(云南电网有限责任公司临沧供电局临沧677000)
摘要:随着社会经济的快速发展,传统的电网已经无法满足各行业对电力资源的需求,于是智能电网应运而生。智能电网是将现代化通信技术与电网控制技术相结合,从而达到对智能电网管理的目的。本文通过对智能电网的概念进行界定,并对智能电网调度功能的需求进行分析,明确了智能电网调度系统需要具备的功能。并详细阐述了智能电网中信息和支撑关键技术、安全预警和智能决策技术、安全经济优化运行关键技术和电网优化运行关键技术等电网调度技术。
关键词:智能电网;电网调度技术;电网运行
前言:
目前,智能电网在配电网络中的地位越来越高,作为构建智能电网关键内容的电网调度技术,也逐渐备受人们的关注。电网调度系统是采用了新的能源和新的技术所形成的一种新型系统,能够对大型电网进行调度,并保障电网正常稳定运行。
一、智能电网的概念
智能电网从字面意思来看,其实就是将电网智能化。智能电网是一种利用新的能源和新的技术设备,将信息技术、通信技术和计算机技术等设施结合起来所形成的一种新型的电网,对电网的运行不断进行优化,从而使得电网更为安全、稳定和经济。智能电网调度作为建设智能电网的重要组成部分,它在保障智能电网稳定运行的同时,还需要维系电力资源的生产过程,为高压电网的稳定运行提供保障。
二、智能电网调度功能需求
智能电网调度的功能在于保障电网能够正常稳定运行,也就是需要保障供电与配电之间的平衡。同时,智能电网调度能够实时对电网系统中的电气设备、发电系统和配电站等设施的运行情况进行监控,对电网系统中的问题进行控制。此外,智能电网调度系统还具有避免电网系统受雷电的影响,因为雷电会使得电网系统中某一个部分的电压超过限额标准,从而产生相应的安全事故,而智能电网调度系统则可以有效规避这一情况,降低安全事故的发生概率。现阶段,智能电网调度系统包括了远程监控、远程控制和智能化决策等功能,进而能够指挥配电网中的电网设备调度倒闸工作,确保电网设备调度倒闸指令的正确性。同时,智能电网调度系统需要与GIS地理信息平台结合在一起,从而实现对某一个区域内的电网运行情况进行监控。一旦该区域内的电网运行出现故障,可以通过GIS地理信息平台快速找出故障的具体位置,从而采取相对应的措施进行解决,确保电网安全稳定运行。
此外,智能电网调度系统还需要具备智能通信、在线分析和在线计算等功能,例如对系统的荷载和网损等进行计算,从而确保电网运行过程中出现故障时,能够快速找出故障的具体位置,并对故障的各方面参数进行计算。目前,某些地区的电网系统中已经具备了云计算的功能,并建立起云数据平台将信息分享出去。同时,可以利用智能电网调度系统的远程控制技术来对安全自动装置和继电保护装置进行计算。
三、智能电网中电网调度技术
与传统电网调度不同之处在于,智能电网调度主要体现出了智能电网的经济、环保、稳定等特点,而且智能电网不仅需要保障供电与配电之间的平衡,还需要保障电网能够正常稳定运行。因此,智能电网调度系统必须对发电系统、配电站和电气设备等运行情况进行监控,同时避免电网受到外界不良因素的影响,这就要求电力企业需要加强对智能电网中电网调度技术的研究。
(一)信息和支撑关键技术
自动化是智能电网调度系统的基本要求,而准确、完整、可靠的基础信息能够为智能电网调度系统发挥其自身的监控、分析和辅助决策等功能提供重要的数据。同时,工作人员还可以建立调度、共享信息的平台,为智能电网的运行提供信息化结构和技术支持。
(二)大电网运行监控、安全预警和智能决策关键技术
智能电网调度系统能够对大电网运行情况进行实时监控,主要是依赖于动静态和继电保护装置所提供的信息。同时还能进行智能告警,一旦大电网运行中出现故障,将立即发出警报,以便工作人员第一时间知道大电网运行中存在的故障,从而能够及时进行解决。而智能电网调度系统对电网系统的广域网进行动态监控,则是依赖于全球定位系统的相量单元。通过广域网测量技术,智能电网调度系统能够采集到电网某一个瞬间的运行状态,并将其通过图像展现出来。该系统通过相量单元技术,能够具备故障示警、智能通讯等功能。智能电网调度系统在40s以内的一个时间段,向上级系统发送电网运行的动态数据,那么在这个断面的数据上会存在一个GPS坐标,从而能够对电网数据进行采集,对电网运行故障进行分析。
在电网安全预警功能的基础上,不断对电网调度系统的安全预警能力进行优化,从而对电网运行故障及时处理,提高电网运行的稳定性和风险的可控性。同时,对电网运行风险进行评估,根据评估结果对电网的防护系统进行探索,从而提高电网抵抗不良因素影响的能力。
(三)电网安全经济优化运行关键技术
在智能电网中,为了保障电网稳定运行,电网调度系统需要对电网中母线的荷载进行预测,从而选择正确的能源支持方式,使得电网能够正常运行。例如:在一些比较偏远、能源分布不均的地区,可以选择太阳能发电、风能发电等方式来提供电力能源。构建智能电网主要依靠于两个方面,即新能源和新技术,从而能够实现对配电网络进行管理,并能够对配电网络中存在的故障进行分析和解决。在一些电力资源比较匮乏的区域,构建智能电网,能够对当地的能源进行优化,对电网进行整合,从而为当地提供更为充足的电力资源。构建智能电网是满足政府所提出的能源政策和推动特大电网发展的需求,在节能环保、控制成本、优化网损等方面都发挥着重要作用,最大程度提高了能源的利用率,扩展了资源优化的范围。
(四)电网优化运行关键技术
智能调度系统能够基于EMS/SCADA实现对电网的动态监测以及决策支持,并且能够针对近年来电网运行中常见的问题进行运算预警,实现电网的优化运行。例如当前某些地区所使用的智能调度系统能够依据PMU平台所传递的电网动态数据信息,进行在线低频振荡的运算分析。通过动态跟踪以及监控功能也能够实现对电压相对相角、频率和功率动态曲线的跟踪,并且能够对动态曲线的频谱进行实时计算分析,当某一位置的频率范围小于要求值时,智能调度系统需对调度运行人员发出相应的告警信息,并且通过同步相量技术,对告警位置进行标注,并将告警状态进行高速采集,这样就能够保证电网维修人员能够快速确定电网运行不稳定的原因,从而实现电网的优化运行。
此外,一些智能电网调度系统能够限制电网中的电流和电压,从而达到降低网损的目的,并保障电网能够正常稳定运行。例如:随着电网的互联,以及电网结构的不断完善,短路电流控制已经逐渐成为当前电力企业急需解决的问题之一。以往的电流限制技术是改变电网系统的运行方式,或者是电网系统中设备的性能来实现的。虽然这些方式达到了降低电网中电流的目的,但是也对电网正常运行产生了影响,增加了成本支出。控制短路电流是近段时间才提出的一种降低线损的方法,故障电流限制器的电阻一般很少甚至为零,在电网系统出现故障的时候,故障电流限制器的电阻会瞬间增大,但是对电网的正常运行不会产生影响。正是因为故障电流限制器这个优点,目前已经被广泛运用于华东电网中。
小结:
总之,随着科学技术不断发展,构建智能电网工作也处于快速发展阶段,其中智能电网调度技术得到了充足的完善,不仅满足当前智能电网构建的需求,而且促进了经济和能源的不断优化。由于智能电网调度技术能够使得电网更为统一化、自动化和信息化,因此,电力企业需要加强对智能电网调度系统的建立,使得智能电网调度系统能够对特大电网进行调度,使得电网运行更为环保、稳定和经济。
参考文献:
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