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        智能電網(wǎng)調(diào)度運行面臨的關(guān)鍵技術(shù)研究

        2016-08-23 01:09:42許濤張洲
        中國科技博覽 2016年15期
        關(guān)鍵詞:調(diào)度運行智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

        許濤+張洲

        [摘 要]智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)是電網(wǎng)實現(xiàn)智能化的最關(guān)鍵與基礎(chǔ)的內(nèi)容,對于電力企業(yè)來說,智能電網(wǎng)系統(tǒng)工作的建立與使用還是一項新事物,需要不斷的完善,在實踐中不斷摸索與總結(jié)經(jīng)驗,適時對智能電網(wǎng)系統(tǒng)情況進行分析,提出改時建議,并加強對智能電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)的研究,對于智能電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展有重要意義。本文對智能電網(wǎng)調(diào)度運行面臨的關(guān)鍵技術(shù)進行了探討。

        [關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng) 調(diào)度運行 關(guān)鍵技術(shù)

        中圖分類號:TM734 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)15-0333-01

        智能電網(wǎng)調(diào)度利用先進的科學(xué)技術(shù),從電網(wǎng)預(yù)測、計劃、建模、控制、分析、決策、展現(xiàn)等多個方面,確保了電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、靈活、高效、經(jīng)濟運行。智能電網(wǎng)調(diào)度還是一個比較新的概念,還需要不斷的改進和完善,需要在實踐中進行修正,要想做好智能電網(wǎng)建設(shè)工作,就必須將一次電網(wǎng)的堅強與二次電網(wǎng)調(diào)度的智能相結(jié)合。

        一、智能調(diào)度技術(shù)的主要目標(biāo)

        1、開放并且可擴展

        智能電網(wǎng)調(diào)度運行系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該是開放性的,要能夠滿足系統(tǒng)各個方面的要求,比如系統(tǒng)的升級和維護等。要能夠支持第三方插件,具備自由擴展的功能,有應(yīng)用和軟件需要升級可以迅速地完成。

        2、先進實用

        智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和應(yīng)用等方面的設(shè)計都要借鑒一些國內(nèi)外的先進技術(shù)成果,采用實用的體系架構(gòu),進行安全的分區(qū),采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的可視化界面國際比較前沿的技術(shù),使系統(tǒng)在國際上處于相對比較領(lǐng)先的位置。

        3、安全可靠

        智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)在技術(shù)方面要將系統(tǒng)安全方面的要求充分地考慮到,要遵循電力二次系統(tǒng)安全防護的相關(guān)原則,在邊界的安全防護基礎(chǔ)上,采用國產(chǎn)的安全操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫,通過證書技術(shù)的應(yīng)用加強信息安全,在權(quán)限的管理方面設(shè)置認(rèn)證控制。

        4、便于管理和維護

        智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)該對應(yīng)用進行靈活的配置和管理,從而實現(xiàn)靈活的裁剪。要支持工程實施環(huán)境的參數(shù)化使用和可配置性,對于客戶調(diào)整和平臺功能都能夠方便使用,注重用戶的感受,對于日常的運行、升級和維護等都應(yīng)該方便快捷。

        二、智能電網(wǎng)調(diào)度運行的關(guān)鍵技術(shù)

        1、電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)與輔助決策技術(shù)

        電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)為電力系統(tǒng)的控制以及電網(wǎng)運行提供了新的方法和途徑,利用該技術(shù)能夠?qū)Πl(fā)電機功角進行直接測量,為調(diào)度總站提供電網(wǎng)的動態(tài)數(shù)據(jù),并且利用GPS 為動態(tài)數(shù)據(jù)設(shè)定時標(biāo),自動監(jiān)測電網(wǎng)的運行情況,保證電網(wǎng)安全可靠運行。由于是實時監(jiān)測,克服了傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)無法采集動態(tài)數(shù)據(jù)的缺陷,而且還能準(zhǔn)確獲取發(fā)電機組當(dāng)?shù)仡l率,根據(jù)這一結(jié)果評估機組的調(diào)頻性能,提高了調(diào)度總站對機組調(diào)頻性能的有效控制和考核,加強了調(diào)度總站對電力系統(tǒng)的控制。在實時動態(tài)監(jiān)測基礎(chǔ)上,國內(nèi)已經(jīng)建成了監(jiān)測預(yù)警和輔助決策系統(tǒng),這一系統(tǒng)的功能主要有以下幾點:在線狀態(tài)估計、靜態(tài)安全分析、實時動態(tài)監(jiān)測、熱穩(wěn)定和功角穩(wěn)定計算、靜態(tài)和暫態(tài)的電壓穩(wěn)定計算、控制輔助決策等。借助該系統(tǒng)不僅可以增強調(diào)度人員對智能輸電網(wǎng)的駕馭能力,也在很大程度上提高了電網(wǎng)的輸送能力。

        2、電網(wǎng)運行方式和電力系統(tǒng)元件在線分析技術(shù)

        在調(diào)度工作中,電網(wǎng)運行方式的合理選擇和有效安排,對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行起到了基礎(chǔ)性作用,對運行方式的選擇和安排是建立在負(fù)荷預(yù)測基礎(chǔ)上的,進而制定發(fā)電計劃和設(shè)備檢修計劃。在以往檢修方式下,調(diào)度人員要花費大量的時間對離線數(shù)據(jù)進行計算,計算工作量非常龐大,這種離線穩(wěn)定計算已經(jīng)難以滿足電網(wǎng)實際運行的需要,而利用在線分析技術(shù),則可以最大限度地提高工作效率,減少調(diào)度人員的工作量,甚至無需再進行離線計算。實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù)和輔助決策技術(shù)一樣,在線分析技術(shù)的工作要點就是要將離線提升至在線,在實際運行中,在線穩(wěn)定計算能夠完全實現(xiàn)離線計算無法完成的多重故障產(chǎn)生的計算。為了提高計算分析的精確性,有必要建立電力系統(tǒng)元件的仿真模型,根據(jù)元件的參數(shù)反映系統(tǒng)的運行狀況。原有模型的建立普遍采用經(jīng)典理論參數(shù),然而運行狀態(tài)的變化會導(dǎo)致系統(tǒng)元件參數(shù)的變化,經(jīng)典參數(shù)對動態(tài)數(shù)據(jù)難以實現(xiàn)有效的辨識,這時就需要借助動態(tài)監(jiān)測技術(shù)和輔助決策技術(shù),對在線參數(shù)進行測量和辨識。

        3、 短路電流控制與輸電線路測距技術(shù)

        隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化以及互聯(lián)的加強,短路電流控制越來越受到調(diào)度部門的重視,現(xiàn)階段采用的故障電流限制技術(shù)是從系統(tǒng)運行方式、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備性能等方面去解決短路電流控制問題,這種方法雖然起到了應(yīng)有的作用,但是卻有著降低電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的負(fù)面效果,以此來調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu),費用也非常高,這勢必會增加投資,也難以達到電網(wǎng)高效經(jīng)濟運行的目標(biāo)。基于故障電流限制器的短路電流控制技術(shù)是目前控制短路電流采用的一種新的方法,該技術(shù)在應(yīng)用過程中幾乎不會對電網(wǎng)的運行產(chǎn)生影響。目前,長距離、超高壓輸電線路也越來越多,對線路故障點進行準(zhǔn)確定位和快速排查也顯得越來越重要,以往通過分析故障錄波的方式來找出故障點,這種方式存在一定的缺陷,如測距精度無法得到有效保障,國家規(guī)定的測量標(biāo)準(zhǔn)是3%,但是在高阻接地狀況下,錄波器的該項指標(biāo)是很難實現(xiàn)的。基于廣域網(wǎng)的輸電線路測距技術(shù)不但能夠?qū)€路故障進行快速定位,而且還能克服原理上的缺陷,根據(jù)行波原理,利用小波變換技術(shù)對線路發(fā)生故障時產(chǎn)生的行波信號進行分析,從而準(zhǔn)確定位故障點距離。

        4、一體化智能應(yīng)用支撐關(guān)鍵技術(shù)

        首先一體化模型管理技術(shù)在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)中的應(yīng)用主要是為智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型,幫助智能電網(wǎng)更好的分析電網(wǎng)調(diào)度過程中的相關(guān)數(shù)據(jù),更好的查看智能電網(wǎng)中的相應(yīng)需要;其次可視化展示技術(shù)在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)中的應(yīng)用主要是通過對智能可視化支撐平臺的構(gòu)建來完成對智能電網(wǎng)調(diào)度過程中調(diào)度內(nèi)容、調(diào)度目標(biāo)、調(diào)度范圍乃至調(diào)度技術(shù)的全方位可視化工作,更加有效的完成智能電網(wǎng)調(diào)度過程中相應(yīng)的智能監(jiān)測、智能預(yù)警以及智能決策和分析工作;最后,大容量信息處理技術(shù)則是針對只能智能電網(wǎng)調(diào)度過程中超多容量的信息數(shù)據(jù)進行提取分析的技術(shù)內(nèi)容,其能夠有效的保證智能電網(wǎng)調(diào)度過程中相應(yīng)數(shù)據(jù)信息采集以及分析過程中的完整性、及時性以及準(zhǔn)確性,對不同空間、不同規(guī)格、不同內(nèi)容的大容量信息實現(xiàn)更加全面細(xì)致的處理工作。

        5、在線預(yù)警以及安全防御技術(shù)

        在線預(yù)警以及安全防御技術(shù)是智能電網(wǎng)組件以及運行過程中具備的重要技術(shù)類型,其能夠為智能電網(wǎng)的運行狀態(tài)提供自動感知、自動診斷、自動預(yù)防以及自動愈合等多項電網(wǎng)運行功能,有效的提高了智能電網(wǎng)運行過程中的智能監(jiān)控能力和在線預(yù)警能力,對于提高智能電網(wǎng)運行過程中的安全性以及可靠性發(fā)揮了非常重要的作用,同時,這種智能電網(wǎng)的在線預(yù)警以及安全防御技術(shù)還能夠有效的應(yīng)用在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)內(nèi)容中,有效的提升智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)應(yīng)用過程中面對特大性或者緊急性電網(wǎng)安全事故情況下的安全穩(wěn)定能力,減少智能電網(wǎng)在惡劣情況下的運行安全風(fēng)險,有效的提升了智能電網(wǎng)的運行抵抗能力以及運行穩(wěn)定能力。

        綜上所述,智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關(guān)鍵技術(shù)對電網(wǎng)至關(guān)重要,對其開發(fā)與利用必須要合理,只有這樣才能確保電網(wǎng)運行更加安全,才能促進社會的發(fā)展。掌握并運用智能電網(wǎng)調(diào)度自動化關(guān)鍵技術(shù),能為社會帶來巨大的效益,因此要加大對其資金和人員投入力度。

        參考文獻

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