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電網(wǎng)智能化中,高級傳感器、自動化設(shè)備以及通訊設(shè)備都具有廣泛的應(yīng)用,這些設(shè)備對電網(wǎng)智能化起到支撐作用。電網(wǎng)智能化具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)優(yōu)化電網(wǎng)管理,電網(wǎng)智能化能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行提供豐富相近的資料支持,從而為處理各種突發(fā)事件提供依據(jù);
(2)電網(wǎng)智能化能夠優(yōu)化電力系統(tǒng),對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,提升供電質(zhì)量,保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行;
(3)電網(wǎng)智能化具有良好的系統(tǒng)兼容性,能夠?qū)Ξ?dāng)前的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展;
(4)電網(wǎng)智能化能夠提升電能利用效率,減少電能消耗,提升資源利用效率。
1.2電網(wǎng)智能化建設(shè)發(fā)展歷程
電網(wǎng)智能化是歐美國家首先提出來的概念,我國于2009年首次提出電網(wǎng)智能化的概念,根據(jù)我國電網(wǎng)工作實(shí)際,提出了以特高壓電網(wǎng)為骨架,各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,以通信網(wǎng)絡(luò)為支撐,保證電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、用電、調(diào)度的電壓等級,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、自動化,構(gòu)建具有經(jīng)濟(jì)高效、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)體系。隨著我國電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,電網(wǎng)智能化建設(shè)具有良好的發(fā)展前景。
1.3電網(wǎng)智能化意義
電網(wǎng)智能化是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢,對于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有以下的意義:
(1)提升電能利用效率,推動清潔能源科學(xué)發(fā)展,我國能源資源總量匱乏,而且以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)為我國的環(huán)境帶來很多問題,電網(wǎng)智能化能夠提升電能利用效率,推動清潔能源技術(shù)的發(fā)展與建設(shè)。
(2)帶動技術(shù)創(chuàng)新,我國電力行業(yè)的核心競爭力不強(qiáng),推動電網(wǎng)智能化,能夠推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建設(shè),提升電力技術(shù)發(fā)展更新,為推動電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶了機(jī)遇。
(3)為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供能源支持,能源是社會發(fā)展的動力支持,我國的能源供給與電力安全面臨著嚴(yán)峻形勢,自然災(zāi)害、石油儲備不足等因素造成能源不足,因此采用電網(wǎng)智能化,推動電動汽車的規(guī)?;l(fā)展,能夠替代石油產(chǎn)品的替代,維護(hù)國家能源安全。
(4)為實(shí)現(xiàn)國家減碳目標(biāo)提供支持,我國政府提出了于2020年實(shí)現(xiàn)單位減碳40-50%的目標(biāo),電網(wǎng)智能化能夠大幅度的減少電能消耗,減少碳排放,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo),為政府部門提供決策支撐。
1.4電網(wǎng)智能化建設(shè)目標(biāo)
電網(wǎng)智能化總體建設(shè)目標(biāo)是為了優(yōu)化電源結(jié)構(gòu),提升電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平,實(shí)施節(jié)能發(fā)電調(diào)度,并且以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,做好各級電網(wǎng)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)電力輸送的網(wǎng)絡(luò)化與信息化,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)全面采集于實(shí)時(shí)共享,對變電站進(jìn)行智能調(diào)度,構(gòu)建配電自動化與配網(wǎng)調(diào)控一體化的智能技術(shù)全面支持,提升對配電網(wǎng)的控制能力,達(dá)到電網(wǎng)調(diào)度的規(guī)范化、流程化、智能化水。在電網(wǎng)智能化體系中,電力通信是電網(wǎng)智能化的重要環(huán)節(jié),為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化,通信信息平臺的建設(shè)目標(biāo)是:
(1)全面集成國家電網(wǎng)資源計(jì)劃系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)通信信息平臺的有效擴(kuò)展,從而實(shí)現(xiàn)信息共享與安全便捷防護(hù),提升信息安全,規(guī)范公司管理,對公司進(jìn)行整體業(yè)務(wù)分析與輔助戰(zhàn)略管理;
(2)建立以光纖化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化為特征的通信信息平臺,實(shí)現(xiàn)骨干傳輸網(wǎng)的建設(shè),從而實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)之間的通信,提升公司增值業(yè)務(wù)。
2電力通信信息化系統(tǒng)構(gòu)建方案
2.1電力通信信息化概述
電力通信信息化已經(jīng)經(jīng)歷過多個(gè)階段,隨著電網(wǎng)智能化的不斷發(fā)展,電力通信信息化已經(jīng)逐漸發(fā)展,電力通信信息化經(jīng)過了以下的幾種階段:
(1)人工管理階段,電力通信信息化的初始階段主要是依靠人工進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息的管理,主要是采用紙質(zhì)方式進(jìn)行信息記錄與管理;
(2)電子化階段,經(jīng)過一定時(shí)期的發(fā)展,電網(wǎng)的通信網(wǎng)已經(jīng)具備一定的規(guī)模,并且實(shí)現(xiàn)了部分設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的管理,但是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的因素,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況與網(wǎng)絡(luò)資源獨(dú)立脫節(jié),無法實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)運(yùn)作與故障有效管理,故障定位與故障處理較難;
(3)電力通信網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)展,電力通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)達(dá)到了一定的規(guī)模,電網(wǎng)能夠承載的業(yè)務(wù)逐漸多元化,可靠性逐漸提升,因此需要提升通信網(wǎng)絡(luò)精益化管理。
2.2電力通信信息化系統(tǒng)關(guān)鍵問題
為了提升電力通信網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)建設(shè),需要從電力網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)運(yùn)行、通信網(wǎng)監(jiān)控多方面實(shí)現(xiàn)有效管理,為了提升電力通信信息化系統(tǒng)建設(shè),需要解決以下的關(guān)鍵問題:
(1)解決大規(guī)模通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),并且實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源管理與資源的調(diào)度;
(2)對于通信網(wǎng)的監(jiān)控以及運(yùn)行管理進(jìn)行統(tǒng)一管理,并且實(shí)現(xiàn)多平臺的開發(fā)與集成;
(3)實(shí)現(xiàn)不同層次之間的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并且實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的管理。因此在電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中,需要解決以上的問題,保障通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。
2.3電力通信信息化系統(tǒng)構(gòu)建目標(biāo)
為了實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)智能化相適應(yīng),電力通信信息化系統(tǒng)建設(shè)需要達(dá)到以下的目標(biāo):
(1)統(tǒng)一性,實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備以及電力系統(tǒng)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理,對于電力系統(tǒng)中的故障監(jiān)視、現(xiàn)場處理以及資源調(diào)度進(jìn)行統(tǒng)一管理,保障電力系統(tǒng)調(diào)動的穩(wěn)定性與統(tǒng)一性;
(2)安全性,采用數(shù)字簽名、日志記錄等方式對電力通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全管理,保障電力通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了對電力信息進(jìn)行有效管理,需要在網(wǎng)絡(luò)層、操作系統(tǒng)層進(jìn)行高級別產(chǎn)品,并且做好軟件安全管理;
(3)開放性,保證電力通信系統(tǒng)的開放性,能夠與其他的系統(tǒng)進(jìn)行兼容,從而實(shí)現(xiàn)接口管理;
(4)先進(jìn)性與實(shí)用性平衡,采用分布式處理技術(shù)與多力度重用方法,從而實(shí)現(xiàn)多借口之間的互聯(lián)與互通,實(shí)現(xiàn)不同借口之間的管理;
(5)可靠性與可維護(hù)性,保證電力通信的數(shù)據(jù)可靠性與程序可靠性、設(shè)備可靠性,全面保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,并且做好故障監(jiān)督管理,保障系統(tǒng)的可維護(hù)性;
(6)可擴(kuò)充性與可延展性,為了實(shí)現(xiàn)借口的管理,需要采用定制模塊進(jìn)行管理,對于設(shè)備的內(nèi)部接口進(jìn)行有效管理,保證電力通信設(shè)備的可擴(kuò)充性與可延展性,便于升級與擴(kuò)展;
(7)經(jīng)濟(jì)性,保障電力通信網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)型,能夠充分利用現(xiàn)有的資源,使網(wǎng)絡(luò)控制能夠達(dá)到自動化與半自動的有效平衡。
2.4電力通信信息化系統(tǒng)構(gòu)建
因此在該系統(tǒng)中,能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:
(1)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視子系統(tǒng),能夠?qū)﹄娏νㄐ旁O(shè)備進(jìn)行監(jiān)督管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中的隱患與故障,及時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)備隱患管理,縮短隱患與故障發(fā)現(xiàn)以及處理時(shí)間;
(2)資源管理子系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對通信光纜、設(shè)備、號碼資源進(jìn)行有效管理,實(shí)現(xiàn)資源的集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、精益化管理,并且保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場資源核查數(shù)據(jù)有效對應(yīng);
(3)運(yùn)維管理平臺,該平臺能夠?qū)崿F(xiàn)通信資源調(diào)度、檢修計(jì)劃管理、退運(yùn)管理以及工程資料管理等16個(gè)工作流程的標(biāo)準(zhǔn)化、信息化管理。將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、資源管理以及運(yùn)維管理3個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行整合管理,從而能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源分配調(diào)度與管理。
3電力通信在電網(wǎng)智能化的支撐作用
為了達(dá)到電網(wǎng)智能化的目標(biāo),電網(wǎng)運(yùn)行中的發(fā)電、輸電、變電以及用電等關(guān)鍵步驟對電網(wǎng)優(yōu)化具有重要的意義,為了保證電網(wǎng)智能化管理,需要采用廣域測量、自動抄表、自動測量以及能源管理等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行管理,其中自動測量技術(shù)以及自動抄表技術(shù)是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),能夠?yàn)殡娋W(wǎng)信息的全局監(jiān)控、信息采集于分析處理提供依據(jù)。
3.1信息傳遞處理
電力通信系統(tǒng)是電網(wǎng)智能化的核心,對電網(wǎng)運(yùn)行中的信息傳輸、傳感和交互起著重要作用。為了實(shí)現(xiàn)電能的高速傳輸,需要對電力系統(tǒng)進(jìn)行有效管理。電力通信能夠?qū)崿F(xiàn)信息的傳遞,從而為電網(wǎng)運(yùn)行的提供數(shù)據(jù)支撐,為電網(wǎng)的監(jiān)控、管理與維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。采用構(gòu)建以光纖化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化的通信管理信息平臺,能夠?qū)蛻艚K端、變電站以及電網(wǎng)信息進(jìn)行管理,將電網(wǎng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芙K端,從而實(shí)現(xiàn)對電力體統(tǒng)的智能化管理,對電力參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)電能的配送與管理。在現(xiàn)代電網(wǎng)設(shè)計(jì)中,電力通信是電網(wǎng)智能化的核心,基于電網(wǎng)信息傳遞,能夠有效地提升電網(wǎng)運(yùn)行的效率,為電網(wǎng)智能化穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。電力通信能夠?qū)崿F(xiàn)不同電網(wǎng)系統(tǒng)之間的信息交流共享,為電網(wǎng)系統(tǒng)的整體優(yōu)化提供決策,保證電網(wǎng)信息安全,為電網(wǎng)市場的穩(wěn)定運(yùn)行提供依據(jù)。
3.2設(shè)備監(jiān)控管理
電網(wǎng)智能化需要傳感器系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、光纖、變電系統(tǒng)等做種系統(tǒng)與設(shè)備構(gòu)成,為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定化運(yùn)行,需要對電子設(shè)備進(jìn)行管理,從而做好電子設(shè)備的監(jiān)控與維護(hù)。電力通信能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控管理,對于電力設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,能夠獨(dú)系統(tǒng)進(jìn)行管理,從而保證電能在不同的雙系統(tǒng)之間穩(wěn)定運(yùn)行。傳感器對于電力設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并且具有故障預(yù)警、自動處理的能力,電力通信能夠?qū)鞲械臄?shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芙K端,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的監(jiān)控管理,保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。我國電網(wǎng)智能化的建設(shè),是以特高壓電網(wǎng)為骨架,各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,為了對電網(wǎng)智能化的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控管理,需要采用有效的動力通信,從而做好電網(wǎng)設(shè)備的管理,促進(jìn)電網(wǎng)智能化工作有序開展。
3.3保護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定
電力通信網(wǎng)對于電網(wǎng)智能化的主要支撐作用在于,能夠保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電網(wǎng)系統(tǒng)中,電力通信系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)與安全穩(wěn)定系統(tǒng)構(gòu)成了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定系統(tǒng),對于電力智能化的安全管理具有重要的意義。電力通信系統(tǒng)是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ),因?yàn)殡娏νㄐ畔到y(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動化、管理現(xiàn)代化以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營市場化的基礎(chǔ),所以電網(wǎng)智能化對于電力通信的可靠性、快速性、準(zhǔn)確性以及信息安全性具有嚴(yán)格的要求,電力通信系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量對于電網(wǎng)質(zhì)量化具有重要的影響。為了保障電力通信建設(shè),需要構(gòu)建符合電網(wǎng)發(fā)展的專用通信網(wǎng)絡(luò),目前大多數(shù)國家的電網(wǎng)都以自建為主的方式完成了電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)的建設(shè),我國的電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)主要是以廣域測量、自動抄表、自動測量以及能源管理等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行管理,能夠促進(jìn)電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),增強(qiáng)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3.4促進(jìn)電力市場發(fā)展
電力通信系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動化與生產(chǎn)管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ),為了促進(jìn)電力市場的穩(wěn)定,為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供安全穩(wěn)定的電力資源,需要電力通信系統(tǒng)的支持。隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)與規(guī)模日益增強(qiáng),電力通信是保障電網(wǎng)同步發(fā)展與電力市場穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ),電力通信信息技術(shù)除了能夠保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行之外,還能夠推動電力工業(yè)的發(fā)展,從而促進(jìn)電力市場的建設(shè)發(fā)展。隨著電力改革的持續(xù)進(jìn)行,電力公司的發(fā)電、輸電、配電實(shí)行統(tǒng)一經(jīng)營,而當(dāng)前不同的經(jīng)營分解成為獨(dú)立的實(shí)體參與競爭,開放式的競爭為電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)劃帶來了不確定性,電力通信能夠保障不同企業(yè)之間的信息傳遞,對于電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
4電力通信在現(xiàn)代電網(wǎng)智能化中的應(yīng)用與發(fā)展
關(guān)鍵詞:農(nóng)村電網(wǎng);智能化建設(shè);思考
中圖分類號: TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1673-1069(2017)03-70-2
0 引言
我國的電網(wǎng)在近些年得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,傳統(tǒng)的電力調(diào)度模式已無法適應(yīng)當(dāng)前的電力發(fā)展情況,智能化電網(wǎng)將會取代傳統(tǒng)的電力調(diào)度模式,其是時(shí)展的必要趨勢。農(nóng)村作為我國電力系統(tǒng)的末端部位,建設(shè)智能化的電網(wǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 我國農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展取得了較大的進(jìn)步,極大地提高了農(nóng)村地區(qū)人們的用電質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn),使得人們的生活水平有了顯著的提高。然而,目前農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展過程中仍然不可避免地出現(xiàn)了一些問題和缺陷,嚴(yán)重阻礙了農(nóng)村電網(wǎng)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,究其原因主要是由于農(nóng)村電網(wǎng)可靠性與負(fù)荷控制管理系統(tǒng)利用率都相對較低。眾所周知,農(nóng)村電網(wǎng)可靠性高低是網(wǎng)能否穩(wěn)定供電的主要原因,一旦農(nóng)村電網(wǎng)可靠性出現(xiàn)問題,將給電網(wǎng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響,失去原有的功能;另外,負(fù)荷控制管理系統(tǒng)是農(nóng)村用電采集的重要渠道,是確保電力供需穩(wěn)定的決定性因素?,F(xiàn)階段,農(nóng)村負(fù)荷控制管理系統(tǒng)利用率較低,使得用電信息無法及時(shí)采集,從而給電網(wǎng)供電工作造成影響。由此可見,農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)中還存在一些不足之處,使得電網(wǎng)發(fā)展受到制約,如何解決農(nóng)村電網(wǎng)系統(tǒng)中存在的這些問題,從而使農(nóng)村電網(wǎng)朝著智能化、自動化水平發(fā)展,成為相關(guān)電網(wǎng)建設(shè)人員需要思考的問題[1]。
2 智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)需求
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,我國的城鄉(xiāng)一體化也正穩(wěn)步進(jìn)行中,在此背景下的農(nóng)村地區(qū)具有多種特點(diǎn),例如客戶的用電需求逐漸變得多樣化,農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展腳步逐漸加快,縣城逐漸城市化、農(nóng)村逐漸集鎮(zhèn)化,農(nóng)村地區(qū)的負(fù)荷也相對較為集中。但科技發(fā)展水平提高才可以使智能電網(wǎng)的先進(jìn)性得以實(shí)現(xiàn),尤其表現(xiàn)在信息化模式的規(guī)范化、供電模式的優(yōu)化、自動化模式的實(shí)用化、線路損耗情況、用電模式互動化以及分散式電源的接入等方面[2]。要實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的智能化,就必須要不斷提高農(nóng)村電網(wǎng)設(shè)備的整體水平,發(fā)展農(nóng)村電網(wǎng)網(wǎng)架,不斷研發(fā)、創(chuàng)新與完善適合農(nóng)村電網(wǎng)特點(diǎn)的智能化技術(shù)。
3 我國農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 農(nóng)村電網(wǎng)智能調(diào)度技術(shù)
智能調(diào)度技術(shù)是我國農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容,其在輸電網(wǎng)中具有不可替代的重要地位。農(nóng)村智能電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù)是整個(gè)智能輸電網(wǎng)最為重要的部分,其被稱為智能輸電網(wǎng)的“神經(jīng)中樞”,其能夠保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性,同時(shí)還能夠支撐電力的生產(chǎn)。農(nóng)村智能電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù)要做到以縣為單位進(jìn)行建設(shè),并且要做到縣級生產(chǎn)全過程以及全維度業(yè)務(wù)的調(diào)度,實(shí)現(xiàn)預(yù)警監(jiān)控的全景化、決策管理的精益化、集成一體化的支撐以及多維展現(xiàn)的客觀性的目的,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)村智能電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù)的真正實(shí)踐。
3.2 農(nóng)村電網(wǎng)智能配網(wǎng)技術(shù)
在農(nóng)村智能化電網(wǎng)的建設(shè)過程中,智能配網(wǎng)技術(shù)是農(nóng)村智能化電網(wǎng)建設(shè)體系的最為核心的部分,其能夠?qū)⑤旊娋W(wǎng)與用電網(wǎng)之間的關(guān)系變得更加和諧與穩(wěn)定。同時(shí),農(nóng)村電網(wǎng)智能配網(wǎng)技術(shù)是整個(gè)網(wǎng)架中最為薄弱的部分,主要是因?yàn)榕渚W(wǎng)技術(shù)涉及的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约拔{路極為復(fù)雜。因此,農(nóng)村電網(wǎng)的智能配網(wǎng)技術(shù)對于整個(gè)農(nóng)村電網(wǎng)智能化的建設(shè)來說是極為重要且具有較大影響的。目前,我國的農(nóng)村電網(wǎng)智能配電系統(tǒng)通常使用的是光纖通信的方式,這種方式相比于其他方式來說更為經(jīng)濟(jì)與使用。
3.3 農(nóng)村電網(wǎng)智能變電站技術(shù)
變電站不僅是農(nóng)村配電網(wǎng)系統(tǒng)的來源部分,還是農(nóng)村智能化數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)部分。農(nóng)村電網(wǎng)的智能變電站技術(shù)可以促進(jìn)農(nóng)村電網(wǎng)智能變電站的建設(shè),在進(jìn)行智能化變電站的建設(shè)過程中,必須要建立智能變電站的通信網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng),并且建設(shè)二者的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與模型,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的一體化、同時(shí),還要定期檢查通信網(wǎng)絡(luò)是否存在問題,使智能變電站的通信網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定,這樣才可以真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)的智能化建設(shè)。
4 智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)路線
4.1 優(yōu)化農(nóng)村電網(wǎng)供電模式
建設(shè)智能化的農(nóng)村電網(wǎng),就必須要能夠建設(shè)一個(gè)設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)強(qiáng)、架構(gòu)可靠的電網(wǎng)。同時(shí),在進(jìn)行建設(shè)時(shí),必須要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況與供電需求對農(nóng)村的供電系統(tǒng)進(jìn)行合理調(diào)整,其中,農(nóng)村供電系統(tǒng)的主要構(gòu)成要素主要包括電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、裝備的配置以及網(wǎng)絡(luò)的布局等。除此之外,還要協(xié)調(diào)不同電壓等級的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃,并不斷規(guī)范農(nóng)村智能化電網(wǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),提高農(nóng)村智能化電網(wǎng)建設(shè)的質(zhì)量。初期的供電模式如表1所示。
4.2 智能變配電的單元建設(shè)
4.2.1 變電站智能化
農(nóng)村電網(wǎng)智能化變電站的建設(shè)要利用國家IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一通信平臺,從而實(shí)現(xiàn)信息數(shù)字化、功能的集成化以及結(jié)構(gòu)的緊湊化,同時(shí)還要通過綜合分析各類信息,自動協(xié)同控制來進(jìn)行設(shè)備的選擇。農(nóng)村電網(wǎng)智能化變電站主要就是以變電站設(shè)備在線監(jiān)測為主,改造升級常規(guī)站為輔,從而實(shí)現(xiàn)新舊變電站的智能化。
4.2.2 配電臺區(qū)智能化
目前,我國農(nóng)村的配電臺區(qū)還存在較多的問題,如測控手段的缺失、治理手段較少、二次設(shè)備分散等問題,這些問題嚴(yán)重影響了農(nóng)村智能化電網(wǎng)的建設(shè)。低壓配電臺區(qū)對于農(nóng)村電網(wǎng)來說是非常必要和重要的,其是給用戶供電的主要節(jié)點(diǎn)[3]。因此,必須要加強(qiáng)智能化的監(jiān)控終端建設(shè),同時(shí)還要綜合治理電網(wǎng)質(zhì)量等方面,利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對配電臺區(qū)進(jìn)行智能化的控制以及數(shù)字化的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4.3 加強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)自動化運(yùn)行控制
4.3.1 縣級調(diào)度自動化
縣級供電企業(yè)的建設(shè)必須要以其自身的調(diào)動自動化為基礎(chǔ),對企業(yè)的系統(tǒng)管理、發(fā)展規(guī)劃以及生產(chǎn)經(jīng)營等進(jìn)行智能化的管理。加強(qiáng)縣級調(diào)度自動化系統(tǒng)的建設(shè)對于農(nóng)村智能化電網(wǎng)的建設(shè)是十分重要的,其可以使各個(gè)模塊的業(yè)務(wù)更具有科學(xué)行,從而可以全面提高農(nóng)村電網(wǎng)的安全性,還可以給用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
4.3.2 配電自動化建設(shè)
目前,我國配電網(wǎng)自動化的建設(shè)方式主要有以下幾種:一是實(shí)用型,二是集成性,三是智能型,四是標(biāo)準(zhǔn)型,五是簡易型。由于農(nóng)村地區(qū)的負(fù)荷較為幾種,且對于該區(qū)域的運(yùn)行維護(hù)水平以及網(wǎng)絡(luò)可靠性都有較高的要求。而農(nóng)村的范圍較廣,且受到多方面的限制,例如運(yùn)行條件、環(huán)境、資金等方面,使農(nóng)村智能化電網(wǎng)的建設(shè)不可原版照抄城市的建設(shè)模式。因此,對于農(nóng)村智能化電網(wǎng)的建設(shè)必須要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,合理選擇適合本地的建設(shè)模式。
4.4 新農(nóng)村智能用電居民小區(qū)
為了建設(shè)農(nóng)村智能化電網(wǎng),可以通過建設(shè)新農(nóng)村智能用電居民小區(qū)來實(shí)現(xiàn)。智能用電居民小區(qū)必須要根據(jù)多方面的因素進(jìn)行合理建設(shè),要考慮到居民的用電需求、當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件、建筑的結(jié)構(gòu)以及居民的經(jīng)濟(jì)情況等,根據(jù)不同的情況選擇不同的建設(shè)方式,不斷對其進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn),建設(shè)符合當(dāng)?shù)厍闆r的智能化用電居民小區(qū)。
4.5 推動農(nóng)村電網(wǎng)信息化
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,信息時(shí)代隨之來臨,在農(nóng)村智能化電網(wǎng)的建設(shè)過程中,電力企業(yè)要將信息化技術(shù)融入其中,并使其貫穿智能化電網(wǎng)建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。農(nóng)村電網(wǎng)信息化建設(shè)主要從以下幾點(diǎn)做起:首先,要建立統(tǒng)一的支撐平臺;其次,要不斷完善企業(yè)信息端口與農(nóng)網(wǎng)業(yè)務(wù)之間的融合,要從營銷管理、檢修管理以及運(yùn)行管理等方面進(jìn)行;最后,要將農(nóng)村電力設(shè)備的監(jiān)測以及維護(hù)中融入信息化技術(shù)。
5 結(jié)束語
總而言之,加強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)智能化的建設(shè)對于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及農(nóng)民生活水平的提高來說都是極為關(guān)鍵與必要的,電力企業(yè)必須要不斷研究與完善智能化電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù),使電力企業(yè)更好地服務(wù)于農(nóng)民的同時(shí)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 王福華.智能化農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)[J].大眾用電,2016,01:36-37.
關(guān)鍵詞:智能化模式 電網(wǎng)調(diào)度 關(guān)鍵技術(shù) 控制管理
中圖分類號:TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)02(a)-0001-02
1 智能調(diào)度概述
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,智能電網(wǎng)的應(yīng)用逐漸普及開來。電網(wǎng)的發(fā)展更是朝著快速化、智能化的方向發(fā)展,對電網(wǎng)調(diào)度的能力提出了更高的挑戰(zhàn)和要求,而傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度的模式,已難以適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展需求。國家電網(wǎng)公司在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,加快了電網(wǎng)網(wǎng)架的建設(shè)速度,以促進(jìn)各級電網(wǎng)的信息化、自動化發(fā)展,努力形成統(tǒng)一完善的智能電網(wǎng)。而在智能電網(wǎng)的建設(shè)中,智能調(diào)度是一項(xiàng)極為關(guān)鍵的內(nèi)容,其功能相對于智能輸電網(wǎng)的神經(jīng)中樞。
不僅能夠維系電力的生產(chǎn),還能夠保障智能電網(wǎng)的運(yùn)行與發(fā)展。新的電網(wǎng)網(wǎng)架是以特高壓電網(wǎng)為骨干的,強(qiáng)調(diào)的是各級電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,以滿足其安全運(yùn)行的需求,為其提供可靠的技術(shù)支持。智能調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用,能夠提高電網(wǎng)監(jiān)控的質(zhì)量和效率,對電網(wǎng)的狀態(tài)能夠做到預(yù)先感知,從而將風(fēng)險(xiǎn)降至最低程度。同時(shí),還有著實(shí)時(shí)自愈的功能,能源接入的方式更加靈活,提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率、以及節(jié)能減排的水平,更好的為和諧社會建設(shè)服務(wù)[1]。
2 智能調(diào)度的架構(gòu)
在輸電網(wǎng)中采用智能調(diào)度,需要借助于各種先進(jìn)的技術(shù)方法與智能化的手段,以達(dá)到對輸電網(wǎng)的自動化、智能化的監(jiān)控、分析、預(yù)警與處理控制,提供更為安全可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的技術(shù)支持。整體而言,智能調(diào)度具有感知能力強(qiáng)、自動化與精細(xì)化程度高、抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好等特征。從應(yīng)用的效果來看,智能調(diào)度應(yīng)用于電網(wǎng)監(jiān)控,不僅更為敏銳和具有前瞻性,且其自愈調(diào)整效果更佳,極大的提高了電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。
對于調(diào)度中心內(nèi)部來說,智能調(diào)度借助于智能化的手段,以可視化為主要特征。從測量分析、到建模計(jì)算、再到管理控制,服務(wù)于調(diào)度的各個(gè)環(huán)節(jié),為其各個(gè)專業(yè)提供了更加精益化的服務(wù)。對于輸電網(wǎng)來說,智能調(diào)度相當(dāng)于輸電網(wǎng)的大腦神經(jīng)中樞。不僅能夠?qū)δ茉促Y源起到優(yōu)化配置的作用,更提高了其他能源接入的技術(shù)支撐。無論是電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)控能力,還是信息的自由交換與隨需訪問的能力,以及對特大電網(wǎng)的駕馭能力,都有了顯著的提高。整個(gè)電網(wǎng)的輸電能力得到了很好的挖掘,能夠達(dá)到主動性、前瞻性、多周期、多防線的安全防御效果。
3 關(guān)鍵技術(shù)的控制管理
3.1 廣域分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)廣域網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),是區(qū)域電網(wǎng)一體化建設(shè)的要求和基礎(chǔ),也是傳統(tǒng)調(diào)度方式向自動化、智能化轉(zhuǎn)變的體現(xiàn)。通過若干個(gè)級聯(lián)交換機(jī),將每個(gè)區(qū)域的后臺主干網(wǎng)相連接,以實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)冗余。雙環(huán)形、雙星形網(wǎng)是較為典型的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),其中以環(huán)形網(wǎng)的投資更省。采用高效的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龇椒ǎ瑢σ惑w化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象,能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)的平臺模塊與應(yīng)用模塊之間的差異進(jìn)行屏蔽,有助于路徑解析與解析效率問題的解決[2]。
從物理角度來看,在不同子系統(tǒng)的交換機(jī)之間,能夠通過網(wǎng)絡(luò)鏈接成環(huán)。充分考慮了網(wǎng)絡(luò)本身所存在的冗余及其自身的可靠性,將部分通路設(shè)置為阻塞的狀態(tài),能夠防止網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的影響。當(dāng)出現(xiàn)3點(diǎn)故障時(shí),對于一體化系統(tǒng)來說,能夠保證其網(wǎng)絡(luò)的暢通,提高復(fù)雜條件下電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠。對于部分地區(qū)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)帶寬窄等情況,系統(tǒng)能夠全過程的對數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行分析,以便提供多種策略解決通信資源的占用率問題。將數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)應(yīng)用于傳輸環(huán)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)大塊數(shù)據(jù)的傳輸,大幅度提高了傳輸數(shù)據(jù)的壓縮比。本地化數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)接收端的應(yīng)用,進(jìn)行數(shù)據(jù)的長期保存和區(qū)域內(nèi)訪問,使得數(shù)據(jù)流量大大減少。
3.2 一體化智能應(yīng)用的技術(shù)支撐
智能調(diào)度的建設(shè),離不開一體化智能應(yīng)用的技術(shù)支撐。首先是模型與數(shù)據(jù)的管理技術(shù),通過提供及時(shí)、準(zhǔn)確、完整、可靠、一致的一體化模型與數(shù)據(jù)基礎(chǔ),以滿足智能調(diào)度中所開展的新型業(yè)務(wù)的技術(shù)需求。其次是海量信息的存儲管理,電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)后,在空間和時(shí)間域中會出現(xiàn)海量信息。其處理、存儲與讀取的速度,關(guān)系到能否提供精確有效的海量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí),可視化展示技術(shù)的應(yīng)用,是以人機(jī)展示方式進(jìn)行的,是智能化調(diào)度的重要體現(xiàn)。其對象不僅僅包括電網(wǎng)運(yùn)行的信息,而是以調(diào)度中心為范圍,包含了各個(gè)專業(yè)的人機(jī)界面。此外,地理信息的接入,不僅提高了智能電網(wǎng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力,更便于分布式能源的接入。
3.3 特大電網(wǎng)的智能運(yùn)行控制
智能電網(wǎng)的一個(gè)關(guān)鍵性特征,就是特大電網(wǎng)的智能運(yùn)行控制。通過構(gòu)建智能電網(wǎng)的安全防御系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)更為廣域便捷、精確同步的量測感知,提高自適應(yīng)智能決策的能力。一方面受到?jīng)Q策指令的控制,另一方面要與動態(tài)響應(yīng)相協(xié)調(diào),形成智能化的安全控制執(zhí)行能力。當(dāng)電網(wǎng)處于正常的運(yùn)行狀態(tài)時(shí),如何通過優(yōu)化調(diào)度以提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效率??梢酝ㄟ^輸電容量的提高,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行成本的降低,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能增效的目的。當(dāng)電網(wǎng)處于警戒狀態(tài)時(shí),需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患,并采取有效的診斷和消除措施。以減小事故發(fā)生的概率和造成的損失,避免發(fā)生大規(guī)模停電的事故,達(dá)到控制和降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的目的。
3.4 一體化調(diào)度計(jì)劃運(yùn)作平臺
智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)特征,主要體現(xiàn)在一體化調(diào)度計(jì)劃運(yùn)作平臺上。該平臺以節(jié)能減排為目標(biāo),通過優(yōu)化模型和算法,使得一體化調(diào)度計(jì)劃更加安全經(jīng)濟(jì)。一方面要對多時(shí)段能量計(jì)劃進(jìn)行研究,同時(shí)還應(yīng)綜合考慮到輔助服務(wù)計(jì)劃,通過多層次的安全校核,對調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行充分的評估分析。運(yùn)作平臺不僅先進(jìn)實(shí)用,且可擴(kuò)展、易維護(hù)。采用信息化的手段實(shí)施電力生產(chǎn)管理,能夠提高電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,更有助于資源的優(yōu)化配置[3]。
3.5 一體化調(diào)度管理
在智能化的模式下,實(shí)施電網(wǎng)調(diào)度的一體化管理,不僅需要規(guī)范化、專業(yè)化的管理制度,更需要精益化、指標(biāo)化管理措施。以調(diào)度中心為基礎(chǔ),縱向互聯(lián)各類功能和數(shù)據(jù),提高服務(wù)的窗口水平。調(diào)度管理類的功能涉及的方面較多,從調(diào)度門戶的使用、報(bào)表的統(tǒng)計(jì)分析,到各個(gè)專業(yè)與生產(chǎn)控制的管理,再到業(yè)務(wù)流程的處理,以及運(yùn)行值班的管理等,需要保證各個(gè)環(huán)節(jié)的緊密銜接。
參考文獻(xiàn)
[1]李瑩雯,周云峰.輸配分離后電網(wǎng)調(diào)度管理模式研究[J].四川電力技術(shù),2011(5):46-49.
一、河北南部電網(wǎng)配電網(wǎng)智能化實(shí)施策略
(一)規(guī)劃前期方案改造一次設(shè)備1、根據(jù)網(wǎng)架成熟程度、負(fù)荷重要性等因素,選取試點(diǎn)區(qū)域,考慮經(jīng)濟(jì)性,確定區(qū)域內(nèi)實(shí)施一遙和三遙對象及比例。2、根據(jù)功能規(guī)劃及各部門的實(shí)際需求建立各專業(yè)子系統(tǒng),子系統(tǒng)之間預(yù)留符合IEC61968/IEC61970標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口。包括實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、三遙技術(shù)、MIS系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)的構(gòu)建,其中涉及配電網(wǎng)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ艿臄?shù)據(jù)維護(hù)必須以某一系統(tǒng)為唯一數(shù)據(jù)源(網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)由調(diào)度部門維護(hù),配網(wǎng)設(shè)備由生產(chǎn)部門維護(hù)),其他系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接口互聯(lián)共享以避免出現(xiàn)多口徑管理維護(hù)造成的數(shù)據(jù)不一致。3、因地制宜,對試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)線路實(shí)際情況以及實(shí)現(xiàn)一遙、三遙的不同要求確定終端與主站(子系統(tǒng))之間的通訊方式。4、完成一次設(shè)備改造,根據(jù)實(shí)際情況及需要實(shí)現(xiàn)的遙信、遙測或遙控功能裝設(shè)自動化終端或故障指示器。5、進(jìn)行人員培訓(xùn),利用系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)的不同階段對各專業(yè)小組人員進(jìn)行培訓(xùn),提高基層員工專業(yè)素質(zhì),為系統(tǒng)正常運(yùn)行提供專業(yè)技術(shù)保障力量。
(二)擴(kuò)大智能化范圍完善相關(guān)系統(tǒng)1、擴(kuò)大試點(diǎn)范圍,擴(kuò)大各專業(yè)子系統(tǒng)的覆蓋范圍在試點(diǎn)區(qū)域成功運(yùn)行的基礎(chǔ)上,不斷完善配電網(wǎng)管理系統(tǒng)的各子系統(tǒng)的運(yùn)行,全面實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動化管理。2、在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)成熟的城市中心區(qū)沿配網(wǎng)主干線路架設(shè)光纖,構(gòu)成光纖自愈環(huán)網(wǎng),并將沿線設(shè)備的自動化終端改造成光纖通訊方式。3、進(jìn)一步完善配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng),各子系統(tǒng)進(jìn)行初步整合。建立綜合數(shù)據(jù)平臺,為整個(gè)配網(wǎng)的生產(chǎn)管理、線損精細(xì)化管理提供技術(shù)支持。4、繼續(xù)進(jìn)行人員培訓(xùn),提高基層員工相關(guān)的專業(yè)素質(zhì)。
(三)實(shí)現(xiàn)配電管理高級應(yīng)用開拓配網(wǎng)用戶管理工作1、完成各專業(yè)子系統(tǒng)功能整合。各系統(tǒng)完成整合后,對整個(gè)系統(tǒng)功能需求進(jìn)行重新梳理,使其更符合配網(wǎng)各專業(yè)日常管理工作。2、實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)管理系統(tǒng)高級應(yīng)用功能??筛鶕?jù)配網(wǎng)一次設(shè)備狀況、用戶負(fù)荷類型,在一次設(shè)備滿足要求、重要用戶負(fù)荷地區(qū)實(shí)現(xiàn)饋線自動化的故障自動隔離、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等高級功能。3、優(yōu)化完善配電網(wǎng)自動化通訊系統(tǒng)。充分利用現(xiàn)有電力通訊資源,在此基礎(chǔ)上,逐步擴(kuò)大和發(fā)展配電網(wǎng)自動化通訊專用網(wǎng)絡(luò)。使整個(gè)配電網(wǎng)在因地制宜的情形下形成以光纖、載波、無線混合通訊方式自動化系統(tǒng)。4、開拓配網(wǎng)用戶管理工作,提升優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。開拓一系列與用戶界面有關(guān)的管理工作,如負(fù)荷管理、自動抄表、停電監(jiān)察、需方發(fā)電、節(jié)能、室內(nèi)用電保安等。
二、河北南部電網(wǎng)配電網(wǎng)智能化實(shí)施策略研究結(jié)論
與國內(nèi)外現(xiàn)存配電網(wǎng)智能化系統(tǒng)相比,本策略研究具有如下所述的創(chuàng)新性:建成服務(wù)于全面實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化、信息化與智能化的基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)“即插即用”的技術(shù)架構(gòu);以多總線技術(shù)架構(gòu)全面解決數(shù)據(jù)資源的高度共享和數(shù)據(jù)服務(wù)及數(shù)據(jù)交換的性能瓶頸問題;對于企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)建成的相對獨(dú)立的信息化或自動化系統(tǒng),本平臺可提供實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集成及數(shù)據(jù)共享的的基礎(chǔ)設(shè)施。實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一設(shè)置與服務(wù),建成包含地理信息在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)中心;形成實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)服務(wù)的技術(shù)設(shè)施;建立部分基于全景綜合有效數(shù)據(jù)視圖的部分高級應(yīng)用系統(tǒng)規(guī)劃。
關(guān)鍵詞:電力通信;智能化電網(wǎng);發(fā)展方向
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、智能化電網(wǎng)建設(shè)的內(nèi)容和意義
智能化電網(wǎng)是一種匯集了通信、信息、現(xiàn)代電力工程等多方面先進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)代化輸配電系統(tǒng)。它本身具體完善的自身功能,可以保證電力用戶的用電需求。在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),可以優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)中各元件的運(yùn)行,在輸配電系統(tǒng)的作用下,連接到整個(gè)自動化系統(tǒng)中。它是一種非常先進(jìn)的電能供應(yīng)網(wǎng)絡(luò),在高級傳感器、雙向通訊設(shè)備、自動化設(shè)備中都具有廣泛的應(yīng)用,在實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)資源優(yōu)化與資源配置的方面都具有很重要的意義。
在整個(gè)智能化電網(wǎng)中,我們可以非常方便的獲得整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行中的各種信息資料,及時(shí)有效的處理各種突發(fā)故障。通過智能化電網(wǎng),我們可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息的有效共享,在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)中,把整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)完整的展現(xiàn)在我們面前。它的主要優(yōu)點(diǎn)有:可以優(yōu)化電力系統(tǒng),提供更加優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng);整個(gè)系統(tǒng)的兼容性的到了很大的提高;電力市場的運(yùn)行更加的科學(xué)高效;提高電能的利用率,減少對生態(tài)環(huán)境的影響;對整個(gè)系統(tǒng)做到實(shí)時(shí)監(jiān)控,保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
二、電力通信在電網(wǎng)智能化中的作用背景
世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)伴隨之而來的是能源問題、環(huán)境問題的日益突出,在這樣一種現(xiàn)實(shí)的背景之下,建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)就成為了全世界的共識和目的。
電力通信在電網(wǎng)運(yùn)行過程當(dāng)中的主要作用就是進(jìn)行感知、交互和傳輸,以此來為整個(gè)電力工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展提供安全可靠的基礎(chǔ)設(shè)施保障,因此在實(shí)際的工程當(dāng)中往往將其稱作為智能電網(wǎng)的“神經(jīng)系統(tǒng)”。我們在進(jìn)行智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過程當(dāng)中,無疑會大量涉及到高壓電網(wǎng)的建設(shè)、電力電子元器件的使用等,這就意味著智能電網(wǎng)的建設(shè)具備了大量分布式能源的應(yīng)用和一次設(shè)備的智能化更新等新特點(diǎn),這樣一些改變和新的特點(diǎn)都使得智能電網(wǎng)在實(shí)際的工程環(huán)境下接入方式更加多樣化、接入環(huán)境更加復(fù)雜,當(dāng)然,這樣一種改變與此同時(shí)也意味著新技術(shù)和新設(shè)備的良好發(fā)展與進(jìn)一步開發(fā),總而言之,將電力通信運(yùn)用到電網(wǎng)智能化進(jìn)程當(dāng)中去,既是機(jī)遇,又是挑戰(zhàn)。
三、電力通信在電網(wǎng)智能化中的支撐作用
智能電網(wǎng)的核心是高速、 交互以及時(shí)時(shí)的通信系統(tǒng)的建立。要讓各種不同的目的與要求一一實(shí)現(xiàn),需要使用通信系統(tǒng)對智能化電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)行時(shí)時(shí)控制和保護(hù), 并為智能電網(wǎng)的運(yùn)行提供大量精確而詳盡的數(shù)據(jù)。特別是在經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)都發(fā)生了飛躍性發(fā)展的現(xiàn)代,光纖通信技術(shù)的發(fā)展,為建設(shè)、發(fā)展和實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)提供了可能。此外,計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新,也為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供了有力的技術(shù)支持。在實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的實(shí)踐過程中,要將電力通信技術(shù)引進(jìn)智能電網(wǎng)中,并對智能電網(wǎng)的運(yùn)行起到支撐作用,需要大量的資金投入,這也是建設(shè)智能電網(wǎng)的首要條件。建設(shè)具有綜合功能的配套網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)備的完善,在設(shè)備完善的同時(shí),實(shí)現(xiàn)的是對電網(wǎng)性能的升級、電力通信的通道建設(shè)以及環(huán)境的管理。
根據(jù)實(shí)際情況,因地制宜,充分的發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的促進(jìn)和推動作用。 這樣可以進(jìn)一步優(yōu)化智能化電網(wǎng)中的通訊技術(shù)。 電網(wǎng)在運(yùn)行和建設(shè)過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié),都和電力通信系統(tǒng)緊密的相連,電力通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)配電、發(fā)電以及變電的唯一途徑。因此,通信技術(shù)在一定程度上起著智能化電網(wǎng)中的現(xiàn)代管理、自動化控制以及商業(yè)運(yùn)作等相關(guān)的作用,也是說明了電力通信對智能電網(wǎng)的關(guān)鍵性和重要性是毋庸置疑的。電力通信是整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分,有了電力通信的正常運(yùn)行,才保障了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。
四、電力通信的智能化發(fā)展方向分析
我們在對電力通信的智能化發(fā)展方向進(jìn)行說明和分析時(shí),可以將其劃分為以下三個(gè)體系來進(jìn)行探討:第一個(gè)體系就是基礎(chǔ)設(shè)施體系,主要包括的是網(wǎng)架和裝備等基礎(chǔ)設(shè)施,第二個(gè)體系就是技術(shù)支撐體系,這樣一個(gè)體系具體包括國外傳入的已經(jīng)成熟的工藝技術(shù)和信息通信行業(yè)當(dāng)中的新發(fā)展?fàn)顩r,第三個(gè)體系就是應(yīng)用體系,在智能電網(wǎng)當(dāng)中,應(yīng)用體系所包含的內(nèi)容就更為廣泛,涉及到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的全階段,具體來說,依次為發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度,下文當(dāng)中將就這樣一些具體的方面,從智能電網(wǎng)自身的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用體系出發(fā)來進(jìn)行分析,最終得到智能電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展趨勢與方向。
(一)發(fā)電領(lǐng)域
電力通信在發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在水情預(yù)報(bào)、水庫調(diào)度和電力市場交易等三個(gè)具體的方面,除此之外還包括系統(tǒng)整體的運(yùn)行監(jiān)控與新能源的接入等,智能電網(wǎng)在運(yùn)行的過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)能夠很好的接受和消納新能源,然后再就新能源的安全接入問題展開進(jìn)一步的說明和研究,最終從技術(shù)的高度上將存在的問題解決。其中新能源的接入主要包括通信接口標(biāo)準(zhǔn)的制定、接入以后電能質(zhì)量、功率以及電壓等各個(gè)方面參數(shù)的調(diào)節(jié),而新能源的發(fā)電控制則包括啟動、停機(jī)和低壓穿越能力等。
(二)輸電領(lǐng)域
經(jīng)長期實(shí)踐發(fā)現(xiàn),智能電網(wǎng)可以有效解決電力資源在遠(yuǎn)程、大容量和低能耗輸送方面遇到的問題,并以此為基礎(chǔ)提高了電網(wǎng)的消納能力,實(shí)現(xiàn)電力資源的跨區(qū)域優(yōu)化配置和電力工業(yè)的優(yōu)化調(diào)整。但是,智能電網(wǎng)對輸電線路也提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求,尤其是在電網(wǎng)輸送能力的提升和狀態(tài)監(jiān)控兩個(gè)方面。在狀態(tài)監(jiān)控方面,主要是合理利用現(xiàn)代通信方式,對不同單位、機(jī)構(gòu)以及設(shè)備接入系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息、運(yùn)行狀態(tài)信息、災(zāi)害預(yù)警信息和環(huán)境信息實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)監(jiān)控和檢測。
(三)變電領(lǐng)域
作為智能電網(wǎng)的重要組成部分,智能變電站是智能化電網(wǎng)在變電領(lǐng)域中的重點(diǎn)項(xiàng)目。 智能變電站提高了智能電網(wǎng)在對象控制和數(shù)據(jù)處理方面的能力,同時(shí),作為智能電網(wǎng)建設(shè)的先驅(qū)作用,也為新型電網(wǎng)的建設(shè)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。作為電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施,變電站貫穿于整個(gè)電網(wǎng)建設(shè)全過程。利用先進(jìn)的信息采集、傳感、通信以及控制技術(shù),將一次設(shè)備、二次設(shè)備以及信息平臺作為基礎(chǔ)前提,通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對變電站的全景監(jiān)測和自動控制,同時(shí)還有智能調(diào)節(jié)、協(xié)同站外系統(tǒng)共同工作的作用,以此來保證變電的安全可靠性。
(四)配電領(lǐng)域
配電領(lǐng)域的建設(shè)在整個(gè)電網(wǎng)智能化當(dāng)中都是非常關(guān)鍵和核心的環(huán)節(jié),這主要是因?yàn)橹悄芑潆娋W(wǎng)自身就具備比較好的系統(tǒng)集成互動、自愈以及兼容性,它在發(fā)揮作用的過程當(dāng)中實(shí)際上是集成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、高級傳感和測控等多種技術(shù),靈活程度和應(yīng)用效率都比較高,而且也建立在安全性和可靠性都比較高的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上,因此具有更佳的電能質(zhì)量。
(五)用電領(lǐng)域
通信在用電領(lǐng)域中,主要用于智能用電信息采集、高級計(jì)量管理、互動營銷管理、智能小區(qū)、智能化需求側(cè)管理等。電力通信的應(yīng)用應(yīng)集中于合理選擇適用的通信方式,集成應(yīng)用無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力線載波、短距離無線和無線公網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建智能用電通信網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)用電信息的采集、電網(wǎng)與用戶的互動服務(wù)。
(六)調(diào)度領(lǐng)域
通信在調(diào)度領(lǐng)域中,主要用于管口電量采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、節(jié)能調(diào)度發(fā)電、可視化全景調(diào)度等。通信在調(diào)度的應(yīng)用將集中于基于SDH 技術(shù)建設(shè)繼電保護(hù)通道專線、提供高可靠、低時(shí)延繼保、安穩(wěn)信號傳輸要求?;赥DM技術(shù)構(gòu)建的SDH/MSTP電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng),提供電網(wǎng)調(diào)度、安穩(wěn)、PMU等電網(wǎng)生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)。
結(jié)語
電力通信對電網(wǎng)智能化的建立和發(fā)展,具有重要的支撐作用。要在電網(wǎng)的實(shí)際建設(shè)中,建成優(yōu)質(zhì)、高效的現(xiàn)代智能電網(wǎng)體系,一定要充分認(rèn)識電力通信系統(tǒng)的重要作用,同時(shí),認(rèn)真做好電力通信工作,這是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢,也是電力通信技術(shù)在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中應(yīng)用價(jià)值的體現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]王云梅. 電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J]. 河南科技,2013,23:1+16.
關(guān)鍵詞 :變電站 智能化改造 技術(shù)
引言
隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,變電站面臨的挑戰(zhàn)越來越大,加強(qiáng)變電站的智能化改造,是變電站發(fā)展過程中的一個(gè)重要途徑,對于提高變電站的工作效率有十分重要的影響。智能化包括很多方面,比如變電站運(yùn)營管理智能化、生產(chǎn)智能化等,加強(qiáng)變電站智能化改造技術(shù)的分析,也需要對變電站日常工作中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn),以提高變電站工作效率。
一、 變電站智能化發(fā)展的內(nèi)容
變電站智能化改造過程指的是在變電站發(fā)展過程中要采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備,對變電站的各個(gè)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的改進(jìn),以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求,對變電站生產(chǎn)運(yùn)營過程中的各種信息進(jìn)行采集、測量以及控制和監(jiān)控的。在變電站智能化發(fā)展過程中應(yīng)該要實(shí)現(xiàn)自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析等功能,智能化變電站的一個(gè)重要的功能就是實(shí)現(xiàn)了變電站運(yùn)行的自動化水平以及管理效率的提升。對各個(gè)變電站設(shè)備的功能進(jìn)行完善,使得變電站的周期更長。
(一)變電站生產(chǎn)運(yùn)營智能化
變電站設(shè)備在生產(chǎn)和運(yùn)營過程中實(shí)現(xiàn)智能化是變電站發(fā)展過程中的一個(gè)重要趨勢,加強(qiáng)變電站智能化水平的提升,可以對變電站各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測與控制,一旦發(fā)現(xiàn)任何問題,則可以自動采取相應(yīng)的措施,自動進(jìn)行處理,確保變電站可以正常運(yùn)行。由于變電站設(shè)備生產(chǎn)和運(yùn)營智能化是實(shí)現(xiàn)變電站智能化的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),因此在變電站智能化過程中占據(jù)十分重要的地位。變電站設(shè)備生產(chǎn)和運(yùn)營智能化過程不僅是對單一的設(shè)備進(jìn)行檢測和控制的過程,更是對多臺設(shè)備組成的一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)進(jìn)行控制和檢測的過程。
(二) 變電站維修管理智能化
變電站的維護(hù)管理與維修智能化是變電站現(xiàn)代化過程中的一個(gè)必要的環(huán)節(jié),維修和維護(hù)管理智能化包括維修信息智能化、維修備件模式化兩個(gè)方面。在當(dāng)前的變電站生產(chǎn)過程中,由于很多高科技技術(shù)的運(yùn)用,對各種設(shè)備的要求變得越來越高,在日常的運(yùn)營過程中必須要對變電站進(jìn)行良好的維護(hù)管理,才能確保變電站的各臺設(shè)備能夠處于正常的工作狀態(tài),能夠積極應(yīng)對各種生產(chǎn)任務(wù)。為了確保變電站的管理和維護(hù)的智能化水平,在日常工作中可以自行對變電站進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)管理和保養(yǎng),從而預(yù)防變電站的故障。與此同時(shí)要積極運(yùn)用維修智能化技術(shù),將傳統(tǒng)的事后維修轉(zhuǎn)變成為事前調(diào)節(jié),可以在一定程度上降低變電站的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,由于變電站的智能化系統(tǒng)比較復(fù)雜,其中使用了很多精密的電子器件,這些電子器件的成本都比較高,結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,一旦出現(xiàn)問題,會對整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響,使得變電站智能化系統(tǒng)出現(xiàn)故障,會帶來比較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此加強(qiáng)變電站維護(hù)管理維修智能化技術(shù)的應(yīng)用,可以從根本上解決這一問題,實(shí)現(xiàn)對變電站自身運(yùn)行狀況的檢測,對故障進(jìn)行預(yù)防和控制,從而確保變電站的安全運(yùn)營。
二、 變電站智能化發(fā)展的策略探討
(一)在變電站生產(chǎn)運(yùn)營過程中加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)技術(shù)是一種運(yùn)用綜合控制理論、各種儀器儀表、計(jì)算機(jī)對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測、控制以及優(yōu)化管理的重要技術(shù)。在變電站的生產(chǎn)和運(yùn)營過程中,必須要加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及集成化,變電站工作人員將很多工作內(nèi)容都交給計(jì)算機(jī)去工作,通過計(jì)算機(jī)的智能化調(diào)節(jié)和控制,實(shí)現(xiàn)了變電站工作過程中的各種任務(wù)的完成。計(jì)算機(jī)技術(shù)中的數(shù)字化技術(shù)和總線技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制策略等都在變電站生產(chǎn)運(yùn)行過程中有廣泛的應(yīng)用,總線技術(shù)是計(jì)算機(jī)數(shù)字通信技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域中深入發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ),此外,嵌入式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在變電站的發(fā)展過程中也具有十分廣泛的應(yīng)用,隨著嵌入式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)逐漸成熟,在變電站的日常管理過程中對嵌入式計(jì)算機(jī)的運(yùn)用會更加廣泛,同時(shí)也會利用計(jì)算機(jī)對變電站生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的控制。
(二)加強(qiáng)智能裝置檢修機(jī)制的運(yùn)用
隨著智能化、數(shù)字化技術(shù)的綜合運(yùn)用,變電站的檢測維修也要逐漸實(shí)現(xiàn)智能化和數(shù)字化,一方面,對于各種檢測機(jī)械要加強(qiáng)利用,要加強(qiáng)對檢測維修機(jī)械的采購,采購過程中要進(jìn)行嚴(yán)格管理,一旦遇到不合格的機(jī)械,要防止其進(jìn)入電力生產(chǎn)現(xiàn)場。在變電站智能化建設(shè)過程中,還可以加強(qiáng)數(shù)字化光纖網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用,數(shù)字化光纖網(wǎng)絡(luò)可以對傳統(tǒng)的變電站的二次電纜進(jìn)行有效的替代,在看不見也摸不到的網(wǎng)絡(luò)中可以完成各種繼電保護(hù)妝字號的安裝,同時(shí)在定期的檢測和維修的過程中也可以對這些問題進(jìn)行有效的解決。
(三) 加強(qiáng)智能設(shè)備的安裝與調(diào)試
變電站智能化發(fā)展過程中,各種設(shè)備是實(shí)現(xiàn)智能化的重要基礎(chǔ),在變電站的發(fā)展過程中,需要對各種智能裝置進(jìn)行嚴(yán)格的管理,一定要嚴(yán)格把關(guān)智能化裝置的出廠調(diào)試量,可以減少在生產(chǎn)現(xiàn)場的調(diào)試量,使得智能化裝置的工作效率更高。同時(shí)要把好設(shè)計(jì)關(guān),在進(jìn)行現(xiàn)場工作之前要進(jìn)行檢查,對所有可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決,防止對變電站的智能化水平的提升帶來影響。此外,還應(yīng)該要加強(qiáng)在線監(jiān)測、遙視安防等站內(nèi)輔助設(shè)備的配備,并且對各種設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)試,使得變電站的智能化設(shè)備可以得打有效的利用。
結(jié)語
變電站智能化管理是以信息化和智能化為核心,將變電站生產(chǎn)運(yùn)營過程中的各種問題進(jìn)行有效解決的一個(gè)過程。變電站智能化是變電站發(fā)展過程中的一個(gè)重要趨勢,智能化管理模式可以使得變電站的管理工作更加便捷有效,同時(shí)可以使得變電站的其他系統(tǒng)積極發(fā)揮相應(yīng)的作用,加強(qiáng)變電站智能化改造,需要對變電站日常工作中的各個(gè)環(huán)節(jié)都加強(qiáng)改造,比如實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程智能化、檢修維護(hù)過程智能化、管理智能化等,旨在提高變電站的整體智能化水平。
參考文獻(xiàn):
[1] 馮業(yè)鋒.變電站智能化改造若干關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J].山東理工大學(xué),2012.
[2] 邵劍峰.變電站智能化改造關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)施[J].上海交通大學(xué),2013.
關(guān)鍵詞 智能調(diào)度;智能電網(wǎng);電力系統(tǒng)
中圖分類號TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2011)54-0082-02
電力調(diào)度的智能化就是在線路開閉站進(jìn)行自動化改造,增加遠(yuǎn)控功能,以后如果某段電纜出現(xiàn)故障,電力集控中心或者調(diào)度人員就能夠遠(yuǎn)方控制隔離故障,并將非故障段通過帶路的手段送電,以達(dá)到減少停電事件,提高供電可靠性的目的,廣義上來講,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化以后,故障處理時(shí)間可以縮短2/3以上。其實(shí),智能調(diào)度是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容,是智能電網(wǎng)的神經(jīng)中樞,是維系電力生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)和保障電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)展的重要手段。為了更好的適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展,著力推進(jìn)我國智能電網(wǎng)調(diào)度“信息化、數(shù)字化、自動化、互動化”和“調(diào)控一體化系統(tǒng)”建設(shè),在新一輪電網(wǎng)改造升級中,對于我國智能電網(wǎng)以調(diào)度的智能化為體現(xiàn)載體,筆者對于相關(guān)的幾點(diǎn)問題談?wù)勎业目捶ā?/p>
1 我國智能電網(wǎng)的信息架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀
智能電網(wǎng)是一個(gè)完整的信息架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施體系,實(shí)現(xiàn)對電力客戶、電力資產(chǎn)、電力運(yùn)營的持續(xù)監(jiān)視,利用“隨需應(yīng)變”的信息提高電網(wǎng)公司的管理水平、工作效率、電網(wǎng)可靠性和服務(wù)水平。智能電網(wǎng)的構(gòu)成包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)等幾個(gè)方面。智能電網(wǎng)大大擴(kuò)展了監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SupervisoryControl And Data Acquisition,SCADA)的數(shù)據(jù)采集范圍和數(shù)量,采集涉及電網(wǎng)運(yùn)行、設(shè)備狀態(tài)和客戶計(jì)量在內(nèi)的多種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。電網(wǎng)公司將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和其它管理數(shù)據(jù)等通過更先進(jìn)的通信方式進(jìn)行傳輸、集成,并進(jìn)行分析優(yōu)化,再將經(jīng)過分析優(yōu)化處理后的信息以用戶定制的門戶和儀表盤方式呈現(xiàn)給用戶。
從目前相關(guān)試點(diǎn)情況來看,在實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的過程中,技術(shù)上相對來說并不是問題,更大程度上應(yīng)該關(guān)注相關(guān)機(jī)制,以及整體環(huán)境對于發(fā)展智能電網(wǎng)的支持。目前我國智能電網(wǎng)主要存在如下問題:監(jiān)管方激勵(lì)機(jī)制裹足不前,這種政策環(huán)境因素阻礙了智能電網(wǎng)創(chuàng)造有說服力的商業(yè)應(yīng)用案例;未來立法方向不夠明朗,在整個(gè)公用事業(yè)價(jià)值鏈中,風(fēng)險(xiǎn)和收益很難進(jìn)行調(diào)整和分配;數(shù)據(jù)隱私、網(wǎng)絡(luò)安全、可交互性和標(biāo)準(zhǔn)等方面仍面臨挑戰(zhàn);目標(biāo)沖突的情況依然存在;試點(diǎn)項(xiàng)目在客戶互動方面也遇到挑戰(zhàn),包括如何與客戶有效交流等;一些智能電表項(xiàng)目試圖努力說服監(jiān)管機(jī)構(gòu)和客戶,但顯然并不容易。
目前,有關(guān)智能電表的項(xiàng)目是配電網(wǎng)智能化最重要的試點(diǎn)環(huán)節(jié)。除了實(shí)現(xiàn)自動抄表、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)等功能外,智能電表更高級的功能在于采集更多的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),從而掌握更加詳細(xì)的用戶負(fù)荷情況,加強(qiáng)需求側(cè)管理,優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行。智能電表還不單單是一個(gè)電表的概念,還牽扯到在用戶這里有非常多新的使用者,比如電動汽車,對于電網(wǎng)來講,電動汽車是不是有辦法作為電網(wǎng)消除新的可再生能源的不穩(wěn)定性還需要探討。但是,實(shí)現(xiàn)這種高級功能需要電價(jià)的定價(jià)機(jī)制作出改變,即實(shí)行更有彈性的定價(jià)。僅僅依靠在電網(wǎng)負(fù)荷高時(shí)發(fā)送信息請求用戶減少用電負(fù)荷是不夠的,只有實(shí)行分時(shí)定價(jià),在電網(wǎng)負(fù)荷高時(shí)對電力進(jìn)行更高的定價(jià),用經(jīng)濟(jì)成本的驅(qū)動力才能更好地實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)。相關(guān)研究顯示,通過價(jià)格杠桿實(shí)現(xiàn)的需求響應(yīng)可以使用電端的負(fù)荷下降20%。分時(shí)電價(jià)又如何制定?必須完成智能電表安裝后,在一段試驗(yàn)時(shí)間內(nèi),對用戶電量等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。只有經(jīng)過相當(dāng)長一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)后,才有可能基于這些信息進(jìn)行科學(xué)定價(jià)。
在機(jī)制改變后,人的行為才可能逐漸改變。但是,依然可能有很多對新的機(jī)制(如電價(jià)機(jī)制)不敏感的人。那么,除了采用自動化程度更高的電表對用電端直接進(jìn)行控制外,更重要的是通過初步引導(dǎo)教育、培訓(xùn)等手段對不敏感用戶的消費(fèi)行為進(jìn)行改變。而且,人們的用電行為不斷發(fā)展,基于新模式的定價(jià)機(jī)制也需要不斷改進(jìn)。
我國智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為主干網(wǎng)架,各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)的,利用先進(jìn)的通信信息和控制技術(shù),構(gòu)建以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的智能電網(wǎng)。我國智能電網(wǎng)在發(fā)電側(cè)將側(cè)重發(fā)展清潔能源接入和諧波控制技術(shù),在輸配電側(cè)將涵蓋智能調(diào)度與分析系統(tǒng)、柔性輸電系統(tǒng)、大容量儲能裝置、智能化變電站和配電自動化等多個(gè)領(lǐng)域。
特高壓的到網(wǎng)電價(jià)明顯低于中東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)煤電上網(wǎng)電價(jià),特高壓到網(wǎng)電將與中東部火電形成競爭態(tài)勢,這有利于充分發(fā)揮市場配置作用,降低電力供應(yīng)成本。在特高壓骨干網(wǎng)中,高壓直流輸電系統(tǒng)(HVDC)等技術(shù)起到了非常重要的作用。國家電網(wǎng)公司的向家壩-上海的800kV高壓直流項(xiàng)目,在輸電容量和傳輸距離方面都挑戰(zhàn)了世界紀(jì)錄,其6 400萬kW輸電容量和近2 000km的輸電距離在世界上是絕無僅有的。
根據(jù)對該線路做出重要支持的ABB公司的資料顯示,該線路損耗僅僅只有不到7%。高壓直流輸電系統(tǒng)可以將從電廠發(fā)出的電力從交流轉(zhuǎn)換成直流進(jìn)行傳輸,然后再轉(zhuǎn)回交流供用戶使用。
而作為智能輸電網(wǎng)物理媒介的數(shù)字化變電站的推廣也是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要目標(biāo)。數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備在IEC61850通信協(xié)議基礎(chǔ)上分層構(gòu)建,能夠?qū)崿F(xiàn)智能設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。數(shù)字化變電站分為過程層、間隔層和站控層,各層內(nèi)部及各層之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。在該方案中,通過智能控制裝置實(shí)現(xiàn)對一次和二次設(shè)備的智能化控制,大大減少了控制電纜,優(yōu)化了二次回路,簡化了設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了智能開關(guān)功能。
2 智能調(diào)度只有在智能電網(wǎng)的軟件和硬件保障下實(shí)現(xiàn)
我國資源稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡造成的電力供需的不平衡,因此智能電網(wǎng)將主要以調(diào)度的智能化為體現(xiàn)載體。智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)主要包括節(jié)能發(fā)電調(diào)度、實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制、分析預(yù)警和輔助決策、優(yōu)化的調(diào)度計(jì)劃、提升特大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制水平和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,以及提升電網(wǎng)管理和決策水平。而實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度也需要打造四個(gè)平臺,即實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警平臺、調(diào)度計(jì)劃平臺、安全校核平臺、調(diào)度管理平臺。
事實(shí)上,智能電網(wǎng)有“軟”和“硬”兩個(gè)方面,即電網(wǎng)自身的建設(shè)以及信息化建設(shè)。他認(rèn)為,只有“軟”、“硬”有機(jī)結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展,才能全面建成智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)首先應(yīng)該是堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng),能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源大范圍優(yōu)化配置,保障安全可靠的電力供應(yīng),這是智能電網(wǎng)“硬”的一面。建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng),并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化、互動化,在供電安全、可靠和優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)清潔、高效、互動的目標(biāo),這是智能電網(wǎng)建設(shè)“軟”的一面。智能電網(wǎng)的建設(shè)對電網(wǎng)運(yùn)行的調(diào)度和分析控制提出了許多更新更高的要求。然而,現(xiàn)有的調(diào)度自動化系統(tǒng)面臨著許多問題,包括非自動、信息的雜亂、控制過程不安全、集中式控制方法缺乏、事故決策困難等。為適應(yīng)大電網(wǎng)、特高壓以及智能電網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)行管理要求,實(shí)現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)的科學(xué)決策、電網(wǎng)運(yùn)行的高效管理、電網(wǎng)異常及事故的快速響應(yīng),必須對智能調(diào)度加以分析研究。 其中電網(wǎng)智能調(diào)度軟件也非常重要。這些軟件需要整合調(diào)度自動化、保護(hù)信息管理等信息系統(tǒng),在電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)下,能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的智能監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的預(yù)警以及自愈,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)控制過程的安全性;在事故情況下,能夠從海量數(shù)據(jù)中抽取最關(guān)鍵的事故信息,有效地控制電網(wǎng)事故的發(fā)生、發(fā)展,縮短電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行的時(shí)間,防止大面積停電事故的發(fā)生等重要功能。
據(jù)了解,目前我國為適應(yīng)特高壓互聯(lián)大電網(wǎng)運(yùn)行的安全和可再生能源快速發(fā)展的需求,國內(nèi)新一代智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的研發(fā)在消息總線、服務(wù)總線、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、可視化人機(jī)界面等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上已取得突破,對提高我國電網(wǎng)調(diào)度智能化水平具有重要意義。通過這個(gè)系統(tǒng),我國電網(wǎng)調(diào)度首次實(shí)現(xiàn)了基于“三華”(華北、華中、華東)電網(wǎng)統(tǒng)一模型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和展示,信息范圍覆蓋“三華”電網(wǎng)220kV以上近2700個(gè)廠站和東北、西北的主網(wǎng)架,目前實(shí)時(shí)監(jiān)測的電網(wǎng)運(yùn)行信息總量已超過15萬個(gè),實(shí)現(xiàn)了模型參數(shù)的一體化維護(hù)和共享、電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)監(jiān)控、多區(qū)域多目標(biāo)自動發(fā)電控制、狀態(tài)估計(jì)等功能,能有效支持國調(diào)與“三華”網(wǎng)調(diào)互備和業(yè)務(wù)協(xié)同。這標(biāo)志著我國智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)研發(fā)取得重大突破。
我國上一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中,由于缺少總體設(shè)計(jì)和統(tǒng)一規(guī)范,上下級調(diào)度機(jī)構(gòu)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)之間缺少統(tǒng)一的設(shè)備、數(shù)據(jù)命名和接口標(biāo)準(zhǔn),難以方便地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)模型參數(shù)和數(shù)據(jù)的交換與共享,國、網(wǎng)、省三級調(diào)度的在線分析和可視化、智能化水平并不高。而新一代系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)則強(qiáng)化了一體化、在線化、精細(xì)化、實(shí)用化、可視化和智能化的思想。在華中試點(diǎn)工程基礎(chǔ)平臺和基本應(yīng)用功能的研發(fā)與建設(shè)中,共制訂了18個(gè)功能規(guī)范和10項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其中電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)交換、動態(tài)消息總線等4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)申請了國家和國際專利。通過制訂電網(wǎng)通用模型命名規(guī)范、電網(wǎng)模型描述規(guī)范、電網(wǎng)圖形描述規(guī)范等技術(shù)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)模型和參數(shù)“源端維護(hù)、全局共享”。這意味著同一個(gè)廠站的模型、參數(shù)和畫面只需在一處維護(hù),即能實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的共享,避免了以前的大量人工重復(fù)錄入工作。這也是調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員期盼已久的“福音”。隨著一些基本應(yīng)用功能開發(fā),比如,通過電網(wǎng)備用容量監(jiān)視功能,調(diào)度人員可以準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)的各種備用狀態(tài)及分布情況,如果華東電網(wǎng)在世博保電有臨時(shí)需求,華中網(wǎng)調(diào)可以及時(shí)調(diào)出備用電力,支援華東電網(wǎng)。
3智能調(diào)度的推進(jìn)使智能電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)高效得到落實(shí)
不僅如此,隨著我國特高壓電網(wǎng)的快速發(fā)展,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷變化,風(fēng)能、太陽能等清潔能源的大規(guī)模開發(fā)利用,對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行控制的一體化、精細(xì)化水平和適應(yīng)性、靈活性提出了更高要求,為了快速提升電網(wǎng)調(diào)度駕馭大電網(wǎng)能力、資源優(yōu)化配置能力和抵御風(fēng)險(xiǎn)能力,保障電網(wǎng)安全可靠、靈活協(xié)調(diào)、優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保運(yùn)行,研發(fā)新一代電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)迫在眉睫。
2008年2月28日,國家電網(wǎng)公司正式啟動《廣域全景分布式一體化電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)框架》編制工作。隨之就技術(shù)路線開始了廣泛的征詢和研討。
2008年12月5日,國家電網(wǎng)公司正式成立由中國電科院和國網(wǎng)電科院(以下簡稱兩院)相關(guān)技術(shù)人員組成的聯(lián)合開發(fā)組,啟動了技術(shù)支持系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺和電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)監(jiān)控、自動發(fā)電控制、狀態(tài)估計(jì)等基本應(yīng)用功能的研發(fā)。
2009年3月,國家電網(wǎng)公司啟動智能電網(wǎng)建設(shè)。國調(diào)中心組織開展了調(diào)度和發(fā)電兩個(gè)環(huán)節(jié)的研究。
2009年5月,新一代電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)正式更名為"智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)"。結(jié)合華中新系統(tǒng)的建設(shè)搭建了華中測試小系統(tǒng)。
對此,2011年至2015年,是我國智能電網(wǎng)計(jì)劃的“全面建設(shè)階段”。在新一輪全國電網(wǎng)改造升級中,一體化的智能調(diào)度體系,將為堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,各種可再生能源與分布式能源發(fā)電的靈活接入提供有力的技術(shù)支撐。這一階段的智能電網(wǎng)投資金額接近2萬億元,必將有效加快智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)。將遵循智能電網(wǎng)調(diào)度“四化”發(fā)展的需求和智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的發(fā)展路線,以“調(diào)控一體化,智能促低碳”為宗旨,通過對一體化調(diào)度運(yùn)作平臺、海量信息存儲管理與應(yīng)用、智能可視化展示技術(shù)、新能源接入控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能預(yù)警、統(tǒng)一建模、智能電網(wǎng)調(diào)度預(yù)警與決策支持、智能電網(wǎng)調(diào)度安全防御等關(guān)鍵技術(shù)的研討和展示,促進(jìn)智能調(diào)度的創(chuàng)新應(yīng)用,切實(shí)提高駕馭特大電網(wǎng)的能力。
參考文獻(xiàn)
[1]于釗,劉建坤.堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)應(yīng)關(guān)注的問題和關(guān)鍵技術(shù)[J].電力系統(tǒng)通信,2010(10).
關(guān)鍵詞:電器智能化 配電網(wǎng) 自動化
中圖分類號:TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)09(a)-0023-02
1 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)
配電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)主要是應(yīng)用于現(xiàn)代化的“電子技術(shù)”、“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”、“計(jì)算機(jī)技術(shù)”和“通信技術(shù)”等,實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、保護(hù)與控制。就一般情況里來說,配電網(wǎng)自動化包括配電網(wǎng)“SCADA”、“配電變電站自動化”、“饋線自動化”等幾個(gè)方面,如圖1所示。
(1)配電自動化其主要的工作原理是把整個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)配電網(wǎng)路經(jīng)過分段開關(guān)將供電線路變?yōu)楠?dú)立的供電區(qū)域。一旦發(fā)生故障,能夠及時(shí)把故障區(qū)域開關(guān)跳開并進(jìn)行隔離。從而避免線路故障而導(dǎo)致整條線路的失電情況發(fā)生,減少停電的范圍,進(jìn)而保障供電的可靠性。
(2)當(dāng)前要實(shí)現(xiàn)配電的自動化主要有以下方式。
第一種:在環(huán)形電纜的配電網(wǎng)絡(luò)里運(yùn)用重合器。進(jìn)而配合環(huán)網(wǎng)柜來實(shí)現(xiàn)配電的自動化。
第二種:在輻射線路抑或是樹狀線路運(yùn)用重合器和分段器的方式。運(yùn)用這兩種方式不需要配置通道與主站系統(tǒng),僅僅依靠重合器與分段器它自身的功能作用就能夠進(jìn)行故障的隔離與恢復(fù)供電,同時(shí)實(shí)施容易,且節(jié)省投資。
第三種:由沿城市的街道鋪設(shè)的架空絕緣的導(dǎo)線而構(gòu)成配電的網(wǎng)絡(luò)。這種方法是我國大多數(shù)城市普遍采用的方式。對于這種配電網(wǎng)絡(luò),我們目前普遍采用的是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造而形成多環(huán)網(wǎng)這種配電自動化的方式來進(jìn)行改造。
(3)配電自動化的目的是保障配電網(wǎng)的安全與經(jīng)濟(jì)性。降低損耗,同時(shí)快速處理電路的故障,并提供供電可靠性。因此要具有以下的條件。
①進(jìn)行實(shí)時(shí)的系統(tǒng)監(jiān)控。要實(shí)時(shí)監(jiān)測每條線路的負(fù)荷運(yùn)行情況,并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除不安全的因素,保證配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
②依靠監(jiān)測系統(tǒng)的功能實(shí)施提醒用戶電表故障,從而防止偷電和竊電的行為發(fā)生,避免電量的損失。
③通訊系統(tǒng)務(wù)必可靠而高速率。
④同時(shí)要具備在室外惡劣的環(huán)境下對故障電流的識別,并完善故障的控制器,實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程操作。
⑤系統(tǒng)的監(jiān)測功能務(wù)必及時(shí)的計(jì)算出線路的線損,從而保證線路運(yùn)行的最佳狀態(tài)。
⑥對系統(tǒng)的電量進(jìn)行控制與功率控制能夠促進(jìn)電費(fèi)的回收。
⑦主站系統(tǒng)的軟件功能完善,硬件上有足夠空間和處理速度,具備擴(kuò)充性和開放性。
2 電器的智能化
2.1 發(fā)展基礎(chǔ)
隨著當(dāng)前信息網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,“配電自動化系統(tǒng)”已經(jīng)逐漸形成了一套智能化的監(jiān)控、運(yùn)行與保護(hù)的體系。而網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展使得用戶與設(shè)備擁有更大的開放與兼容性。智能電器和中央計(jì)算機(jī)通過接口構(gòu)成自動化的通訊網(wǎng)絡(luò),這種通信連接方式能將工業(yè)控制上用的傳感器與執(zhí)行器,以及“限位開關(guān)”、“光電傳感器”和“按鈕指示燈”等一些簡單的控制元件得以從設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò),和用做主設(shè)備的控制型計(jì)算機(jī)或者可編程的邏輯控制(PLC)進(jìn)行通信。這使電器智能化進(jìn)入了信息電器的新時(shí)代。
2.2 智能化電器的功能要求
和傳統(tǒng)的電器不一樣,智能化的電器在一些傳統(tǒng)的電器的開關(guān)上安裝了一個(gè)智能單元,它是智能化電器的核心部件,這一部件集測量、保護(hù)、控制、通信和在線檢測電氣本身等功能為一體。
(1)測量功能。具備對電量的測量以及對電能計(jì)量的功能,同時(shí)通過電子屏顯示出來,從而取代了傳統(tǒng)的測量與計(jì)量儀器。
(2)運(yùn)用計(jì)算機(jī)保護(hù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電保護(hù)。
(3)智能電器的操控系統(tǒng)從安全性、可靠性和操作成本來考慮,根據(jù)操作控制,從而對斷路器等進(jìn)行分合閘操作。
(4)通過傳感器進(jìn)行在線監(jiān)測,主要是針對溫度、機(jī)械性能和電子絕緣性能等方面。
(5)通信能力。智能化的通信功能,主要用于電器與變電站的自動化系統(tǒng)的雙向信息傳輸服務(wù)。
3 電器智能化技術(shù)在配電自動化中的應(yīng)用
3.1 配電自動化為電器智能化應(yīng)用提供了實(shí)現(xiàn)的硬件條件
電器的所有功能必須在穩(wěn)定充足的電力供應(yīng)的條件才能得以實(shí)現(xiàn),如果沒有穩(wěn)定的電力供應(yīng),電器是不能使用的,更別說是電器的智能化和電子化了。配電網(wǎng)絡(luò)的自動化為電器智能化提供了實(shí)現(xiàn)硬件條件的可能性。配電自動化劃分了配電區(qū)域,從而保證電力供應(yīng)的可靠性,智能電器根據(jù)這個(gè)原理對電器的功能進(jìn)行分區(qū)和分布管理監(jiān)控,并適時(shí)地采取措施進(jìn)行維護(hù)。
3.2 電器智能化在配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性增強(qiáng)
電器智能化的穩(wěn)定電源能抑制系統(tǒng)外部的干擾噪聲,比如電弧放電、雷電波和脈沖噪聲等。由分立元件搭配常規(guī)的交流穩(wěn)壓、隔離、直流穩(wěn)壓。用系統(tǒng)的選擇開關(guān)電源或增加標(biāo)準(zhǔn)電源濾波器,從而和配電自動化中的監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用在本質(zhì)上一致,處理來自外界的干擾并減少設(shè)備自身對外的干擾,從而提高系統(tǒng)的可靠性和自身的品質(zhì)。
3.3 電器智能化的通信技術(shù)是建立在配電系統(tǒng)的自動化之上的
智能化電器的通信功能,它主要是用于電器和變電站的自動化系統(tǒng)抑或是變電站微機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)中的系統(tǒng)機(jī),或者配電自動化的系統(tǒng)中的RTU設(shè)備之間,其主要作用是雙向信息的傳輸。而智能化電器向系統(tǒng)機(jī)抑或RTU的設(shè)備傳送被控對象的“運(yùn)行參數(shù)”、“保護(hù)整定值”和“故障信息”及電器狀態(tài)信息,同時(shí)系統(tǒng)機(jī)往智能化的電器發(fā)出一系列的操作指令,從而改變與調(diào)節(jié)整定值。同時(shí)通信功能能夠利用串行通信接口實(shí)現(xiàn)。而如果電力的自動化系統(tǒng)運(yùn)用了現(xiàn)場總線,那智能化電器同時(shí)應(yīng)采用相應(yīng)的現(xiàn)場總線的技術(shù)。
3.4 電器智能化的硬件結(jié)構(gòu)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)的原理
智能化電器其智能能源是“單片機(jī)系統(tǒng)”、“模擬量輸入”、“開關(guān)量輸入”和“串行通信接口”以及“人際對話”,電源等功能電路組成,個(gè)別模塊采用插件連接。
3.5 電能質(zhì)量是電器智能化技術(shù)發(fā)展的保障
電能質(zhì)量的問題嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)與用電設(shè)備,甚至可能還會帶來極為嚴(yán)重的危害。因此對電網(wǎng)的電能監(jiān)測務(wù)必要實(shí)時(shí)且保證有效。而電能的質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)是對電能質(zhì)量水平的重要評估方式,也是及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題的重要手段,是保證所發(fā)送電能質(zhì)量的前提。一旦對電能的質(zhì)量做出比較精確的檢測與分析,就能夠?qū)﹄娔艿馁|(zhì)量水平與各種電能的質(zhì)量問題的做出細(xì)致分析與判斷,并為電能的質(zhì)量改善提供有力依據(jù)。在同電力用戶相關(guān)的如低壓配電系統(tǒng)當(dāng)中,其電能質(zhì)量的監(jiān)控能夠保證低壓電網(wǎng)與用電設(shè)備的安全與可靠性,同時(shí)也是現(xiàn)今低壓智能化的電器一項(xiàng)新功能與發(fā)展方向。而當(dāng)前的研究重點(diǎn)主要還是集中在這些方面:“電能質(zhì)量問題的發(fā)生機(jī)理”;“電能質(zhì)量的檢測機(jī)理”;“電能質(zhì)量設(shè)備的設(shè)計(jì)方法”。
因?yàn)橹悄芑娖鞯臏y量與保護(hù)對象,要求具有相當(dāng)高的可靠性,因此智能化電器對可靠性技術(shù)的研究是一個(gè)相當(dāng)大的難點(diǎn),當(dāng)前的研究也制定出了許多措施,使開發(fā)出的產(chǎn)品能符合國際標(biāo)準(zhǔn)的要求,其內(nèi)容大致集中在這幾個(gè)方面:“自檢”、“自?!?、“自我診斷技術(shù)”;智能化的電器元件其換效機(jī)理及元件與系統(tǒng)關(guān)于可靠性的分析,與智能化電器的檢測、審核技術(shù)。
4 結(jié)語
電力系統(tǒng)配電的自動化技術(shù)是電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn),電器智能化更是當(dāng)前電器發(fā)展的主流方向。配電自動化系統(tǒng)的全面建立需要投入大量的資金和人力物力,電器智能化在配電系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)上必將得到更好的發(fā)展。所以本著循序漸進(jìn)、統(tǒng)籌規(guī)劃的原則,使電器智能化技術(shù)在配電網(wǎng)自動化發(fā)展中得到發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 曾萍,胡景泰,朱文灝,等.智能化控制與保護(hù)開關(guān)電器的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].低壓電器,2010(22):1-4.
[2] 于紅.智能化電器是電力技術(shù)發(fā)展的必然[J].山東電力高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2005,8(1):75,44.
[3] 魏國平,雷武,郭輝,等.校園環(huán)網(wǎng)型配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電氣應(yīng)用,2009,28(3):16-19.
關(guān)鍵詞:電網(wǎng);建設(shè)工程;智能化;施工技術(shù)
中圖分類號:TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各行業(yè)的工程建設(shè)也取得了很大的進(jìn)步,配套施工技術(shù)以及裝備的智能化成為了未來發(fā)展的必然趨勢。為了更好的實(shí)現(xiàn)和推進(jìn)我國工程特高壓電網(wǎng)建設(shè)的總體目標(biāo),實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐,與它相對應(yīng)的輸變電施工技術(shù)和裝備必須要朝著交互化、智能化以及信息化方向的發(fā)展,更好的保障電網(wǎng)的高效經(jīng)濟(jì)、安全可靠的運(yùn)行。發(fā)展智能化施工技術(shù)要從兩方面入手,即施工管理的信息化、智能化以及施工裝備的自動化、技能化,本文將對電網(wǎng)建設(shè)工程智能化施工技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)行探討。
1 施工技術(shù)智能化的發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能技術(shù)在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用,各種控制器、通訊設(shè)備以及傳感器、控制器在工程機(jī)械中得到了大力的推廣,而且還即將開發(fā)出能夠?qū)崟r(shí)判斷作業(yè)情況以及進(jìn)行調(diào)整的智能化施工系統(tǒng),更好的實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化智能化。全面實(shí)現(xiàn)智能化是現(xiàn)代工程機(jī)械發(fā)展的大勢所趨,現(xiàn)在一些技術(shù)先進(jìn)的工程機(jī)械公司,已經(jīng)在平地機(jī)、裝載機(jī)、挖土機(jī)、壓路機(jī)以及攤鋪機(jī)上應(yīng)用了GPS定位系統(tǒng)以及無線通訊系統(tǒng),將工程的工作進(jìn)程和工作參數(shù)等信息通過無線通訊系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,達(dá)到統(tǒng)一、科學(xué)管理的目的。我國眾多的科研單位以及機(jī)械生產(chǎn)廠家也對智能化工程機(jī)械技術(shù)進(jìn)行積極的研究和開發(fā),已經(jīng)完成了材料拌和機(jī)、裝載機(jī)以及自卸車等單臺工程機(jī)械的改造,同時(shí)機(jī)群智能化工程機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)也在不斷的完善。對于電網(wǎng)建設(shè)工程智能化施工技術(shù)的研究來說,現(xiàn)在國內(nèi)外在張力架線設(shè)備以及鐵塔組立設(shè)備方面也進(jìn)行了智能化研究,并取得了一些成就,比如,開發(fā)了單臺牽引以及張力架線設(shè)備的智能功能,并且還實(shí)現(xiàn)了通過幾臺設(shè)備聯(lián)網(wǎng)或者集控裝置方面的群控功能;而且在組塔設(shè)備方面,也研制出了組鐵專用的塔式起重機(jī),實(shí)現(xiàn)了鐵塔組立的單機(jī)智能化吊裝,并且正在努力進(jìn)行多臺起重機(jī)聯(lián)合作業(yè)的智能化施工研究。
2 智能化系統(tǒng)在電網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用
從上述電網(wǎng)施工技術(shù)智能發(fā)展來看,現(xiàn)代的電網(wǎng)工程項(xiàng)目建設(shè)逐漸走向了系統(tǒng)化和大型化,它涉及的范圍很廣,包括設(shè)備、人員、材料以及層級等內(nèi)容,這增加了電網(wǎng)建設(shè)工程中的很多不確定的因素。輸變電工程建設(shè)早電力工程建設(shè)中具有十分重要的地位,是電力工程的一個(gè)重要的組成部分。隨著跨大區(qū)聯(lián)網(wǎng)、智能化電網(wǎng)以及特高壓電網(wǎng)等工程項(xiàng)目的建設(shè),對項(xiàng)目管理也提出了更新、更高的要求。工程管理建設(shè)的好壞對于整個(gè)輸變電工程項(xiàng)目的實(shí)施具有直接的關(guān)系,它決定著工程項(xiàng)目的安全投入運(yùn)行,不僅影響著企業(yè)的形象,而且還影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會效益。近年來,隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,輸變電工程技術(shù)取得了很大的發(fā)展,也躋身于世界一流水平,與它相適應(yīng)的施工管理水平也必須進(jìn)行大幅度的提升,更好的適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展需求。為了更好的加強(qiáng)輸變電工程項(xiàng)目管理的水平,節(jié)約工程的成本,提升建設(shè)的質(zhì)量,保證建設(shè)的安全,電力企業(yè)就必須摒棄傳統(tǒng)的管理方式,縮短項(xiàng)目管理和國際先進(jìn)水平的差距,強(qiáng)化工程項(xiàng)目管理,大力開發(fā)和運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù),更好的達(dá)到全面提升電力水平的目的。
(1)輸變電工程項(xiàng)目管理的弊端
輸變電工程建設(shè)對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的作用,但是,其工程項(xiàng)目管理比較復(fù)雜,涉及范圍較廣,它涉及到人員、質(zhì)量、安全、進(jìn)度、文檔以及合同等環(huán)節(jié)的內(nèi)容。由于我國的輸變電工程管理的起步比較晚,在廣域以及分級管理項(xiàng)目系統(tǒng)中,輸變電工程項(xiàng)目管理中存著一些問題。第一,隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,用電量的大幅度增加,電力工程數(shù)量也日益增多,而且規(guī)模也逐步提高,一些目標(biāo)控制如質(zhì)量、安全、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)費(fèi)、設(shè)備資源以及人力等難度加大。第二,在工程建設(shè)中,由于要涉及到眾多的單位和部門,而且各部門之間沒有形成很好的溝通,這就導(dǎo)致了大量的業(yè)務(wù)交叉作業(yè),給工程的協(xié)調(diào)帶來了困難。第三,電網(wǎng)工程前期的工程量準(zhǔn)備工作比較繁重,存在著很多不可控的因素,而且各個(gè)工作之間的依賴性和關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。第四,在工程管理中,缺少必要的標(biāo)準(zhǔn)化流程控制;第五,由于輸變電工程項(xiàng)目較多,而且工程建設(shè)文檔不斷的更新,存檔和查閱的難度較大,歷史數(shù)據(jù)不易保存,這就增加了決策的難度。第六,輸變電工程建設(shè)管理的質(zhì)量與安全保障措施、調(diào)用和控制環(huán)節(jié)的內(nèi)容特別的薄弱。
(2)智能化輸變電工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
智能化輸變電工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)要充分運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù),改進(jìn)管理思想,更好的輸變電工程建設(shè)管理服務(wù),更好的提高工程的質(zhì)量和管理效率,提高工程建設(shè)的安全性。我國輸變電工程的型式和等級具有多樣性,而且輸電線路以及變電工程中的導(dǎo)線、鐵塔等規(guī)格、型式與種類較為復(fù)雜,再加上對應(yīng)的的一些施工設(shè)備的用量大,種類多,要想在有限的時(shí)間內(nèi)對上述工程管理信息進(jìn)行高效的分配和處理,這難免會出現(xiàn)一些遺漏和偏差,容易造成一些施工質(zhì)量問題以及安全隱患的發(fā)生。在輸變電建設(shè)施工中,其數(shù)據(jù)量較大,計(jì)算較為復(fù)雜,再加上環(huán)境多變,技術(shù)人員一般都是憑借著經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行器具的選擇,這就很容易造成財(cái)力、人力和物力的浪費(fèi),而且更有可能由于經(jīng)驗(yàn)不足、技術(shù)人員分散等原因,使管理產(chǎn)生不利的影響,給工程建設(shè)帶來很大的損失,從而埋下安全隱患。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,計(jì)算機(jī)以其計(jì)算準(zhǔn)確、運(yùn)行速度快以及信息儲備量大的優(yōu)點(diǎn),運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來提高電網(wǎng)建設(shè)施工管理水平具有十分重要的意義。因此,要大力提升工程施工方面的管理,要把工程量的計(jì)算、工程節(jié)點(diǎn)控制、施工方案的設(shè)計(jì)以及工程配套施工設(shè)備等方面和施工管理密切的配合,逐步提高輸變電工程項(xiàng)目的高效協(xié)調(diào),更好的提高電網(wǎng)建設(shè)的施工管理水平。
智能化施工管理就是要充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對施工管理過程中的信息進(jìn)行收集、傳輸、處理、保存、維護(hù)以及使用,并且運(yùn)用人工智能中的知識工程以及專家系統(tǒng)等科學(xué)方法和科學(xué)技術(shù)進(jìn)行施工管理。智能化施工管理信息系統(tǒng)包含的內(nèi)容很多,它不僅包括基本施工的計(jì)算,又包括了現(xiàn)場施工管理中所需要的施工流程、施工進(jìn)度、施工規(guī)范以及安全管理等智能化管理平臺,對于輸變電項(xiàng)目中最薄弱、最底層的施工現(xiàn)場管理具有十分重要的意義。對于智能化施工管理信息系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)和研究,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)施工全過程管理的系統(tǒng)化、統(tǒng)一化、實(shí)時(shí)化和智能化,而且還能夠降低施工的成本,有效的提高施工效率,有助于輸變電施工的科學(xué)、高效化管理,更好的縮短施工周期,提高施工企業(yè)的效益。
3 智能化施工技術(shù)的應(yīng)用措施
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,工業(yè)和生活用電量的增加,其電壓等級也在不斷的提升,這對于電網(wǎng)施工工程也提出了更高的要求,特別對于交直流特高壓工程項(xiàng)目建設(shè),需要大型的牽、張?jiān)O(shè)備配套施工共同完成。于此同時(shí),對于一些快節(jié)奏的建設(shè)項(xiàng)目,工期越來越短,但是施工的質(zhì)量卻越來越多,在安全環(huán)保的情況下,對于牽、張?jiān)O(shè)備的性能、可靠性等方面的要求也越來越高。因此,大力研究和開發(fā)智能化的牽、張?jiān)O(shè)備,對于提升輸變電工程的施工質(zhì)量和效率具有十分重要的作用。
(1)單臺設(shè)備智能化
單臺牽、張?jiān)O(shè)備的智能化,要在整機(jī)方面集成控制中心運(yùn)用微處理,使微處理器完成對放線數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)視,起到控制和調(diào)節(jié)的作用。數(shù)據(jù)的采集運(yùn)用的是配置的測定張力的拉力傳感器和測定速度的速度傳感器,并經(jīng)過總線傳輸通道,把牽力和張力的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)控制中心。而主機(jī)控制中心要事先設(shè)定好程序,并且對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的處理,及時(shí)有效的調(diào)節(jié)總張力或者是分張力,更好的達(dá)到牽、張?jiān)O(shè)備智能化控制的目的,真正實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)工程的智能化施工。
(2)機(jī)群設(shè)備智能化
機(jī)群設(shè)備的智能化主要從兩部分組成,即單機(jī)智能系統(tǒng)和管理中心系統(tǒng),單機(jī)智能系統(tǒng)能夠?qū)繌堅(jiān)O(shè)備及時(shí)有效的實(shí)施多種功能,例如,狀態(tài)測量、運(yùn)行顯示、通訊和調(diào)節(jié)等,通過智能系統(tǒng)的通訊單元模塊,把施工中各個(gè)設(shè)備運(yùn)行的真實(shí)情況傳送給管理中心,管理中心對于數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和運(yùn)算,并建立起一個(gè)集成化的施工作業(yè)模型。這一模型不僅能夠?qū)κ┕は到y(tǒng)內(nèi)部的任何一個(gè)智能分支進(jìn)行有效的監(jiān)控,而且還能夠?qū)κ┕と藛T的作業(yè)情況進(jìn)行全程監(jiān)控,有效對的對于各個(gè)智能分支單機(jī)進(jìn)行分析和調(diào)整,有助于優(yōu)化施工方案,更好的進(jìn)行施工。機(jī)群設(shè)備智能化能夠使操作人員實(shí)時(shí)的掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患,提高設(shè)備使用參數(shù)的透明度,能夠有效的防止錯(cuò)誤操作的發(fā)生。
結(jié)語
總之,要加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)工程智能化施工技術(shù)研究和開發(fā),增強(qiáng)施工智能化和自動化,有效的降低勞動人員的勞動強(qiáng)度,提高施工效率,更好的推動電力企業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
[1]繆謙,溫超.特高壓工程張力防線同步技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].華東電力,2009(12).