确分析系统特性,及时有效的获得电力系统在出现故障时的动态特性。另外,能够和EMS系统、电力系统稳定计算模型进行有效的结合,从而形成确保电网安全运行的辅助系统。 3.3对于智能电网调度运行中网络技术的有效分析 网络技术就是支持智能电网调度运行的主要核心技术,所以在提升其调度运行质量和效率的研究工作当中,应对网络技术进行合理的研究与分析。对于这一技术在使用当中存在的问题,就是网络技术发展处于不断改变的形式,使得网络中新技术出现不稳定的问题,这使得在实际的运行当中存在失控或是信息损坏等现象。对于这一问题,应通过进行多次研究试验工作,并在试验当中找出不足之处,从而根据相应问题制定合理的改进策略,真正有效的使其调度运行发展更为安全稳定。 3.4电网调度预警以及辅助技术分析 通过电网调度预警和辅助技术能够对于电网进行实时的监测,同时也能够使得工作人员获得相对准确的信息和电网运行具体状态,确保相关工作人员能够全方位了解电网调度的运行情况,电网调度人员可以依照这些信息进行判断决策,从而确保电网能够更加稳定可靠的运行。同时,将电网调度预警监测和辅助技术应用在相关数据的分析计算方面,利用相应的软件对于数据进行分析计算,对于电压、功率以及频率等指标进行跟踪判定,电网调度系统会按照数据分析所得到的结果判定是否发出预警,同时制定出科学合理的预警方案,通过较为合理的措施降低电网事故发生的概率,确保电网的安全稳定运行,提升电网运行经济效益。 3.5现场总线技术分析 所谓的现场总线技术就是指以互联网作为重要的中介和载体将智能自动化设备和相关仪表控制设备进行连接,从而形成点一线一面为一体的信息网络,确保其形成一体化、数字化的信息网络,最大程度的结合智能电网信息以及计算机通信技术,充分体现出综合性的特征。在具体的应用现场总线技术过程中,相应工作人员要充分分析目标电网的相关数据,从而能够充分了解目标电网的具体运行情况以及信息指数,利用网络将相关的通讯网络信息导出,这样总线在接入变电站之后可以第一时间处理存在的问题以及故障,并且统一不同的调度任务,最终能够实现单纯通过现场仪表来控制和管理电网的目的。 4结语 总而言之,在智能电网越发普及应用的如今,智能电网俨然已经成为了电力系统中的核心部分。所,如何确保智能电网调度的顺利进行也就成为了电力企业所面临的重要课题。尤其是现如今在智能电网调度运行过程中,其技术的先进性已经在实际的使用过程中显现出来。因此,为了进一步确保智能电网的安全稳定运行,就必须更加深入的对智能电网调度运行中所应用的关键技术进行研究,并不断的结合实际需求与科技发展进行改进,也只有如此,才能够确保智能电网调度的顺利进行,满足现代化社会对电能质量的需求。

智能电网技术与装备中国科学技术大学

“智能电网技术与装备”重点专项 2016年度项目申报指南、指南编制专家名单、 形式审查条件要求 一、“智能电网技术与装备”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,以及国务院《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》、《中国制造2025》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等,科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划智能电网技术与装备专项实施方案》编制工作,在此基础上启动“智能电网技术与装备”重点专项2016年度项目,并发布本指南。 本专项总体目标是:持续推动智能电网技术创新、支撑能源结构清洁化转型和能源消费革命,从基础研究、重大共性关键技术研究到典型应用示范全链条布局,实现智能电网关键装备国产化,到2020年,实现我国在智能电网技术领域整体处于国际引领地位。 本专项重点围绕大规模可再生能源并网消纳、大电网柔性互

联、多元用户供需互动用电、多能源互补的分布式供能与微网、智能电网基础支撑技术5个创新链(技术方向)部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016—2020)。 按照分步实施、重点突出原则,2016年首批在5个技术方向启动17个项目。每个项目设1名项目负责人,项目下设课题数原则上不超过5个,每个课题设1名课题负责人,课题承担单位原则上不超过5个。 各申报单位统一按指南二级标题(如)的研究方向进行申报,申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务,其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。 1. 大规模可再生能源并网消纳 高比例可再生能源并网的电力系统规划与运行基础理论(基础研究类) 研究内容:面向高比例可再生能源并网及系统安全高效运行

智能化系统设计方案(整体)-最终版

*** 智能化系统技术方案 <一期、二期综合设计> 设计单位: 设计日期:

目录 第一章系统综述 (3) 1.1项目设计的基础和依据 (3) 1.2项目设计的原则 (3) 1.3项目设计范围 (5) 第二章技术重点及规划说明 (8) 2.1设计思想 (8) 2.2目标定位 (8) 2.3技术重点及建议 (8) 第三章闭路电视监控系统 (10) 3.1概述 (10) 3.2需求分析 (10) 3.3设计说明 (11) 第四章周界报警系统 (33) 4.1概述 (33) 4.2需求分析 (33) 4.3设计说明 (33) 第五章可视对讲门禁系统 (42) 5.1概述 (42) 5.2需求分析 (42) 5.3设计说明 (43) 第六章车辆管理系统 (59) 6.1概述 (59) 6.2需求分析 (60) 6.3设计说明 (60)

第七章安保巡更管理系统 (71) 7.1概述 (71) 7.2需求分析 (72) 7.3设计说明 (72) 第八章机房工程与防雷系统 (78) 8.1概述 (78) 8.2需求分析 (78) 8.3设计说明 (78) 第九章室外管网系统 (85) 9.1概述 (85) 9.2需求分析 (85) 9.3设计说明 (86) 第十章公共广播系统 (91) 10.1概述 (91) 10.2需求分析 (91) 10.3设计说明 (92)

第一章系统综述 1.1 项目设计的基础和依据 作为智能化建筑的系统服务者,我们不是凭空作业,我们的工程设计有着坚实的基础和依据。这些基础和依据主要有如下方面: 1.2 项目设计的原则 1.2.1 先进性 充分考虑信息技术和信息需求的迅速发展的趋势,在技术上应具有一定的超前性,采用国际或国内通行的先进技术,以适应现代科学技术的发展。总体设计要一步到位,要保证项目总体智能化水平达到稳定可靠。 以适度超前的意识为指导原则,保障将建成的项目智能化系统在多年内不落后,

智能电网调度运行中关键技术探讨

智能电网调度运行中关键技术探讨 发表时间:2017-11-06T18:47:06.553Z 来源:《电力设备》2017年第16期作者:冯少青[导读] 摘要:随着社会的快速发展,对电的需求也越来越大,电能需求的增加使得能源的消耗也在与日剧增,我国能源问题越来越严重,在这种背景下,实现智能电网发展具有紧迫性和重要性。而在智能电网中,电网调度是关键,只有做好电网调度工作,才能有效地实现电能的职能分配,提高电能的利用效率。在电网调度工作中,电网调度技术是智能电网中电网调度工作有效性的保障,加大电网调度技术的 应用可以保证电网的稳定运行。 (国网河北省电力公司石家庄市栾城区供电分公司河北 051430)摘要:随着社会的快速发展,对电的需求也越来越大,电能需求的增加使得能源的消耗也在与日剧增,我国能源问题越来越严重,在这种背景下,实现智能电网发展具有紧迫性和重要性。而在智能电网中,电网调度是关键,只有做好电网调度工作,才能有效地实现电能的职能分配,提高电能的利用效率。在电网调度工作中,电网调度技术是智能电网中电网调度工作有效性的保障,加大电网调度技术的应用可以保证电网的稳定运行。 关键词:智能电网;调度;运行中;关键技术;探讨 1、智能电网的概念 智能电网作为现如今电网发展过程中最为先进的一种电网使用形式,其主要是在原有电网的基础上,通过集成以及高速双向性通信网络技术,使电网在使用的过程中更加趋向于自动化、高效化。因此,可以说智能电网就是一种对电能运行状态进行自动化控制与监视的电力传输网络,其对确保整个电力网络的顺畅运行有着至关重要的作用。目前,在智能电网的发展过程中先进的传感技术、精确的测量技术、完善的控制技术以及敏感的感应技术都是智能电网最为主要的技术,并以此来实现智能电网的全面性能力。而其最为主要的体现方向,就是进一步对电能传输效率和质量进行了提高,减少了在传输过程中可能造成的电能损失,加强了对电能质量精确度的控制,使整个电能在传输过程更加的安全、高效。也正因如此,使得智能电网被更为广泛的应用。 2、智能电网中电网调度的重要性 所谓智能电网就是利用先进的电网控制技术、通信技术等技术来保证电网稳定运行,实现电能智能分配的一种运行系统。在现代社会里,智能电网的发展有着其必然性,智能电网的出现实现了电网资源的整体化分配与分享,能够提高电能的利用率。而电网调度是智能电网中的核心环节,是保证电网安全稳定运行、对外可靠供电、各类电力生产工作有序进行而采用的一种有效的管理手段。随着人们生活水平的提高,各种电器设备的使用也越来越普遍,给电网运行带来了巨大的压力,一旦电网运行出现故障,就会影响到电网的正常运行。而电网调度的职责就是保护电网的安全、稳定运行。通过对电网运行环境进行综合分析,结合电网实际运行参数,如电压、电流、频率、负荷等,综合考虑各项生产工作开展情况,对电网安全、经济运行状态进行判断,对威胁电网系统正常运行的因素进行综合预防,从而确保电网持续安全稳定运行。 3、智能电网调度技术的性能需求 3.1、具有超强的自愈性 智能电网是电网运行调度自动化发展到一定阶段后的必然产物。在智能电网中,通过对各种智能调度技术的运用,就可以实现对电网运行的实时监测和分析,一旦发现当前的运行环节中存在不足,就可以自动生成相应的修正方案,从而消除电网运行中的各种潜在隐患,这就极大地弥补了传统电网运行管理中的不足,为电网系统的安全运行提供了有效保证。 3.2、具有强大的兼容性 智能电网调度技术的另一个性能需求就是必须具有良好的兼容性。考虑到电网调度运行中涉及到大量的业务环节,同时还需要跟各种电力信息系统实现数据交流与共享,所以电网调度技术也必须具有良好的兼容性。 此外,国家现在倡导对各种新能源的开发和利用工作,而这就要求各种依靠新能源发电的单元必须能够和电网实现顺利并网,为了排除因新能源并网而带来的扰动危害,也要求智能电网必须具有强大的兼容性,通过应用各种智能调度运行技术来确保电网系统中的各个部分可以科学的结合在一起。 3.3、具有优化资源的功能 智能电网调度技术可以实现对当前电网运行情况的实时监测,并且可以对监测到的数据进行分析,自动生成电网调度运行优化方案。这一方面可以使电网系统中的各个环节更加协调,使电网的运行效率获得明显提升;另一方面也降低了电网的运行成本,为电网运行质量和效率的不断提升奠定了坚实的基础。 4、智能电网调度运行的关键技术 4.1、控制技术 控制技术是确保智能电网调度顺利运行的重要技术之一。然而目前在智能电网的实际调度运行过程中,我们可以看到在控制技术的使用与发展上往往存在着一定的不足,主要体现在在电网运行过程中会出现无法全面获取控制点信息以及控制的灵敏性不足,即在进行调控过程中某一控制点出现异常情况,此时将无法进行有效的控制以及无法按照预定的指令进行调整,从而使得问题进一步发展,扩大了影响范围。因此,针对控制技术所存在的这一问题,要想有效给予解决,就必须要随时对智能电网系统进行检查,进而有效的预防隐性问题的进一步扩大,而影响到整体的控制质量。同时,还要对其进行技术优化,也就是说在原有的控制技术基础上,针对具体的隐患展开研究,采用该方面较为先进的技术,加以改进,促进控制技术的完善、发展。 4.2、网络技术 对于智能电网调度而言网络技术可谓是其核心技术,因此必须做好对网络技术的研究与优化。尤其是网络技术始终处于不断的发展状态之下,也就导致了网络的每一种新技术都存在着不稳定性问题,所以在实际的调度运行过程中也极易发生失控或者是信息损坏等问题。因此,针对这一现象在智能电网调度过程中,必须采取相对成熟稳定且实际运行成熟的技术,同时针对运行中出现的部分不稳定问题应采取多次研究实验的方法,找出网络技术所存在的不足之处并及时地加以改进,从而保证智能电网调度运行的安全稳定。 4.3、监测技术

智能电网关键技术

通信技术 建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持,因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。同时通信系统要和电网一样深入到千家万户,这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络,只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。下图显示了电网和通信网络的关系。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后,它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率,繁荣电力市场,抵御电网受到的攻击,从而提高电网价值。 高速双向通信系统的建成,智能电网通过连续不断地自我监测和校正,应用先进的信息技术,实现其最重要的特征—自愈特征。它还可以监测各种扰动,进行补偿,重新分配潮流,避免事故的扩大。高速双向通信系统使得各种不同的智能电子设备(IEDs)、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信,提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平。传感器在这一技术领域主要有两个方面的技术需要重点关注,其一就是开放的通信架构,它形成一个“即插即用”的环境,使电网元件之间能够进行网络化的通信;其二是统一的技术标准,它能使所有的传感器、智能电子设备(IEDs)以及应用系统之间实现无缝的通信,也就是信息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解,实现设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互操作功能。这就需要电力公司、设备制造企业以及标准制定机构进行通力的合作,才能实现通信系统的互联互通。 量测技术 参数量测技术是智能电网基本的组成部件,先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息,以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性,进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。 未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统,取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能,除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外,还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率,并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策,编制时间表,自动控制用户内部电力使用的策略。 对于电力公司来说,参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持,包括功率因数、电能质量、相位关系(WAMS)、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据,为电力公司的其他业务所用。 未来的数字保护将嵌入计算机代理程序,极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。在这样一个集成的分布式的保护系统中,保护元件能够自适应地相互通信,这样的灵活性和自适应能力将极大地提高可靠性,因为即使部分系统出现了故障,其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。 设备技术 智能电网要广泛应用先进的设备技术,极大地提高输配电系统的性能。未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果,从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。 未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术:电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。通过应用和改造各种各样的先进设

电网智能化建设的关键技术分析

电网智能化建设的关键技术分析 发表时间:2019-08-30T10:15:17.093Z 来源:《中国电业》2019年第08期作者:彭镱 [导读] 现阶段,随着社会的发展,我国的电力工程的发展也有了很大的进步。 国网江西省电力有限公司寻乌县供电分公司江西寻乌 342200 摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的电力工程的发展也有了很大的进步。对于电力工程来说,其施工技术水平关系到建设的质量,当前我国能源紧张,电力行业为了实现可持续发展,必须要提升工程建设水平,确保生产安全性,工程技术问题也成为相关研究人员的一个研究的重要内容。在电力工程运行的过程中,容易受到外力损害,电力工程技术在智能电网建设过程中起到十分重要的作用。本文对电网建设工程智能化施工技术的应用进行了简要分析。 关键词:电网;智能化建设;关键技术;分析 引言 电力工程的智能化发展速度日益提速,建设智能电网是我国电力工程发展进程中的关键举措,将智能管理理念和智能技术加速与传统的电网建设工作进行融合,有助于开展多方面的智能化技术应用研究,并有助于迅速将技术研究成果应用在具体的电网建设工作之中,不断提升智能电网的管理水平以及智能技术的应用水平,促进电网信息和数据处理和应对能力的不断强化,提高智能化运维管控水平,确保电力网络持续正常运转。 1电网中电力工程技术的具体应用 电网建设的发展进程中,需要大量工程技术的科学运用,一方面要解决安全问题和隐患,维护工程建设安全和持续运转;另一方面也会加速技术研发和进步的进度和速度,为应对各种工程建设期间产生的需求而提高技术应用水平,创新技术应用方法。在智能电网的建设与完善过程中,工程技术的应用就更显得密集和频繁,比如针对线路输送电流时出现的谐波现象,工作人员利用相应的控制技术对其加以遏制;再如为了维持电源设备工作的稳定状态,采用无功补偿的相关技术方法来提高电源设备的安全性与稳定性。这类具体应用极大的促进了技术的发展,也是电网工程技术应用的具体体现,可以说目前的工程技术实际应用,已经细化到具体的线路和设备运行期间各类问题的诊断、检修和防治的具体工作环节之中。 对于电网建设尤其智能电网来说,它对于工程技术应用有着更高标准的要求。智能电网能够依靠自身高度自动化的控制系统和运行程序来管理整个电力系统的运行,监管线路设备运行状态以及诊断故障问题是其中的一个重点内容,智能电网对于出现的异常情况和故障隐患有一套高度智能化和科学性的处置程序,这就关系到诊断技术与维护技术与智能电网的有机结合,让电网能够及时发现异常情况,并依据诊断技术原则和维护检修程序进行处置。 对智能电网来说,它对电力工程技术是极具依赖性的,如果在运行过程中出现电压不稳定甚至电力传输中断的情况,就会对人民群众的工作、生活等造成很大的影响,若想使得问题得以解决,则要将电力设备予以更换。研究表明,运用两套电力设备能够有效的避免电力传输中断的情况发生,很大程度的提高电力企业的供电质量。 2电网工程智能化的主要特点 2.1智能化电网拥有很高的抗干扰能力 智能化电网对比传统电网拥有很好的抗干扰能力,能够自动回避在运行过程中其他电波产生的大小不一的干扰形式。因为它的自动抗干扰能力高,从而确保了电网系统的正常运行,降低了因为干扰造成停电的现象。 2.2智能化电网拥有自我修复的能力 在电网的运行中,如果存在用电安全隐患或者运行中的问题,由于只能电网的自动化控制,遇到这种情况,智能化电网会启动系统自带的预防及控制系统。同时,系统还会对电网内部进行全方面的检查,并对所产生的隐患的问题进行及时的自动修复。 2.3智能化电网拥有很好的兼容性 传统的电网运行中,不能够接受其他能源的切入,否则就会造成整个电网的瘫痪。智能化电网很好的解决了这一问题,在智能电网的运行中,可以随意切入其他能源,并且能够自动转换为适合的运行系统和模式,这带来了极大的方便,在节省能源的基础上还节省了工作时间提高工作效率。 2.4智能化电网节省成本性 传统的电网运行需要大量的人力物力,造成了成本的亏损,耗费了过多的金钱。与传统电网相比较,智能电网能够节省人力物力,从而降低成本,提高能源利用率,为电力企业带来更多的经济效益。 3优化措施分析 3.1智能化系统 在电网工程的管理工作中,要想提升施工技术的智能化管理水平,需要对电网信息进行合理的收集、处理及传输等。在应用智能化系统的过程中,需要运用先进的、科学的管理理念,充分设计和构架施工组织,合理调整施工人员和智能化技术的分配情况。在管理施工信息的过程中,应确保信息具有较高的精确化特点,运用信息化手段来对施工中的测量、基础施工、防线、开挖、起吊、运输及放杆等进行全面管理,同时,对于现场所用到的施工工具、规范、流程等环节也要做好管理和统筹的工作。在应用计算机技术过程中,可以将施工管理变得更加智能化和系统化,不仅提高了管理工作的可靠性,同时实现对施工成本进行精确管理和控制。此外,在变电施工中合理调整施工信息,也能够增强施工设计和安排的合理性,缩短工程的施工时间,对工程造价有着重要的控制作用。 3.2质量优化技术 电力工程技术拥有独特的电能质量优化特点,在电网建设过程中可以通过特有的方法将电能进行归类、分等级,最终形成一个能够运行的、完整的体系。整个电网运行过程中,电力工程技术特有电能质量优化技术主要被运用于经济型发展,可以解决一系列问题,并且对供电、用电做出最优选择。随着电力工程技术相关法律法规的发展和完善,整个电网的使用也越来越智能化、快捷化、经济化。 3.3高压状况下的直流输电技术 当下对新技术的运用不完全到位,部分电网中依旧运用传统交流电进行电力输送。但是,大多智能电网都有所进步,使用了直流输电技术。在供电过程中,如果必须使用直流电能,应该运用高压直流输电技术,从而发挥出控制换流器的功能。换流器能够有稳定运输的作

学校智能化整体方案.doc

. 弱电系统设计方案 2017年1月

. 目录 一、方案概述 (2) 二、校园监控系统 (3) 2.1 系统总体设计 (3) 2.2 各业务系统详细设计 (5) 三、校园广播系统 (6) 3.1设计依据及主要技术规范 (6) 3.2系统设计思想 (7) 3.3校园广播需求概述 (8) 四、综合布线系统 (10) 4.1综合布线原则 (10) 4.2布线系统结构 (10) 五、多媒体教室 (13) 5 .1项目概述 (13) 5 .2多媒体教室方案设计 (14)

一、方案概述 校园智能化弱电系统工程项目的建设目标是要建立一个技术先进、功能全 面、操作方便,能覆盖所有功能区域的智能化校园,包括了校园监控系统、校园 广播系统、综合布线系统和多媒体教学系统。在满足日常需求的前提下,实现教 学过程的简易化操作。 1 )对校园弱电系统建设采取“统一规划、基础先行、面向需求、分步实施”的建设思路 将弱电系统的基础设施和物理链路的建设作为新校园建设的重点,其设计有一定的前瞻性和先进性。 2)充分采用标准化的技术和产品,确保系统的开放性和可扩展性。

二、校园监控系统 2.1系统总体设计 1)系统架构图 系统架构图 如上图所示,整个平安校园监控系统,主要包括以下部分:学校安防监控中

心、前端视频监控系统、通信传输系统。 安防监控中心 安防监控中心即为系统的总控制室,是整个监控系统的控制和管理中心。 视频监控系统 前端视频监控点根据现场情况可以分为学校出入口视频监控点(覆盖场所包括学校大门口、教学楼主要入口)、通道视频监控点(覆盖场所包括教学楼主要走廊和通道)、大型活动区域视频监控点(覆盖操场)。 通讯传输系统 通信传输系统为视频网络传输部分。 2)功能设计 学校各出入口是安防工作的重点区域之一,必须采用相应的视频监控等措 施,达到预防和及时反映的功能。 通过分析可知,系统应能实现如下功能: 1、监视功能:采用高品质摄像机,获得监视范围内清晰的视频图像,在学校大门等关键位置部署高清网络摄像机,实现24 小时监控; 2、硬盘录像功能:前端摄像的视频信号接入数字硬盘录像机存储数据,录像保存时间达到14 天以上,以供事后调查取证; 3、联网服务功能:通过数字硬盘录像机提供TCP/IP 强大的视频服务功能,可为以后监控系统联网提供服务; 4、管理功能:管理人员或授权访问人员,能通过访问系统,实时预览监控画面、回放历史监控图像、下载监控资料等; 3)系统优势 1、系统可用性高 本系统所设计时,充分考虑到系统全天候、 24 小时的要求,广泛采用红外摄像机,以满足在不同照度条件下图像清晰的要求;室外全部采用室外摄像机,符合

智能电网调度运行面临的关键技术

智能电网调度运行面临的关键技术 摘要:通过信息技术的合理运用,对能源利用体系做出优化与升级,可以使“投 入与产出”比例获得相应的提高,节约能源、降低污染的基础上,创造更多的重要价值,这也成为智能电网调度形成出现的主要理念基础。智能电网的出现与发展 所形成的重要影响,对电力网络覆盖的众多行业领域均产生波及影响。因此,务 必重视度对智能电网调度运行面临的关键技术进行深入分析研究,切实推动智能 电网的稳定良好发展。 关键词:智能电网;调度运行;关键技术 1智能电网调度运行中存在的不足之处 第一,缺乏完善的电网测量基础数据。电网测量的数据对于智能电网的运行来说是重要 的基础,但是当前的测量过程中,测量所得数据的准确度往往不足。在传统调度模式下,电 网的运行与维护都需要依靠专业技术人员的现场操作去完成,但是依靠技术人员的手工检验,往往会因人为因素影响数据的精准性,不但无法提升测量的效率,而且会增加成本的耗费。 第二,现有的调度技术系统平台不够完善。智能电网的大力普及,不仅会使电网规模扩大, 而且需要维护的设备也在逐渐增多,原有的技术系统已远远不能满足其发展需求。因此,对 技术系统平台进行优化设计就显得尤为重要。第三,与电力用户无法达成有效的互动。电力 用户是电力机构服务的主要对象,但是我国的电力市场依然处于发展中阶段,诸多方面还存 在不足之处,各地区电网的服务质量参差不齐,管理体系并不统一。只有改进服务质量,才 能够保证电力用户的利益得到保障。需要结合当前基本国情,改进原有的供电服务体系,以 实现可持续发展。 2智能电网调度运行面临的关键技术 随着智能手机、平板电脑等智能电器的诞生,人们的生活与工作逐渐离不开手机电脑, 这更加证实了人们生活在电力社会。经济全球化的到来促进了智能电网的发展,为了保证智 能电网的快速发展,调度技术在智能电网的发展中有着十分重要的作用。智能电网可以通过 先进的计算机技术对智能电网的调度运行进行监督控制,从而保障智能电网运行的稳定性, 提高经济效益。 2.1电网实时动态监测技术 向量测量单元的成功研制为电网的动态提供技术支持。广域网动态测量技术是根据向量 测量单元研发出来的,它在电力系统中获得大量信息的同时,还可以保证信息的稳定性,能 够促进电力系统的正常运行。这个系统也综合了向量测量单位的三个特点:进行发电机功能 的直接测量、通过全球的定位系统将数据进行实时的更新、保证所获得到的数据都在同一个 时间之内,以此来实现电网动态数据的监测功能,提高电网在运行中的稳定性。这种技术在 运行的过程中提高了电力系统中预警以及事故分析调度的能力,对比较复杂的电力系统所面 临的困难,提出了更进一步的方法创新。 2.2电网经济运行与优化技术 对电网运行经济效益的有效提升,不但使管理人员密切关注的重要问题,同样属于电网 未来发展阶段务必需要有效解决的关键性问题。第一,电力系统具有各种类型的设备以及电 元件,为确保经济运行能够符合预期标准,务必对电源性经济运行的具体特点做出充分了解,

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