摘 要:調(diào)度自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)運行控制的基礎(chǔ),在智能電網(wǎng)的背景下,將向智能化、科技化和自動化的方向發(fā)展。本文對智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)進行了闡述。
關(guān)鍵詞:調(diào)度自動化;新標準;新技術(shù);新需求;智能電網(wǎng)
電網(wǎng)調(diào)度的主要任務(wù)就是對整個系統(tǒng)中的所有設(shè)備運行情況進行監(jiān)控和調(diào)整。當前,我國電網(wǎng)包含的范圍非常大,全面實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化將大大提高供電效率和經(jīng)濟效益,同時又可以降低風險,提高安全運行水平。實行調(diào)度自動化,可以使得調(diào)度人員更好地進行工作,及時發(fā)現(xiàn)問題,并做出處理,避免因處置不當造成重大損失;還可以對每個用戶的用電量和主要時間進行監(jiān)控,通過不同時間段的不同電價來調(diào)整用戶的用電量,從而減少在用電高峰的用電。
1 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的概念
智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是指電網(wǎng)基于高速、集成的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)智能化、科技化、自動化的一種先進系統(tǒng)。它通過傳感器全面地監(jiān)控發(fā)電、輸電、配電等設(shè)備;網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對監(jiān)控得到的數(shù)據(jù)進行收集整理;最后綜合分析、探討數(shù)據(jù)信息,實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)進行優(yōu)化管理。
2 當前智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用
2.1 調(diào)度自動化綜合監(jiān)控系統(tǒng)
電網(wǎng)安全可靠的操作主要依賴于智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的自愈性。自愈性是指不需要或僅需要少數(shù)人為操作就可以完善電力網(wǎng)絡(luò)中的不足,消除隱患。采用智能電網(wǎng)的自愈性能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。通過對網(wǎng)絡(luò)不同設(shè)備實施情況的信息進行收集整理,報警系統(tǒng)在設(shè)備出現(xiàn)異常時及時報告給系統(tǒng)值班人員,值班人員對這些警告做出分析判斷,進而實現(xiàn)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)控以及監(jiān)控系統(tǒng)在整體安全狀態(tài)上的全面反饋。
2.2 對集控站系統(tǒng)進行設(shè)計
利用智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的交互性及兼容性,集控站系統(tǒng)在設(shè)計上針對以往的難點進行了技術(shù)攻關(guān),避免因內(nèi)部標準不同而導致的系統(tǒng)接口上的信息轉(zhuǎn)換失敗而不能順利工作。集控站系統(tǒng)在應(yīng)用功能、操作方法、軟件性能等方面均有了顯著的提高。標準化的電網(wǎng)集控裝置設(shè)計了一個符合標準要求的實時信息系統(tǒng)平臺,該系統(tǒng)是一個可以單獨或同時支持集控系統(tǒng)與公共信息的應(yīng)用系統(tǒng)。
2.3 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的憧憬
新時期的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)將發(fā)電、輸電、配電、用電統(tǒng)一到一個完整的系統(tǒng)中去,實現(xiàn)電網(wǎng)雙向供電。通過構(gòu)建信息交互與信息共享的管理平臺,形成全局性的電網(wǎng)結(jié)構(gòu),為電力系統(tǒng)提供完整的電力服務(wù)、及時掌控電能供求關(guān)系、合理分配電量、提高投資效益奠定堅實的基礎(chǔ)。
3 智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 信息及計算機關(guān)鍵技術(shù)
電力系統(tǒng)對實時性的要求非常高,這就決定了其所采用的平臺必須具有強大的計算能力,集群計算機、網(wǎng)格計算技術(shù)提供了強大的計算能力支持。數(shù)據(jù)引擎的實現(xiàn)依賴于數(shù)據(jù)總線、消息總線、服務(wù)總線技術(shù)。智能控制中心前置的通信接入方式包括光纖以太網(wǎng)、電力寬帶、3G及4G無線通信等。安全防護則由入侵檢測、多級防火墻、操作記錄等技術(shù)組成。
電網(wǎng)的控制系統(tǒng)屬于典型的分布式系統(tǒng)。目前,針對分布式系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)包括基于可擴展置標語言(XML)和超文本傳輸協(xié)議(HTTP)的分布式對象之間的通信協(xié)議—簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)、分布式應(yīng)用的服務(wù)標準—公共對象請求代理結(jié)構(gòu)(CORBA)、組件模型標準組件—對象模型/分布式組件對象模型(COM/DOOM)、中間件、組件技術(shù)等。CORBA和DOOM為分布式應(yīng)用程序建立服務(wù),服務(wù)對象來執(zhí)行客戶端調(diào)用的服務(wù)。SOAP是COM/DOOM與CORBA對象進行通信的協(xié)議。實際上,利用SOAP的互操作性和CORBA強大的執(zhí)行能力,兩者可以很好地結(jié)合在一起。
3.2 數(shù)據(jù)及模型關(guān)鍵技術(shù)
由于IEC 61970, IEC 61968, IEC 61850和公用信息模型(CIM)等系列標準、統(tǒng)一命名規(guī)范、電網(wǎng)公共模型和數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模、4級模型(網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào))及圖形拼接等技術(shù)的應(yīng)用,使得各級調(diào)度中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的源端維護、全網(wǎng)共享成為可能。數(shù)據(jù)及模型是電力系統(tǒng)的核心,不隨調(diào)度自動化系統(tǒng)的變化而改變。因此,在進行智能調(diào)度中心層次設(shè)計時,應(yīng)對數(shù)據(jù)及模型進行有效的管理及規(guī)劃,保證數(shù)據(jù)及模型的可靠性。
3.3 電力系統(tǒng)高級應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)
電力系統(tǒng)高級應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)包括很多方面,如基于靜態(tài)、動態(tài)和繼電保護安全自動裝置信息的電力系統(tǒng)綜合智能報警技術(shù)、故障快速診斷技術(shù)、節(jié)能優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、高精度母線負荷預(yù)測技術(shù)、風力發(fā)電預(yù)測技術(shù)、電網(wǎng)運行優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)、電網(wǎng)分析及大規(guī)模仿真技術(shù)、含分布式能源的調(diào)度技術(shù)等。這些技術(shù)的核心是算法,不同的算法會導致不同的結(jié)果,在技術(shù)實現(xiàn)時應(yīng)深入比較算法的優(yōu)劣。
4 結(jié)束語
電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)近年來得到了快速發(fā)展,并在電力行業(yè)展示出其獨有的魅力。通過對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)存在的主要問題進行綜述,分析了調(diào)度自動化系統(tǒng)隨著國際標準的完善、人工智能領(lǐng)域新技術(shù)的涌現(xiàn)以及需求變化而不斷發(fā)展的趨勢,在此基礎(chǔ)上對智能電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)進行了闡述。
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