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        通信調度在智能電網(wǎng)運行中的關鍵問題研究

        2014-10-27 14:33:13廖子熙
        無線互聯(lián)科技 2014年9期
        關鍵詞:智能系統(tǒng)建設

        廖子熙

        摘 要:本文對智能電網(wǎng)的概念及特征作了闡述,論述了我國電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀,結合我國傳統(tǒng)電力調度系統(tǒng)的局限性,分析了我國智能電網(wǎng)建設的相關技術需求和突破點,對智能調度環(huán)節(jié)做了重點研究。

        關鍵詞:智能電網(wǎng);通信調度

        1 前言

        伴隨著電力市場化的不斷推進、環(huán)保要求日益被重視和國家能源戰(zhàn)略的最新調整,電網(wǎng)公司與電力市場、用戶之間的交互越來越密切、對電能質量的要求也逐步提升、可再生能源等新型發(fā)電數(shù)量不斷增加,傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)已經(jīng)越來越難以支撐如此多的要求。以美國和歐洲為代表的一些國家和組織相繼提出了發(fā)展智能電網(wǎng)(SmartGrid)的設想[1],進一步提高電網(wǎng)運行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)發(fā)展的大趨勢,是經(jīng)濟和技術發(fā)展的必然結果,因此,對智能電網(wǎng)的研究具有重大的理論意義和實際價值。

        我國國家電網(wǎng)公司從實際國情出發(fā),根據(jù)我國能源分布及電力系統(tǒng)特點,提出了建設有中國特色的堅強智能電網(wǎng)的設想。堅強智能電網(wǎng)包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環(huán)節(jié),而其中調度環(huán)節(jié)是堅強智能電網(wǎng)建設的重要內容,肩負著整個電力系統(tǒng)的運行與管理。電力系統(tǒng)調度中心是電網(wǎng)運行管理的指揮決策中心,負責指導電力系統(tǒng)內發(fā)電、輸電、變電和配電設備的運行,負責系統(tǒng)內重要的操作和事故處理。可以說,電力系統(tǒng)能夠安全經(jīng)濟運行,是與各級電力系統(tǒng)調度中心所作的工作密不可分的。調度中心作為電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,其調度自動化系統(tǒng)的性能高低對電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行起著重要作用[2]。智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然選擇,而智能調度是建設堅強智能電網(wǎng)的核心內容之一,是國內外電網(wǎng)運行機構的共同目標。

        2 發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

        我國電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)發(fā)展到今天經(jīng)歷了三代[3]。20世紀70年代基于專用計算機和專用操作系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)為第一代,它只有實時數(shù)據(jù)采集和處理的功能,不具備應用分析的功能;80年代基于通用計算機的EMS/DMS系統(tǒng)稱為第二代,系統(tǒng)能實現(xiàn)完整的SCADA功能,而且有一定的應用分析能力;90年代的開放式分布式EMS/DMS稱為第三代,它采用了大型的關系型數(shù)據(jù)庫和先進的圖形用戶界面技術,同時高級應用分析軟件越來越豐富,廠站端采集上來的數(shù)據(jù)也更加可靠、全面和精確。

        當前國內各電力科研單位研制了滿足分布式、開放式要求的第三代調度自動化系統(tǒng)。例如國電南瑞科技公司研發(fā)的OPEN-3000電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng),東方電子研制的DF8003系列調度自動化系統(tǒng),中國電力科學研究院開發(fā)的CC-2000調度自動化系統(tǒng)等。

        3 傳統(tǒng)調度系統(tǒng)的局限性

        在新的形勢下,傳統(tǒng)的電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)面臨一系列的問題,主要表現(xiàn)在:

        首先,電力市場的逐步實施和不斷深化給調度人員造成巨大壓力。為了充分挖掘現(xiàn)有電力系統(tǒng)的潛力,提高企業(yè)整體的運營效益,系統(tǒng)中的許多輸變電設備都需要運行在極限或接近極限的狀態(tài),因此如何保證系統(tǒng)安全運行的任務將變得更為艱巨;此外,系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性變得更為復雜,不僅要充分考慮發(fā)電的經(jīng)濟性,還要考慮輸電服務和輔助服務的經(jīng)濟性。

        其次,大規(guī)模間歇性電源的接入使電網(wǎng)調度控制更加困難。風電、太陽能等可再生能源發(fā)電得到快速發(fā)展,中國計劃將建成若干個千萬kw級的風電基地和多個光伏發(fā)電基地。這些分布式發(fā)電資源具有間歇性和不可預測性,常被學術界稱之為“負的負荷”,這些大容量、間歇性的綠色電源接入后,對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來安全隱患。

        最后,建設堅強智能電網(wǎng)需要功能強大、更加智能化的調度系統(tǒng)。智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎,將現(xiàn)代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。未來的智能電網(wǎng)首先應該具有堅強的網(wǎng)架結構,同時具備信息化、自動化、互動化的特征和自愈能力,方便加強與用戶的實時交互溝通,支持分布式電源和雙向潮流等特點。調度中心作為電網(wǎng)監(jiān)控的中樞,迫切需要建設具備實時分析、智能決策、適應市場化要求的安全可靠的智能型調度自動化系統(tǒng),以提高對電網(wǎng)的駕馭能力。

        4 堅強智能電網(wǎng)的智能調度實現(xiàn)方法及突破點

        調度的智能化是智能電網(wǎng)的核心體現(xiàn),智能調度是建設堅強智能電網(wǎng)的關鍵內容,是智能電網(wǎng)運行控制的神經(jīng)中樞。為適應智能電網(wǎng)的需求,調度系統(tǒng)應該具備更為全面而準確的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),具有強大的智能安全預警功能,在調度決策中注重系統(tǒng)安全與經(jīng)濟的協(xié)調:在系統(tǒng)故障時,能夠快速的診斷故障和提供故障恢復決策;能夠利用可視化技術,將電網(wǎng)的實時運行情況全面而直觀地提供給調度員。

        在智能電網(wǎng)建設過程中,調度環(huán)節(jié)應該在已有調度技術的基礎上,重點解決大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行問題,實現(xiàn)資源大范圍優(yōu)化配置;研究風電場及分布式電源的有效接入和控制技術,實現(xiàn)節(jié)能減排;開展智能調度技術支持系統(tǒng)、備用調度、應急指揮控制中心建設和調度通信數(shù)據(jù)網(wǎng)建設,在各級調度中心逐步建成智能調度決策支持系統(tǒng);建設實時監(jiān)控與預警、安全校核、調度計劃和調度管理等應用功能,全面提升大電網(wǎng)調度駕馭能力、資源優(yōu)化配置能力和靈活高效調度能力,保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、優(yōu)質運行[4]。

        [參考文獻]

        [1]謝開,劉永奇,朱治中,等.面向未來的智能電網(wǎng)[J].中國電力,2008,41(6):19-22.

        [2]姚建國,楊勝春,高宗和,楊志宏.電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望[J].電力系統(tǒng)自動化,2007,31(13):7-11.

        [3]吳敬儒.中國電網(wǎng)的發(fā)展與改革展望[J].電網(wǎng)技術,2001,25(11):6-9.

        [4]姚建國,嚴勝,楊勝春,等.中國特色智能調度的實踐與展望[J].電力系統(tǒng)自動化,2009,33(17):16一20.

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