陳云繼（中國長江電力股份有限公司，湖北宜昌443000）

基于智能電網(wǎng)及其電站自動化探討

陳云繼（中國長江電力股份有限公司，湖北宜昌443000）

電力工程建設(shè)始終是我國現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容，隨著近幾年來我國用電量的持續(xù)升高，穩(wěn)定供電已經(jīng)成為了電力企業(yè)的工作重點。智能電網(wǎng)及其電站自動化是電力企業(yè)確保電網(wǎng)可靠運行的重點，在確保電力供應穩(wěn)定方面有著重要的作用。所以，應該更深一步提高對于智能電網(wǎng)及其電站自動化的認識，從而確保供電穩(wěn)定性。

智能電網(wǎng)；電站；自動化

1 引言

電網(wǎng)是一個整體，電能從生產(chǎn)到輸送再到使用，各個環(huán)節(jié)的總量時刻都在發(fā)生著變化。由于電能具有不可儲存的特性，所以在電網(wǎng)系統(tǒng)中的電能在任何時刻都必須保持平衡，即發(fā)多少電的同時就必須用多少電，否則電網(wǎng)所供應的電能質(zhì)量標準就難以符合國家規(guī)定的各項指標。根據(jù)電能生產(chǎn)總量和使用總量必須保持瞬時平衡的特點，如果整個電網(wǎng)系統(tǒng)沒有統(tǒng)一規(guī)范的組織、嚴格的管理和科學的調(diào)度，電網(wǎng)根本無法安全穩(wěn)定運行，所以電網(wǎng)調(diào)度是電力系統(tǒng)中的一個十分重要的環(huán)節(jié)，電網(wǎng)調(diào)度自動化是電網(wǎng)調(diào)度發(fā)展的一種全新模式。當前電能是人類生產(chǎn)生活過程中不可缺少的能源，隨著我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展，智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為電力行業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的一個必然選擇，智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)具有環(huán)保性能好、安全可靠系數(shù)高、節(jié)能效果顯著、自愈能力強等優(yōu)質(zhì)特性，因此，智能電網(wǎng)調(diào)度自動化是未來電網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢和方向。

2 智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能

智能電網(wǎng)工作紛繁復雜，多種操作、多項功能、多類情況會在短時間共同出現(xiàn)，這就需要調(diào)度做出及時、正確、準確地反應，因此，自動化系統(tǒng)就成為智能電網(wǎng)功能穩(wěn)定、安全運行的前提。客觀地看自動化系統(tǒng)是一個綜合體系，智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集體系、數(shù)據(jù)傳輸體系、數(shù)據(jù)加工分析體系和信息決策體系等關(guān)鍵子系統(tǒng)，是穩(wěn)定智能電網(wǎng)，自動化進行電力調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。在智能電網(wǎng)工作系統(tǒng)性越來越強、復雜度越來越高的今天，自動化的電力調(diào)度系統(tǒng)就成為必然，智能電網(wǎng)可以通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)對調(diào)度信息的采集，形成正確的智能電網(wǎng)指令，高效傳輸智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)，并對智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)進行自動化、智能化地分析，通過智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實際應用做到對電力運行與調(diào)度情況的掌握，實現(xiàn)了電網(wǎng)自動化、最優(yōu)化的運營，初步達到了電力系統(tǒng)化、智能化、自動化發(fā)展的體系建設(shè)和功能建設(shè)目標，圖1是變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖1 變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

智能變電站一次設(shè)備智能化部分組件：

通過在現(xiàn)有運行一次設(shè)備（變壓器、開關(guān)設(shè)備等）上外掛或內(nèi)嵌監(jiān)測傳感器，結(jié)合就地化安裝的智能組件，實現(xiàn)一次設(shè)備智能化改造。一次設(shè)備智能化簡化了變電站二次回路設(shè)計，提高了系統(tǒng)可靠性，并為狀態(tài)檢修奠定了基礎(chǔ)，如圖2所示。

3 智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主要特點

建立調(diào)度自動化系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，逐漸減少高消耗、高污染的能源使用量，從而提高清潔、可再生能源利用率。智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)具有十分強大的優(yōu)質(zhì)特性（見圖3）。

圖2 智能組件的有機結(jié)合

圖3 智能電網(wǎng)自動化的特點

3.1 超強的自愈性

智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有超強的自愈性，保障電網(wǎng)能夠安全可靠運行。系統(tǒng)可以在無人操作的情況下，自動對電網(wǎng)中的問題進行修正和解決，從而消除潛在的風險隱患。智能電網(wǎng)在運行過程中，系統(tǒng)可以持續(xù)地進行檢測，通過自動診斷修復功能來操作防爆控制系統(tǒng)，操作準確方便，這一功能是傳統(tǒng)電網(wǎng)所不具備的。

3.2 強大的兼容性

智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有強大的兼容性，能夠?qū)㈦娔芄?、環(huán)保科學有機地結(jié)合起來。當客戶用電負荷過高時，智能電網(wǎng)可以通過自動化系統(tǒng)進行合理的資源配置，從而減輕電網(wǎng)負荷過高的壓力。智能電網(wǎng)通過調(diào)度自動化系統(tǒng)可以使多種能源發(fā)出的電能接入電網(wǎng)系統(tǒng)，特別是風能、太陽能等清潔可再生能源，對于節(jié)能減排環(huán)境保護具有重大意義。此外，智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)可以消除電網(wǎng)擾動的不利影響，大大提高電能的質(zhì)量，有效保障電力系統(tǒng)的供電可靠性。

3.3 較好的交互性

智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有較好的交互性，可以對電網(wǎng)設(shè)計方面存在的不足和問題進行修復和完善。充分利用建立在用戶端的接口，通過人機互動、人機聯(lián)動和模擬等技術(shù)手段，使電能的供應和使用能夠進行信息互換，從而更好地配置電力系統(tǒng)的資源，有力保障電力系統(tǒng)的供求平衡。

3.4 較強的集成功能

智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有較強的集成功能，可以將各個子系統(tǒng)進行良好地融合，使各系統(tǒng)間的信息和資源實現(xiàn)共享。并且，信息控制和系統(tǒng)優(yōu)化等功能可以進行規(guī)范化處理，從而能夠整體分析電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。

4 智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的改進

隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，我國電力系統(tǒng)已經(jīng)日趨完善，我國電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展應瞄準智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，通過對其相關(guān)完善更好地為我國電力系統(tǒng)進行服務。在我國當前情況下的電力系統(tǒng)中，由于相關(guān)智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)沒有具體的國家統(tǒng)一標準，這就造成了我國電力企業(yè)中存在多種智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，并且每個系統(tǒng)都有著自身的優(yōu)勢。

針對我國智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀，為了更好地使用該系統(tǒng)保障我國電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，我國需要在電力系統(tǒng)中同時使用多種智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)。通過這種辦法，可以使得不同系統(tǒng)間進行互補，更好的為我國電力系統(tǒng)進行服務。此外，在電力系統(tǒng)的某個智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，由于有多個系統(tǒng)的存在，這就使得相關(guān)突發(fā)事件的危害能夠降到最小，確保了出現(xiàn)問題后我國電力系統(tǒng)仍舊正常運行。

4.1 智能電網(wǎng)系統(tǒng)的信息化發(fā)展

信息是智能電網(wǎng)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，準確、完整的信息加工、分析和應用是智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能所在。進行智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的綜合建設(shè)要從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的時空特征和系統(tǒng)特點出發(fā)，將信息、數(shù)據(jù)的采集功能，因素分析能力進行整合，提高智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的準確性，提高智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能性。智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)需要大量的信息交流作為基礎(chǔ)，通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代化需要信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)作為支撐，今后智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)要設(shè)立、豐富通信架構(gòu)和信息體系，使智能電網(wǎng)中各類指令、各種信息在網(wǎng)絡(luò)中得到快速、準確地傳遞，形成大數(shù)據(jù)、多層面的通信能力，以快速地溝通和流暢地交換擴大數(shù)字和信息資源的功能與外延，以保障智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性、感知性和功能性的提升。

4.2 智能電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化發(fā)展

當前人工智能和專家決策機制在智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中有了初步地應用，取得了提高智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)功能性，提升了智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)準確性，增加智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的效果，并且由于智能化技術(shù)具有內(nèi)生性和構(gòu)建化的特點，使得智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中智能化發(fā)現(xiàn)成為根本的趨勢與方向。今后的智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)要立足于智能化系統(tǒng)、智能化技術(shù)、智能化網(wǎng)絡(luò)、智能化管理等相關(guān)體系的建設(shè)，要在智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中建立控制網(wǎng)絡(luò)、協(xié)調(diào)單元、決策機制，使智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠應對調(diào)度過程中各種操作和各類問題，達到對網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)智能化發(fā)展的保障。

4.3 智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展趨勢

隨著我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化的發(fā)展趨勢在我國各行各業(yè)中都有所體現(xiàn)，智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中也不能例外。為了實現(xiàn)我國國家電網(wǎng)的數(shù)字化，我國相關(guān)專家、學者近年來開展了無數(shù)的相關(guān)研究，用以促使我國電網(wǎng)數(shù)字化發(fā)展。如果智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字化，我國相關(guān)電力部門的決策就可以極大程度的提升其準確性，將對我國電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)起到較好的保護作用。

5 結(jié)語

綜上所述，智能電網(wǎng)走智能化的道路，實施自動化系統(tǒng)建設(shè)是電力工作與電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的方向，要在新時期繼續(xù)以智能電網(wǎng)的實際工作為導向，推進自動化系統(tǒng)多樣化、系列化建設(shè)，在滿足智能電網(wǎng)自動運行、管理、調(diào)控等功能目標的基礎(chǔ)上，實施系統(tǒng)進一步地更新和換代，做出智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)深入地探索，使智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)在效率、功能、體系上的優(yōu)勢進一步挖掘，建立智能電網(wǎng)的新機制，形成電力智能化、自動化發(fā)展建設(shè)的全面支撐。

[1]謝筱囡.智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].科技傳播（理論研究），2012（20）.

[2]馬韜韜，郭創(chuàng)新，曹一家，等.電網(wǎng)智能調(diào)度自動化系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．電力系統(tǒng)自動化，2010（9）.

[3]樹 華，韓建偉，劉志昂.智能電網(wǎng)自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].科技傳播，2014（19）.

TM76

A

2095-2066（2016）34-0036-02

2016-11-23

陳云繼（1971-），男，工程師，本科，主要從事水電檢修工作。