時(shí)間:2023-05-30 10:16:46
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電網(wǎng)智能化,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞 智能;電網(wǎng);電力
引言
電能作為第二次工業(yè)革命的產(chǎn)物,已經(jīng)在全球范圍廣泛應(yīng)用了起來(lái),而有關(guān)電的研究更是如雨后春筍。電網(wǎng)的發(fā)展與國(guó)家經(jīng)濟(jì)、人民生活都息息相關(guān)。因此,電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展方向是我們目前最需要重視的問(wèn)題之一。那么,電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展究竟路在何方,我們又需要怎樣做,已經(jīng)取得了哪些成果。下面我們就電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行較為詳盡地論述。
1 定義
所謂的智能電網(wǎng)就是我們電網(wǎng)智能化的一個(gè)統(tǒng)稱(chēng),但對(duì)于智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展方向的嚴(yán)格定義,由于全球各個(gè)學(xué)者和流派的不同,沒(méi)有辦法給出一個(gè)嚴(yán)格的說(shuō)法,綜合地來(lái)說(shuō),所謂的智能電網(wǎng),就是在高度集成的、雙向高速傳輸?shù)耐ㄓ嵓夹g(shù)基礎(chǔ)之上,利用高精度的傳感器、先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備及其他先進(jìn)的控制方法等,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化,以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及可靠安全性能。在我國(guó),目前智能電網(wǎng)還在研究和試驗(yàn)階段,由于起步晚,加上地理?xiàng)l件的限制,導(dǎo)致我們技術(shù)上難度大為增加,不過(guò),也正是這些因素鍛造了我們加快建設(shè)智能電網(wǎng)的決心,只有在不斷完善目前的通訊網(wǎng)絡(luò)水平,才有可能把智能電網(wǎng)建設(shè)推向另外一個(gè)。
2 特征
無(wú)論各流派學(xué)者分歧如何,但總的來(lái)說(shuō)智能電網(wǎng)必須具有以下5個(gè)特征:1)堅(jiān)韌。回顧我們電網(wǎng)的重要任務(wù)就是可靠安全地給負(fù)荷供電,但苦于目前繼電保護(hù)的技術(shù)以及電網(wǎng)回路建設(shè)技術(shù)的水平,由于事故而造成停電的事例屢見(jiàn)不鮮,因此,我們期待的智能電網(wǎng)應(yīng)該是在大事故或者自然災(zāi)害中都能持續(xù)地供電或者將停電的面積降到最低,此乃堅(jiān)韌品質(zhì);2)自監(jiān)。目前在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,而且成為了一個(gè)主流。在線(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)是自愈能力的一個(gè)基礎(chǔ),我們只有對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的觀察,才可以有效地防止大事故的發(fā)生,因此,我們期待智能電網(wǎng)應(yīng)該是具有自我事故診斷,并且能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)的能力;3)兼容。新技術(shù)的發(fā)展要在經(jīng)典技術(shù)中產(chǎn)生,如果一項(xiàng)新的技術(shù)普及需要把已有的設(shè)施設(shè)備全部摧毀,那么這樣可能會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,因此,我們期待的智能電網(wǎng)應(yīng)該是具有很強(qiáng)的兼容能力,能夠?qū)崿F(xiàn)與負(fù)荷的多元化接合;4)高度集成。我們知道,目前的變壓器、斷路器等重要的電氣設(shè)備,由于其體型龐大,材料花費(fèi)大,導(dǎo)致了價(jià)格高昂,不利于電力系統(tǒng)的發(fā)展,另外,體型龐大導(dǎo)致的事故危險(xiǎn)系數(shù)也會(huì)增加,因此我們期待智能電網(wǎng)應(yīng)該是高度集成的;5)經(jīng)濟(jì)。電網(wǎng)發(fā)展除了受到地理環(huán)境的影響外,最重要就是受到經(jīng)濟(jì)水平的影響,比如說(shuō)我們提高可靠性,如果不考慮經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,那么我們完全可以設(shè)計(jì)多回路,可以使用更為高質(zhì)量的材料。但是,我們知道電力是一個(gè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題,需要我們?cè)诔杀九c效益之間達(dá)到平衡,因此我們的智能電網(wǎng)應(yīng)該是具有良好的經(jīng)濟(jì)性能的。
3 發(fā)展
上面已經(jīng)闡述了智能電網(wǎng)的重要性及相關(guān)的情況,下面來(lái)談一下我國(guó)目前的智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展及與歐洲智能電網(wǎng)發(fā)展的異同。
我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)雖然已經(jīng)放到了政府工作議程上,但成果還是不盡如人意。目前在國(guó)家電網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始試驗(yàn)智能電網(wǎng)新技術(shù),而這里面需要我們自己的自主技術(shù),我們要選擇一條適合本國(guó)的發(fā)展技術(shù)才能有所進(jìn)一步發(fā)展的空間。如果僅僅用美國(guó)及歐洲的城市智能電網(wǎng)技術(shù),那么很可能就走上了一條無(wú)果之路。歷史表明,我們只有借鑒國(guó)外技術(shù),然后加以自主的研究,才有可能研究出屬于自己的技術(shù)成果,如中國(guó)移動(dòng)的3G技術(shù),盡管目前還不是很成熟,但已經(jīng)取得了明顯的成效。我相信,不久的將來(lái),就如西寧這樣偏遠(yuǎn)的地方,都將會(huì)注入智能電網(wǎng)的光輝[1]。
對(duì)比起歐洲的智能電網(wǎng),由于歐洲的基礎(chǔ)設(shè)施充足,加上起步較早,目前已經(jīng)取得了一些比較重要的成果。總的來(lái)說(shuō),他們目前主要在雙向連接技術(shù)、ICT輸電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、輸電網(wǎng)能效技術(shù)上取得了重大突破,我們都可以借鑒其的方向,探索出自己的道路。當(dāng)然,光只有技術(shù)的口號(hào)是空洞的,我們需要的是大量的經(jīng)濟(jì)資金的投入,需要的是我們?nèi)w工作人員的共同努力。在此,我認(rèn)為要做到三點(diǎn):1)經(jīng)濟(jì)投入。我們知道,一門(mén)新技術(shù)的誕生和經(jīng)濟(jì)是分不開(kāi)的,由于電力涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平之高,設(shè)備試驗(yàn)之頻繁,因此國(guó)家需要大力扶持智能電網(wǎng)的建設(shè);2)科研隊(duì)伍。人才是新技術(shù)的血液,是鑄造新技術(shù)的靈魂。我們?cè)谶x拔科研人才上需要選擇一些涉及多個(gè)交叉領(lǐng)域的人才,也需要一些電力方面的專(zhuān)才,這樣才有利于發(fā)展智能電網(wǎng);3)企業(yè)管理。我們知道,智能電網(wǎng)其中一個(gè)方面就是最優(yōu)的控制,那么這些都需要我們?cè)谄髽I(yè)管理上著力,力求把最優(yōu)方案寫(xiě)成代碼,便于智能化的管理。
4 應(yīng)用
上文中已經(jīng)指出智能電網(wǎng)應(yīng)用非常廣泛,現(xiàn)在著重指出其兩個(gè)與民生最為貼近的應(yīng)用。智能電網(wǎng)深入小區(qū)。通過(guò)智能電網(wǎng),電力消費(fèi)者可以在家里對(duì)電能進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)測(cè)。雙向通信技術(shù)為用戶(hù)提供了企業(yè)到用戶(hù)之間的互動(dòng),不僅讓用戶(hù)用電用得放心,還可以為用戶(hù)提供諸如電子醫(yī)療、社區(qū)活動(dòng)等諸多信息。
電動(dòng)汽車(chē)充電。電能號(hào)稱(chēng)最為清潔的能源,目前電能應(yīng)用于交通工具已經(jīng)成為了一種必然,然而,電動(dòng)汽車(chē)充電問(wèn)題仍然是目前的一個(gè)重大的問(wèn)題,主要是安全性還有充電時(shí)間的問(wèn)題。而我們的智能電網(wǎng),通過(guò)智能分析,了解人群及車(chē)輛等情況,做出統(tǒng)一的充電分配設(shè)置,讓車(chē)主可以隨時(shí)知道充電位置及目前擁擠情況,同時(shí)智能化地做出選擇充電判斷,這不僅使得充電效率高,還解決了車(chē)主無(wú)電的后顧之憂(yōu)。
5 結(jié)論
本文對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行了初步的介紹以及討論,由于我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)還在完善中,電網(wǎng)智能化顯得非常迫切,本文適合廣大電力工作者以及電力學(xué)習(xí)者參考學(xué)習(xí),對(duì)普及智能電網(wǎng)有重要的意義。
關(guān)鍵詞:電網(wǎng)調(diào)度;智能化;自動(dòng)化
中圖分類(lèi)號(hào):TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2013)12-0094-02
1 電網(wǎng)調(diào)度智能化與自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀
由于國(guó)情大不相同,各個(gè)國(guó)家現(xiàn)有的電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)也有所區(qū)別。大多數(shù)西方國(guó)家現(xiàn)階段主要致力于智能電網(wǎng)配電系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化發(fā)展。與國(guó)外的技術(shù)相比,我國(guó)的電網(wǎng)技術(shù)還有一定的差距,智能電網(wǎng)發(fā)展在我國(guó)也處于起步階段,而與之相對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度的智能化和自動(dòng)化的發(fā)展也起步較晚。在重視技術(shù)引進(jìn)和著重發(fā)展戰(zhàn)略的促進(jìn)下,近幾年我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度的智能化和自動(dòng)化也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前,我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展還是處在轉(zhuǎn)型期階段,盡管相對(duì)于國(guó)際主流技術(shù)還有差距,但我國(guó)電力企業(yè)已經(jīng)在電網(wǎng)各個(gè)層面技術(shù)的發(fā)展上采取了大量的相應(yīng)措施。
其中,電網(wǎng)調(diào)度智能化和自動(dòng)化所面臨的局面也是處在不斷變化之中的。最主要的一點(diǎn)變化特征正就是市場(chǎng)化的趨勢(shì)。伴隨著改革開(kāi)放以來(lái),電力市場(chǎng)也隨之變得更加的繁榮,更多的經(jīng)濟(jì)實(shí)體加入到了電力市場(chǎng)中來(lái),使得電力調(diào)度更具有多元性也更有活力。但同時(shí),電力調(diào)度的多元化也帶來(lái)了一些問(wèn)題,注入并網(wǎng)的技術(shù)問(wèn)題,調(diào)度方式的理念問(wèn)題等等都對(duì)電力調(diào)度有著一定的影響。面對(duì)這類(lèi)問(wèn)題,不應(yīng)該再像以往一樣依靠政府行政手段來(lái)調(diào)控,而是要借助市場(chǎng)的力量來(lái)磨合、調(diào)節(jié)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)電力的需求只會(huì)越來(lái)越大,而相應(yīng)的電網(wǎng)構(gòu)建也會(huì)越來(lái)越龐大,電網(wǎng)組成也會(huì)變得更加復(fù)雜,電網(wǎng)調(diào)度智能化與自動(dòng)化也隨之快速發(fā)展。到目前為止,電網(wǎng)調(diào)度基本上是經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展。
在第一個(gè)階段,電網(wǎng)調(diào)度的智能化和自動(dòng)化在很大程度上還是要依賴(lài)于工作人員的手工操作,智能化和自動(dòng)化程度很低。信息的傳達(dá)基本上都是依靠電話(huà)和語(yǔ)言表達(dá),僅僅是在機(jī)械方面完成了部分的調(diào)度智能化和自動(dòng)化,很明顯這種程度的智能化和自動(dòng)化完全不能有效提高電網(wǎng)調(diào)度的效率。電網(wǎng)調(diào)度的智能化和自動(dòng)化的第二個(gè)階段是以遠(yuǎn)程技術(shù)的運(yùn)用作為起點(diǎn)的,在這一階段為了適應(yīng)跨區(qū)域的電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展,電力系統(tǒng)的調(diào)度必須要有一個(gè)整體的調(diào)度中心來(lái)完成不同區(qū)域的協(xié)調(diào)工作。在這一階段的初期,電力調(diào)度中心的通信手段還是依靠電話(huà),隨著通信技術(shù)的逐步發(fā)展,通過(guò)遠(yuǎn)程通信和遙控技術(shù)電網(wǎng)調(diào)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了又一步智能化和自動(dòng)化過(guò)程。而電網(wǎng)調(diào)度智能化和自動(dòng)化的最后一個(gè)階段是伴隨著全球互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突飛猛進(jìn)而發(fā)展的,這一階段主要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為主,主要完成電力系統(tǒng)的監(jiān)控、高智能度遠(yuǎn)程操縱和實(shí)時(shí)信息反饋等功能,各種新型傳感器和通信技術(shù)等的運(yùn)用使得電網(wǎng)調(diào)度的效率得到了極大的提高。
2 電網(wǎng)調(diào)度智能化與自動(dòng)化發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)
目前,電網(wǎng)調(diào)度智能化與自動(dòng)化的發(fā)展盡管已經(jīng)取得了一定的成績(jī),但也要注意到現(xiàn)階段所面臨的一系列的問(wèn)題,發(fā)展過(guò)程中遇到的挑戰(zhàn)如果能夠積極處理就能將其變?yōu)榘l(fā)展中的機(jī)遇。而電網(wǎng)調(diào)度智能化和自動(dòng)化發(fā)展所面臨的首要挑戰(zhàn)第一機(jī)遇即是西電東送工程。西電東送工程是我國(guó)21世紀(jì)能源發(fā)展的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略,是西部大開(kāi)發(fā)最具代表性的工程。其目標(biāo)是開(kāi)發(fā)內(nèi)蒙古、山西等地的電力資源,輸送到電力明顯不足的京津唐和上海等地區(qū)。西電東送工程面臨著許多的問(wèn)題,包括市場(chǎng)監(jiān)管、利益分配、交易機(jī)制等,其中電網(wǎng)的調(diào)度就是其所面臨的最重要的技術(shù)問(wèn)題之一。因此,在這一工程中電網(wǎng)調(diào)度的智能化和自動(dòng)化必將發(fā)揮其巨大的推動(dòng)作用。再就是國(guó)家處于戰(zhàn)略安全角度的考慮,將電網(wǎng)的運(yùn)行安全也加入到了整個(gè)國(guó)家的安全防御體系考慮當(dāng)中,這對(duì)電網(wǎng)調(diào)度在特殊情況下的反應(yīng)能力、自我保護(hù)能力等都有著新的要求,這也是電網(wǎng)調(diào)度的智能化和自動(dòng)化中防護(hù)等技術(shù)未來(lái)的主攻方向。
3 發(fā)展趨勢(shì)分析
電網(wǎng)調(diào)度的智能化和自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)并不是一個(gè)可以簡(jiǎn)單把握的方向,因?yàn)楦鶕?jù)以往的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看,每一次的變革都是伴隨著在其他領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新。當(dāng)然,將與之相關(guān)的領(lǐng)域的所有技術(shù)聯(lián)系起來(lái)分析,可以對(duì)電網(wǎng)調(diào)度智能化合自動(dòng)化的發(fā)展有一個(gè)大概的動(dòng)態(tài)了解,其大體發(fā)展方向可以分為以下兩點(diǎn):
①數(shù)字化。當(dāng)今信息時(shí)代虛擬技術(shù)的爆發(fā)使得世界上所有的一切都能用最簡(jiǎn)單的數(shù)字來(lái)表示,電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展也不例外。不論國(guó)內(nèi)國(guó)外,電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展必將是以數(shù)字化電網(wǎng)為研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用為重中之重,而智能化和自動(dòng)化的發(fā)展也必須依托電網(wǎng)調(diào)度數(shù)字化的系統(tǒng)建立,必須通過(guò)信息、通信、決策和管理系統(tǒng)的數(shù)字化取得更大的進(jìn)步。
②網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化其實(shí)在一方面也是數(shù)字化的延伸,沒(méi)有數(shù)字化也就沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)化,也只有網(wǎng)絡(luò)化使得數(shù)字化有意義。網(wǎng)絡(luò)化是提高電網(wǎng)調(diào)度效率的必然途徑,在互聯(lián)網(wǎng)大行其道的今天,包括電網(wǎng)調(diào)度的所有技術(shù)如果沒(méi)有結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)那就必將被時(shí)代所淘汰。網(wǎng)絡(luò)化的引入也能為電網(wǎng)調(diào)度智能化和自動(dòng)化提高實(shí)時(shí)性、密切性,更能確保各個(gè)層次的電網(wǎng)調(diào)度能夠更快更好地實(shí)現(xiàn)。
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(lèi)號(hào):TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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(kāi)來(lái)。電網(wǎng)的發(fā)展更是朝著快速化、智能化的方向發(fā)展,對(duì)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(guó)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(jí)電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)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(duì)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(jí)電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,以滿(mǎn)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(duì)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(huì)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(duì)輸電網(wǎng)的自動(dòng)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(dòng)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(lái)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(duì)于調(diào)度中心內(nèi)部來(lái)說(shuō),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(cè)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(zhuān)業(yè)提供了更加精益化的服務(wù)。對(duì)于輸電網(wǎng)來(lái)說(shuō),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(wú)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(wèn)的能力,以及對(duì)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(dòng)性、前瞻性、多周期、多防線(xiàn)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(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)變的體現(xiàn)。通過(guò)若干個(gè)級(jí)聯(lián)交換機(jī),將每個(gè)區(qū)域的后臺(tái)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?duì)一體化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象,能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)的平臺(tái)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(wèn)題的解決[2]。
從物理角度來(lái)看,在不同子系統(tǒng)的交換機(jī)之間,能夠通過(guò)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(duì)于一體化系統(tǒng)來(lái)說(shuō),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(duì)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(guò)程的對(duì)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(wèn)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(zhǎng)期保存和區(qū)域內(nèi)訪問(wèn),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(kāi)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(guò)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(mǎn)足智能調(diào)度中所開(kāi)展的新型業(yè)務(wù)的技術(shù)需求。其次是海量信息的存儲(chǔ)管理,電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)后,在空間和時(shí)間域中會(huì)出現(xiàn)海量信息。其處理、存儲(chǔ)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(duì)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(zhuān)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(guò)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(cè)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(dòng)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(guò)優(yōu)化調(diào)度以提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效率。可以通過(guò)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(tái)
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(tái)上。該平臺(tái)以節(jié)能減排為目標(biāo),通過(guò)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(duì)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(guò)多層次的安全校核,對(duì)調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行充分的評(píng)估分析。運(yùn)作平臺(tái)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(zhuān)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(lèi)功能和數(shù)據(jù),提高服務(wù)的窗口水平。調(diào)度管理類(lèi)的功能涉及的方面較多,從調(diào)度門(mén)戶(hù)的使用、報(bào)表的統(tǒng)計(jì)分析,到各個(gè)專(zhuān)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.
隨著電力科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)的智能化技術(shù)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展,智能化技術(shù)逐漸地進(jìn)入我們的日常生活。對(duì)此,本文就智能化技術(shù)在電網(wǎng)改造中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析與思考,并提出一些可供參考的意見(jiàn)與措施。
【關(guān)鍵詞】智能化技術(shù) 電網(wǎng) 改造
電力體系中大部門(mén)元件是具備龐大的物資性子,這也就申明電力體系是一個(gè)典范的動(dòng)態(tài)大體系。然而正是由于這個(gè)原因,對(duì)電力系統(tǒng)控制就會(huì)增加難度。隨著電力系統(tǒng)不斷擴(kuò)張,隨之而來(lái)的是電力系統(tǒng)控制需要更加先進(jìn)的智能技術(shù),智能技術(shù)通過(guò)先進(jìn)的設(shè)備、控制方法、決策支持系統(tǒng),在電力系統(tǒng)運(yùn)用中發(fā)揮著重大的作用,使電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行。
1 智能電網(wǎng)的概念
智能電網(wǎng)的核心技術(shù)是采用世界較為先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的通信技術(shù)、先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)以及能源電力技術(shù)。由于每個(gè)國(guó)家的國(guó)情不同,企業(yè)由于自身建設(shè)的不同,對(duì)于未來(lái)智能化技術(shù)也提出了不同的構(gòu)想。歐盟委員會(huì)根據(jù)自身國(guó)情,定義智能化技術(shù)的電網(wǎng)為一個(gè)可以整合的傳輸網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而達(dá)到能夠提供較為持續(xù)、經(jīng)濟(jì)和安全的電能。
2 智能化技術(shù)在電網(wǎng)中的運(yùn)用
電力系統(tǒng)自動(dòng)化不斷的完善和改進(jìn)恰是由于智能技術(shù)的運(yùn)用,它的應(yīng)用不但使電力更加廉價(jià)與便利,還協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)發(fā)展的不成熟性和該系統(tǒng)自身的不穩(wěn)定性。智能技術(shù)主要包括一下幾大類(lèi):
2.1 模糊控制
它是一種十分簡(jiǎn)單且很容易掌握的方法,能夠?qū)ο到y(tǒng)宏觀的控制,最主要的特點(diǎn)是能夠有效的對(duì)隨機(jī)、非線(xiàn)性和不確定性系統(tǒng)的控制。它是一種比較新穎的方法,相對(duì)于常規(guī)的模式相比更具有優(yōu)越性。
2.2 專(zhuān)家系統(tǒng)控制
它在實(shí)現(xiàn)控制是利用智能協(xié)調(diào)、組織和決策,最大的特點(diǎn)就是能夠?qū)Ω鞣N啟發(fā)式和不確定的知識(shí)信息進(jìn)行控制。專(zhuān)家系統(tǒng)在得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)也有其不足之處,就是具有較大的局限性。主要是因?yàn)閷?zhuān)家系統(tǒng)控制技術(shù)僅僅運(yùn)用的是一些淺層技術(shù)對(duì)于那些功能理解的深層適應(yīng)無(wú)法滿(mǎn)足,其次是無(wú)法完全模仿電力全家的創(chuàng)造性和及時(shí)的應(yīng)付新情況能力不足,對(duì)于一些復(fù)雜的問(wèn)題因?yàn)闆](méi)有良好的分析組織能力工具得不到解決。所以在專(zhuān)家系統(tǒng)控制的分析方法等相關(guān)問(wèn)題得到提升后,電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)才能夠得到快速發(fā)展,取得非同一般的效果。
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制與電力系統(tǒng)自動(dòng)化相適應(yīng)的特征,加之神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制本身具備較強(qiáng)的自我組織和學(xué)習(xí)能力以及其有強(qiáng)壯的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和處理能力,所以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制能夠?qū)崿F(xiàn)非線(xiàn)性的復(fù)雜映射,在很過(guò)范疇中發(fā)揮了巨大的作用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的方式是由大量且簡(jiǎn)單的神經(jīng)元構(gòu)成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的基本原理是利用一定的學(xué)習(xí)算法,調(diào)節(jié)了隱藏在其連接權(quán)值上的大量信息權(quán)值,實(shí)現(xiàn)了非線(xiàn)性的復(fù)雜映射。這個(gè)概念得到了廣泛的運(yùn)用,比如在自動(dòng)控制領(lǐng)域、傳感型號(hào)處理領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到充分的運(yùn)用。
2.4 線(xiàn)性最優(yōu)控制技術(shù)
線(xiàn)性最優(yōu)控制技術(shù)是電力系統(tǒng)控制技術(shù)中最重要的一部分,其重點(diǎn)就是控制發(fā)電系統(tǒng)。線(xiàn)性最優(yōu)控制技術(shù)研究的主要問(wèn)題是如何提高發(fā)電系統(tǒng)的工作效率,如何改善發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行品質(zhì)。現(xiàn)如今,發(fā)電機(jī)制電阻中應(yīng)用最多的一項(xiàng)是線(xiàn)性最優(yōu)控制技術(shù),它不僅僅適用于發(fā)電機(jī)電阻中,還應(yīng)用于大型機(jī)組方面,通過(guò)最優(yōu)勵(lì)磁控制方式,能夠?qū)?dòng)態(tài)的品質(zhì)進(jìn)行改善,特別是對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路能力有一個(gè)比較大的提高。電力系統(tǒng)控制技術(shù)中應(yīng)用最多且最廣泛的就是線(xiàn)性最優(yōu)控制技術(shù)。
2.5綜合智能控制
它的重要發(fā)展方向就是智能集成化,不再是單取某一項(xiàng)的優(yōu)勢(shì),而是將多項(xiàng)智能技術(shù)結(jié)合于一體。它實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代控制方法和智能控制這二者支架的難度集合,能夠在自適應(yīng)性組織模糊控制、模糊變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)控制等。綜合智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種智能控制方法的融合,在復(fù)雜而且龐大的電力系統(tǒng)中,綜合智能控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮出更為突出的作用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的不足之處就是只適合于非機(jī)構(gòu)化信息的處理工作,而模糊控制系統(tǒng)對(duì)于機(jī)構(gòu)化知識(shí)的處理更加行之有效,所以如何使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與模糊控制系統(tǒng)結(jié)合就顯得尤為重要,但是這必須有一定的技術(shù)作為支撐。模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)項(xiàng)就是能夠從不同方向來(lái)為智能系統(tǒng)提供服務(wù),然而兩種技術(shù)又有其不同之處,對(duì)于非統(tǒng)計(jì)性的不確定問(wèn)題可以在模糊邏輯中得到解決,模糊邏輯屬于高層次推理過(guò)程,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要適用于低層計(jì)算方法。如何能夠使兩者的有機(jī)結(jié)合,通過(guò)一定的技術(shù)支撐便能到達(dá)事半功倍的效果。
3 智能化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的分析
智能化的改造能夠降低投資以及降低運(yùn)行成本,主要是從節(jié)約占地面積和建筑面積、建筑工程量、能耗幾個(gè)方面(見(jiàn)表1),智能化技術(shù)同時(shí)也可以降低運(yùn)行成本以及維護(hù)。
4 結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)必然是電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能的技術(shù)的結(jié)合,電力系統(tǒng)的發(fā)展從低級(jí)到高級(jí),從局部到整體中進(jìn)步。研究和發(fā)展電力系統(tǒng)中的智能技術(shù)對(duì)于促進(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的進(jìn)程具有重要意義,我國(guó)目前的電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù)發(fā)展還不成熟,只有不斷的在實(shí)踐中去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,找到問(wèn)題的不足,然后對(duì)于問(wèn)題加以研究,積極學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)加上我國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新,發(fā)展出一套屬于我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能技術(shù)結(jié)合的理論,推動(dòng)我國(guó)的智能化技術(shù)的發(fā)展,相信在不久的以后這一切都會(huì)實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉進(jìn)升.智能控制方法在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(34).
[2]肖云峰等.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用探析[J].科技與企業(yè),2011(15).
[關(guān)鍵詞]10kV電力系統(tǒng);智能化配電系統(tǒng);應(yīng)用;配電網(wǎng)
中圖分類(lèi)號(hào):TP2379 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)10-0087-01
1 配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀
城市配電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行的智能化管理及可靠性提出了更新的要求,同時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的大幅度提高及微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用,加快了智能化電器元件的發(fā)展,更完善的智能化電氣管理系統(tǒng)也逐漸產(chǎn)生。相對(duì)于10 kV電力系統(tǒng)的綜合保護(hù)及系統(tǒng)監(jiān)控(SCADA系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,作為直接面向終端用戶(hù)的電力設(shè)備,其智能化應(yīng)用與研究起步相對(duì)較晚。有不少應(yīng)用于10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化監(jiān)控系統(tǒng)基本上是在SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)的,這樣雖然滿(mǎn)足了基本的監(jiān)控功能,但卻不能很好的體現(xiàn)10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和要求。為了解決這一問(wèn)題,美國(guó)能源控制公司(AEC)開(kāi)發(fā)并向市場(chǎng)推出了符合城市配電網(wǎng)控制要求且具有更高安全性的智能配電管理系統(tǒng)及其微機(jī)綜合保護(hù)裝置,更有效地實(shí)現(xiàn)10 kV電力系統(tǒng)的配電管理。
2 智能化配電系統(tǒng)的模式
2.1 10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化
根據(jù)我國(guó)行政管理體制及配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,可以看出我國(guó)現(xiàn)有的配電智能化基礎(chǔ)模式,配電智能化系統(tǒng)多采用分層控制處理的模式,具有代表性的城市1 0 kV配電智能化系統(tǒng)分4層,智能化配電系統(tǒng)是由具有通信功能的智能化設(shè)備(比如AEC公司的智能配電儀表等)經(jīng)數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)了變電站電力設(shè)備運(yùn)行管理的智能化。這個(gè)電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的故障分析、數(shù)字通信、實(shí)時(shí)采集、保護(hù)定值管理、遠(yuǎn)程操作與程序控制、事件記錄與告警、各類(lèi)報(bào)表和設(shè)備維護(hù)信息管理等功能。面對(duì)10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)有時(shí)要直接面向控制終端,分布廣、設(shè)備多,且現(xiàn)場(chǎng)條件很復(fù)雜,其本身設(shè)備頻繁操作,容易出現(xiàn)故障脫扣等原因產(chǎn)生的諧波干擾及__強(qiáng)電磁等現(xiàn)象,智能化配電系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)解決這些問(wèn)題的操作模式,其超強(qiáng)的抗干擾能力,重要的控制功能都是由設(shè)備層智能化設(shè)備完成,逐步形成了網(wǎng)絡(luò)集成式的完全分布控制系統(tǒng),如此才能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)運(yùn)行的快速而安全的要求。電力系統(tǒng)的智能化元件就其功能可分為:開(kāi)關(guān)保護(hù)與控制、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制等。電力系統(tǒng)中智能化設(shè)備可以不依賴(lài)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立工作,這樣就大大地提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和實(shí)用性,滿(mǎn)足工廠生產(chǎn)過(guò)程控制的要求及電器設(shè)備運(yùn)行管理的需要。
2.2 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化的應(yīng)用模式
智能配電電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是美國(guó)能源控制公司(AEC)智能化產(chǎn)品的一個(gè)重要組成部分。根據(jù)成套電力設(shè)備的要求和特點(diǎn),該公司推出了AECONTROL監(jiān)控系統(tǒng) 其是集成變電站設(shè)備、變壓器及中壓電力設(shè)備的一體化分布式智能配電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。10 kV 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化主機(jī)是變電站一體化監(jiān)控平臺(tái),提供電力系統(tǒng)集中監(jiān)控功能。該系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)層面都會(huì)配置前端機(jī)(PC機(jī)),經(jīng)內(nèi)部局域網(wǎng)與監(jiān)控主機(jī)連接;前端機(jī)以下是設(shè)備層開(kāi)放的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),與變電站設(shè)備的智能化裝置相連。前端機(jī)為工業(yè)電腦,具有很強(qiáng)的抗干擾能力及通信處理功能,從而簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),也實(shí)現(xiàn)了底層變電站設(shè)備的無(wú)縫連接。在現(xiàn)階段我國(guó)大部分10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化裝置雖具有數(shù)字通信的功能,但卻不是嚴(yán)格經(jīng)互操作性和一致性測(cè)試過(guò)的電力設(shè)備,如果協(xié)議達(dá)不到統(tǒng)一,通信兼容性就會(huì)變的很差。而優(yōu)化后的10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化裝置就具有靈活的處理功能,滿(mǎn)足配電網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放性的要求,既兼容其他智能化裝置,也可連接標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品,擴(kuò)展靈活,滿(mǎn)足用戶(hù)在變電站內(nèi)不同設(shè)備系統(tǒng)集成的不同要求。
2.3 配電智能化對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)的要求
配電智能化與設(shè)備開(kāi)關(guān)有著密切的關(guān)系,配電智能化網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)故障和自動(dòng)隔離,都要通過(guò)PC機(jī)對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作來(lái)完成。配電智能化數(shù)據(jù)控制及采集,同樣也是通過(guò)設(shè)備開(kāi)關(guān)的相關(guān)接口來(lái)完成。正因?yàn)檫@些原因,我們從配電智能化系統(tǒng)的需求出發(fā),對(duì)應(yīng)用在10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的全部設(shè)備開(kāi)關(guān)有如下要求:
(1)開(kāi)關(guān)具有手動(dòng)和電動(dòng)操作功能。
(2)具有彈簧儲(chǔ)能、直流電動(dòng)操作機(jī)構(gòu),操作電源要采用直流48 V/24 V,盡可能小的容量。
(3)設(shè)備開(kāi)關(guān)應(yīng)要具有絕緣化、無(wú)油化、小型化和低功耗特點(diǎn)。
(4)設(shè)備開(kāi)關(guān)與TA (電流互感器)、TV(電壓互感器)一體化設(shè)計(jì),電壓互感器作為單相電源,容量應(yīng)為50 VA~100VA,應(yīng)裝三相電流互感器,且電流互感器飽和度在測(cè)量電流互感器和保護(hù)電流互感器之間。
(5)狀態(tài)信號(hào)包括彈簧儲(chǔ)能信號(hào)、開(kāi)關(guān)分/合閘位置信號(hào)、刀閘信號(hào)等。
(6)控制接口必須具有分閘/合閘外接的控制接點(diǎn)。
除了上述要求以外,設(shè)備開(kāi)關(guān)應(yīng)在操作電源、操作機(jī)構(gòu)方面也要有所創(chuàng)新。傳統(tǒng)的模式中,采用的是直流220V或交流220V作為電源,這樣就很難與配電智能化系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)。存供電的配電系統(tǒng)中,一旦出現(xiàn)故障,就會(huì)使整條饋線(xiàn)失電。
2.4 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)
如今先進(jìn)的測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型的傳感器、現(xiàn)代化的通信技術(shù)為電力系統(tǒng)智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在各種電壓等級(jí)中,10 kV配電設(shè)備最具智能化的條件。10 kV 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)中的各功能模塊都是采用計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù),各個(gè)模塊之間相互連接。具有可靠、高速的優(yōu)點(diǎn)。通信介質(zhì)用的是雙絞線(xiàn),在總線(xiàn)上最多可掛100多個(gè)節(jié)點(diǎn),而且具有總線(xiàn)仲裁技術(shù),支持信息傳輸可用短幀結(jié)構(gòu),多主式通信,通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化,這些特性都很適合于電力系統(tǒng)智能化的通信。10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化的通信控制器主要是與上位機(jī)通信、完成內(nèi)部通信和遠(yuǎn)動(dòng)功能。與上位機(jī)通信可以用串行口通信方式或局域網(wǎng)方式,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
【關(guān)鍵詞】 綜合監(jiān)控 智能化 電網(wǎng)調(diào)度 自動(dòng)化
電力系統(tǒng)具有自身發(fā)展的獨(dú)特性,不僅要重視供電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理,還要保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。發(fā)展電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化,符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)供電企業(yè)的發(fā)展需求,實(shí)現(xiàn)了供電企業(yè)電網(wǎng)調(diào)度的綜合監(jiān)控和智能化發(fā)展。我國(guó)信息技術(shù)的發(fā)展,適應(yīng)了供電企業(yè)電力系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)管理工作,是當(dāng)前需要重視和解決的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控和智能化的技術(shù)支持。
1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化存在的問(wèn)題
電力系統(tǒng)中的電網(wǎng)調(diào)度主要的任務(wù)是配置和運(yùn)輸電力資源,保證電力系統(tǒng)的正常工作,是電力系統(tǒng)中重要的工作環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展下,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化,在進(jìn)行工作的時(shí)候,存在以下問(wèn)題:
1.1 運(yùn)行不穩(wěn)定
電力系統(tǒng)中的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)不穩(wěn)定,在進(jìn)行工作的時(shí)候,會(huì)發(fā)生系統(tǒng)故障,出現(xiàn)安全問(wèn)題,不能實(shí)施有效的電網(wǎng)監(jiān)控,進(jìn)行故障處理的時(shí)候,不能及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行定位,不利于系統(tǒng)的恢復(fù),不能滿(mǎn)足系統(tǒng)連續(xù)性的需求。
1.2 不能進(jìn)行有效預(yù)防
電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化管理,通常都是在問(wèn)題和故障發(fā)生后,才能進(jìn)行查找和處理,不能在發(fā)生故障前進(jìn)行有效的預(yù)防。而且在對(duì)系統(tǒng)故障和問(wèn)題進(jìn)行處理的時(shí)候,會(huì)涉及到開(kāi)發(fā)商、廠商和業(yè)務(wù)等多個(gè)企業(yè)或部門(mén),協(xié)調(diào)過(guò)程比較復(fù)雜。
1.3 耗費(fèi)人力
實(shí)行電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化工作,保證調(diào)度自動(dòng)化的正常工作,需要大量的工作人員進(jìn)行操作。因?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包括很多工作內(nèi)容和機(jī)械設(shè)備,維護(hù)人員需要消耗大量的時(shí)間掌握系統(tǒng)的工作情況和設(shè)備狀態(tài),增加了工作人員的工作量,是一項(xiàng)復(fù)雜的、耗時(shí)耗力的工作。
2 供電企業(yè)的綜合監(jiān)控和智能化
我國(guó)電力企業(yè)的電網(wǎng)調(diào)度部門(mén),針對(duì)自動(dòng)化存在的問(wèn)題,一直在進(jìn)行不斷的改善和調(diào)整,尋找相應(yīng)的措施實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)的綜合監(jiān)控和智能化。
2.1 綜合監(jiān)控
(1)綜合監(jiān)控的定義。綜合監(jiān)控是在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用中,配備了完善的高級(jí)應(yīng)用、調(diào)度培訓(xùn)和網(wǎng)絡(luò)分析等相應(yīng)的調(diào)度管理信息系統(tǒng),體現(xiàn)了綜合的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)這些系統(tǒng)的利用,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的開(kāi)放性的體系。(2)綜合監(jiān)控的系統(tǒng)功能。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的綜合監(jiān)控主要應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)UPS機(jī)房、自動(dòng)化機(jī)房和配電間系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,分析EMS系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的工作情況,應(yīng)用報(bào)警裝置,及時(shí)向系統(tǒng)監(jiān)管人員通知系統(tǒng)出現(xiàn)的故障和異常情況,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的報(bào)警和自動(dòng)監(jiān)控功能。綜合監(jiān)控還具有安全管理功能,可以對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化存在的故障和問(wèn)題進(jìn)行安全管理,收集不同設(shè)備和系統(tǒng)的安全信息,實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的全面掌握。分析收集的安全信息資料,不斷的優(yōu)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和安全策略。
2.2 智能化
(1)智能化的定義。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的智能化是通過(guò)高級(jí)傳感器、雙路通信和分布式計(jì)算,對(duì)電力資源進(jìn)行分配和傳輸,以提高電力傳送的安全、有效和可靠為主要目的。
(2)智能化的特點(diǎn)。智能化的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化跟傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化相比,可以拓寬對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的獲取信息。智能化可以保證電力信息的可靠性和真實(shí)性,是一種以實(shí)體電網(wǎng)為基礎(chǔ)的信息交互平臺(tái),服務(wù)于整個(gè)電網(wǎng)工作過(guò)程,可以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和生產(chǎn)信息進(jìn)行整合,對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的工作進(jìn)行分析和優(yōu)化,加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化工作的管理,為自動(dòng)化工作提供依據(jù),最帶程度的實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理的精確、及時(shí)和優(yōu)化。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的智能化,不僅可以?xún)?yōu)化電網(wǎng)控制,還可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)組態(tài)、功能模塊和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,進(jìn)行信息的分析和研究,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變換、系統(tǒng)效能的優(yōu)化配置,保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的智能重組和電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量,形成新的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的智能化體系。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的智能化,可以保證電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展,提高經(jīng)濟(jì)效益,保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)資源配置的優(yōu)化,提高電力資源的利用效益和綜合投資率。
3 完善電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的方法
3.1 建立完善的綜合監(jiān)控系統(tǒng)
(1)建立綜合監(jiān)控系統(tǒng)的重要性。綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行情況和機(jī)械設(shè)備的工作情況進(jìn)行掌握,通過(guò)報(bào)警裝置,及時(shí)反映故障和問(wèn)題,對(duì)監(jiān)控信息進(jìn)行分析,快速修復(fù),保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。(2)建立綜合監(jiān)控系統(tǒng)的方法。建立完善的綜合監(jiān)控系統(tǒng),需要根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的運(yùn)行、安全質(zhì)量、發(fā)展目標(biāo)和數(shù)據(jù)流程等特點(diǎn),調(diào)整電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),對(duì)電力安全區(qū)進(jìn)行分配和規(guī)劃,做好安全預(yù)警工作,按照綜合監(jiān)控系統(tǒng)做好防范,防止故障問(wèn)題的發(fā)生。
3.2 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的智能化
我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)步,促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。保證電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化工作的運(yùn)行和發(fā)展,不僅要建立完善的綜合監(jiān)控系統(tǒng),還要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的智能化。因?yàn)楝F(xiàn)在是信息化時(shí)代,要想不斷適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)供電企業(yè)的要求,就要與時(shí)俱進(jìn),進(jìn)行自動(dòng)化的改革和創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的智能化。
實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的智能化,需要供電企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)和管理理論,不斷的根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的特點(diǎn),進(jìn)行技術(shù)信息、管理方法的更新和完善,提高工作的精準(zhǔn)度,促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化工作的發(fā)展。
4 結(jié)語(yǔ)
對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化進(jìn)行綜合監(jiān)控,收集電力信息,掌握安全狀態(tài),分析信息數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的智能化,建立預(yù)警機(jī)制,才能保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行,降低安全風(fēng)險(xiǎn),促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展,提高經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】智能化;配電自動(dòng)化;SCADA;調(diào)控一體化
1.配電自動(dòng)化系統(tǒng)概述
系統(tǒng)描述:配電自動(dòng)化系統(tǒng)由主站、終端/子站、通信系統(tǒng)組成;上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、故障報(bào)修系統(tǒng)、營(yíng)銷(xiāo)管理系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、配變采集與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)等為外部系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)配電SCADA、饋線(xiàn)自動(dòng)化(FA)和電網(wǎng)分析應(yīng)用等功能。配電自動(dòng)化系統(tǒng)借助多種通信手段,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)方控制,通過(guò)就地型或集中型饋線(xiàn)自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的快速切除與自動(dòng)恢復(fù)供電。通過(guò)信息交換總線(xiàn),與外部系統(tǒng)進(jìn)行互連,整合配電信息,外延業(yè)務(wù)流程,建立完整的配網(wǎng)模型,擴(kuò)展和豐富配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用功能,支持配電調(diào)度、生產(chǎn)、運(yùn)行以及用電營(yíng)銷(xiāo)等業(yè)務(wù)的閉環(huán)管理。可以擴(kuò)展對(duì)于分布式電源/儲(chǔ)能/微電網(wǎng)等接入,通過(guò)電網(wǎng)分析應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自愈控制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析,實(shí)現(xiàn)與上級(jí)電網(wǎng)的協(xié)同調(diào)度以及與智能用電系統(tǒng)的互動(dòng)。
2.配電主站
配電主站必須滿(mǎn)足國(guó)家、行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。具備可靠性、可用性、可擴(kuò)展性和安全性,并可根據(jù)各地區(qū)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、配電自動(dòng)化應(yīng)用基礎(chǔ)以及供電企業(yè)的實(shí)際需求,選擇和配置軟硬件系統(tǒng)。
2.1基本功能
配電主站的基本功能包括配電SCADA和電網(wǎng)分析應(yīng)用,其中配電SCADA為必備功能;電網(wǎng)分析應(yīng)用為選配功能,可根據(jù)數(shù)據(jù)完備情況和實(shí)際需求進(jìn)行選配。
配電主站在保證圖形、拓?fù)鋪?lái)源的唯一性的前提下,具備下列功能:數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視、遠(yuǎn)方控制、交互操作、智能防誤操作、圖形顯示、事件告警、事件順序記錄、事故追憶、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表打印和配電通信網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視等。
電網(wǎng)分析應(yīng)用軟件包括:模型拼接、拓?fù)浞治觥⒐收吓袛嗉疤幚怼⒔夂檄h(huán)潮流、負(fù)荷轉(zhuǎn)供、狀態(tài)估計(jì)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、短路電流計(jì)算、快速仿真、負(fù)荷預(yù)測(cè)、預(yù)警分析、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行和可視化調(diào)度操作等。
2.2擴(kuò)展功能
配電主站通過(guò)與其它應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)信息交換和業(yè)務(wù)流程交互而實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展功能,包括:模型/圖形信息交互、停電管理、保電管理、雙電源管理、計(jì)劃?rùn)z修作業(yè)、供電可靠性統(tǒng)計(jì)、事故緊急處理和一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等。
2.3與其它系統(tǒng)的互連
配電主站與其它系統(tǒng)之間的互連,應(yīng)采用基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的信息交換總線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn),若有綜合數(shù)據(jù)平臺(tái),可作為基于數(shù)據(jù)庫(kù)方式的應(yīng)用系統(tǒng)接入信息交換總線(xiàn)。
數(shù)據(jù)的唯一性要求:配電主站應(yīng)充分利用其它系統(tǒng)中已有的數(shù)據(jù),通過(guò)信息交換總線(xiàn)整合“信息孤島”,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,保證數(shù)據(jù)的唯一性。
數(shù)據(jù)的完備性要求:配電主站根據(jù)應(yīng)用的需要,制定相應(yīng)的規(guī)則和約束,通過(guò)信息交換總線(xiàn)對(duì)輸入/輸出信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換、映射、校驗(yàn)、過(guò)濾等,保證數(shù)據(jù)的完備性。
接口的單一性要求:配電主站采用單一的接口通過(guò)信息交換總線(xiàn)從其它系統(tǒng)獲得相關(guān)服務(wù)或?qū)ζ渌到y(tǒng)提供服務(wù)。
2.4智能化功能
智能化功能包括:分布式電源/儲(chǔ)能裝置/微電網(wǎng)接入和監(jiān)控、配電網(wǎng)自愈控制、輸/配電網(wǎng)的協(xié)同調(diào)度、多能源互補(bǔ)的智能能量管理以及與智能用電系統(tǒng)的互動(dòng)等。
3.終端/子站
3.1配電終端
配電終端主要指用于開(kāi)關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站、柱上開(kāi)關(guān)、配電變壓器、線(xiàn)路等配電設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制裝置。配電終端應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì),具備較高的穩(wěn)定性、可靠性、可擴(kuò)展性及維護(hù)的方便性。配電終端的配置應(yīng)滿(mǎn)足《城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》的要求,配電終端的功能應(yīng)能適應(yīng)不同可靠性、不同接線(xiàn)方式的一次網(wǎng)架。故障隔離和恢復(fù)供電方案應(yīng)充分考慮不同于一次設(shè)備的特點(diǎn)。
3.2配電子站
配電子站放置在變電站或開(kāi)關(guān)站中,負(fù)責(zé)該站供電區(qū)域內(nèi)的配電終端的數(shù)據(jù)集中與轉(zhuǎn)發(fā)。按功能需求分為通信匯集型子站和監(jiān)控功能型子站。配電子站功能應(yīng)滿(mǎn)足《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》的相關(guān)要求。
3.2.1通信匯集型子站基本功能
⑴終端數(shù)據(jù)的匯集與轉(zhuǎn)發(fā)。
⑵遠(yuǎn)程通信功能。
⑶終端通信故障檢測(cè)與上報(bào)。
⑷遠(yuǎn)程維護(hù)和自診斷能力。
3.2.2監(jiān)控功能型子站基本功能
⑴應(yīng)具備通信匯集型子站的基本功能。
⑵在所控制的配電線(xiàn)路范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí),子站應(yīng)具備自動(dòng)故障區(qū)域判斷、隔離及恢復(fù)非故障區(qū)供電的能力,并將處理情況上傳給配電主站。
⑶信息存貯功能。
⑷人機(jī)交互功能。
4.通信系統(tǒng)
配電通信網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)綜合考慮配電自動(dòng)化、計(jì)量、用戶(hù)用電信息采集等系統(tǒng)的多種需求,統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì),提高基礎(chǔ)設(shè)施利用率。根據(jù)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的不同實(shí)現(xiàn)模式,合理設(shè)計(jì)、建設(shè)配電自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)。配電主站與配電子站之間的通信網(wǎng)絡(luò)為骨干層,配電主站、子站至配電終端的通信網(wǎng)絡(luò)為接入層。
配電通信網(wǎng)應(yīng)采用多種通信方式相結(jié)合的原則組建,對(duì)于需要實(shí)現(xiàn)饋線(xiàn)自動(dòng)化的區(qū)域宜采用光纖專(zhuān)網(wǎng)通信方式;對(duì)于實(shí)時(shí)性、可靠性要求較高的具備遙控功能的配電終端,優(yōu)先采用專(zhuān)網(wǎng)通信方式,采用公網(wǎng)通信方式時(shí)必須符合相關(guān)安全防護(hù)規(guī)定要求。光纖專(zhuān)網(wǎng)通信方式可應(yīng)用到所有類(lèi)型的配電自動(dòng)化系統(tǒng),宜選擇以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)等光纖以太網(wǎng)技術(shù)。配電線(xiàn)載波通信技術(shù)是光纖專(zhuān)網(wǎng)通信方式的補(bǔ)充,配電線(xiàn)載波通信系統(tǒng)使用頻率、發(fā)送功率和組網(wǎng)方式等應(yīng)符合DL/T790相關(guān)規(guī)定。選用適合配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)的無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)技術(shù),應(yīng)充分驗(yàn)證技術(shù)的成熟性、標(biāo)準(zhǔn)性、開(kāi)放性和安全性。無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)通信方式以GPRS/CDMA/3G通信方式為主,可用于不需要遙控功能的配電自動(dòng)化終端通信需求,應(yīng)用時(shí)應(yīng)符合電監(jiān)會(huì)《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》相關(guān)要求。
5.信息交換總線(xiàn)
5.1總體描述
信息交換總線(xiàn)應(yīng)遵循IEC61968/61970標(biāo)準(zhǔn),以松耦合方式實(shí)現(xiàn)主站和其它系統(tǒng)之間的信息交換。支持標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電、輸電、配電、用電統(tǒng)一融合的全CIM模型和IEC61968消息交換模型,并可采用適配器將非標(biāo)準(zhǔn)私有協(xié)議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,實(shí)現(xiàn)符合面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的數(shù)據(jù)集成。
5.2功能要求
具備61970模型/61968模型/擴(kuò)展模型的動(dòng)態(tài)集合管理功能。具備61968消息模型管理功能,包括消息定義、消息規(guī)則定義、消息版本定義等。具備61968適配器接入、適配器管理及監(jiān)視功能等功能。遵循電監(jiān)會(huì)二次安全防護(hù)規(guī)定,支持安全Ⅰ/Ⅲ區(qū)的信息交換。支持任務(wù)流程化和業(yè)務(wù)流程化的服務(wù)(數(shù)據(jù))共享。支持消息的路由、轉(zhuǎn)換、映射、校驗(yàn)、過(guò)濾等功能。實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)和交換總線(xiàn)之間的單一性接口。
6.結(jié)束語(yǔ)
智能化配電網(wǎng)研究適應(yīng)國(guó)網(wǎng)公司精益化管理需要,滿(mǎn)足實(shí)施配網(wǎng)調(diào)控一體化管理對(duì)技術(shù)支持體系的需求。按照“統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一開(kāi)發(fā)”的原則,統(tǒng)一配網(wǎng)調(diào)控一體化技術(shù)支持系統(tǒng)功能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),確保配網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行的安全可靠和經(jīng)濟(jì)高效。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:10KV電力;智能化配電系統(tǒng);應(yīng)用;配電網(wǎng)
1 配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀
城市配電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行的智能化管理及可靠性提出了更新的要求,同時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的大幅度提高及微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用,加快了智能化電器元件的發(fā)展,更完善的智能化電氣管理系統(tǒng)也逐漸產(chǎn)生。相于10KV電力系統(tǒng)的綜合保護(hù)及系統(tǒng)監(jiān)控(SCADA系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,作為直接面向終端用戶(hù)的電力設(shè)備,其智能化應(yīng)用與研究起步相對(duì)比較晚。有不少應(yīng)用于10KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化監(jiān)控系統(tǒng)基本上是在SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)的,這樣雖然滿(mǎn)足了基本的監(jiān)控功能,但卻不能很好的體現(xiàn)10KV 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和要求。為了解決這一問(wèn)題,美國(guó)能源控制公司(AEC)開(kāi)發(fā)并向市場(chǎng)推出了符合城市配電網(wǎng)控制要求且具有更高安全性的智能配電管理系統(tǒng)及其微機(jī)綜合保護(hù)裝置,更有效地實(shí)現(xiàn)10KV電力系統(tǒng)的配電管理。
2 智能化配電系統(tǒng)的模式
2.1 10 KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化
根據(jù)我國(guó)行政管理體制及配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,可以看出我國(guó)現(xiàn)有的配電智能化基礎(chǔ)模式,配電智能化系統(tǒng)多采用分層控制處理的模式,具有代表性的城市10 KV配電智能化系統(tǒng)分4層,如圖所示。
圖 10KV配電智能化系統(tǒng)
1――配調(diào)中心 2――分中心 3――子站 4――FTU A――中心層:局機(jī)關(guān)、電力公司 B――分中心:分局、電力公司 C――子站層(站控層):開(kāi)閉所、變電站、住宅小區(qū) D――終端層:柱上、變壓器、供電站等
智能化配電系統(tǒng)是由具有通信功能的智能化設(shè)備(比如AEC公司的智能配電儀表等)經(jīng)數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)了變電站電力設(shè)備運(yùn)行管理的智能化。這個(gè)電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的故障分析、數(shù)字通信、實(shí)時(shí)采集、保護(hù)定值管理、遠(yuǎn)程操作與程序控制、事件記錄與告警、各類(lèi)報(bào)表和設(shè)備維護(hù)信息管理等功能。面對(duì)10KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)有時(shí)要直接面向控制終端,分布廣、設(shè)備多,且現(xiàn)場(chǎng)條件很復(fù)雜,其本身設(shè)備頻繁操作,容易出現(xiàn)故障脫扣等原因產(chǎn)生的諧波干擾及強(qiáng)電磁等現(xiàn)象,智能化配電系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)解決這些問(wèn)題的操作模式,其超強(qiáng)的抗干擾能力,重要的控制功能都是由設(shè)備層智能化設(shè)備完成,逐步形成了網(wǎng)絡(luò)集成式的完全分布控制系統(tǒng),如此才能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)運(yùn)行的快速而安全的要求。電力系統(tǒng)的智能化元件就其功能可分為:開(kāi)關(guān)保護(hù)與控制、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制等。電力系統(tǒng)中智能化設(shè)備可以不依賴(lài)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立工作,這樣就大大地提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和實(shí)用性,滿(mǎn)足工廠生產(chǎn)過(guò)程控制的要求及電器設(shè)備運(yùn)行管理的需要。
2.2 10 KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化的應(yīng)用模式
智能配電電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是美國(guó)能源控制公司(AEC)智能化產(chǎn)品的一個(gè)重要組成部分。根據(jù)成套電力設(shè)備的要求和特點(diǎn),該公司推出了AECONTROL監(jiān)控系統(tǒng)。其是集成變電站設(shè)備、變壓器及中壓電力設(shè)備的一體化分布式智能配電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
10KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化主機(jī)是變電站一體化監(jiān)控平臺(tái),提供電力系統(tǒng)集中監(jiān)控功能。該系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)層面都會(huì)配置前端機(jī)(PC機(jī)),經(jīng)內(nèi)部局域網(wǎng)與監(jiān)控主機(jī)連接;前端機(jī)以下是設(shè)備層開(kāi)放的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),與變電站設(shè)備的智能化裝置相連。前端機(jī)為工業(yè)電腦,具有很強(qiáng)的抗干擾能力及通信處理功能,從而簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),也實(shí)現(xiàn)了底層變電站設(shè)備的無(wú)縫連接。
在現(xiàn)階段我國(guó)大部分10KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化裝置雖具有數(shù)字通信的功能,但卻不是嚴(yán)格經(jīng)互操作性和一致性測(cè)試過(guò)的電力設(shè)備,如果協(xié)議達(dá)不到統(tǒng)一,通信兼容性就會(huì)變的很差。而優(yōu)化后的10KV 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化裝置就具有靈活的處理功能,滿(mǎn)足配電網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放性的要求,即兼容其他智能化裝置,也可連接標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品,擴(kuò)展靈活,滿(mǎn)足用戶(hù)在變電站內(nèi)不同設(shè)備系統(tǒng)集成的不同要求。
2.3 配電智能化對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)的要求
配電智能化與設(shè)備開(kāi)關(guān)有著密切的關(guān)系,配電智能化網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)故障和自動(dòng)隔離,都要通過(guò)計(jì) PC 機(jī)對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作來(lái)完成。配電智能化數(shù)據(jù)控制及采集,同樣也是通過(guò)設(shè)備開(kāi)關(guān)的相關(guān)接口來(lái)完成。正因?yàn)檫@些原因,我們從配電智能化系統(tǒng)的需求出發(fā),對(duì)應(yīng)用在10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的全部設(shè)備開(kāi)關(guān)有如下要求:
(1)開(kāi)關(guān)具有手動(dòng)和電動(dòng)操作功能;
(2)具有彈簧儲(chǔ)能、直流電動(dòng)操作機(jī)構(gòu),操作電源要采用直流48 V/24 V,盡可能小的容量;
(3)設(shè)備開(kāi)關(guān)應(yīng)要具有絕緣化、無(wú)油化、小型化和低功耗特點(diǎn);
(4)設(shè)備開(kāi)關(guān)與TA(電流互感器)TV(電壓互感器)一體化設(shè)計(jì),電壓互感器作為單相電源,容量應(yīng)為50 VA~100 VAI應(yīng)裝三相電流互感器,且電流互感器飽和度在測(cè)量電流互感器和保護(hù)電流互感器之間;
(5)狀態(tài)信號(hào)包括彈簧儲(chǔ)能信號(hào)、開(kāi)關(guān)分/合位置信號(hào)、刀閘信號(hào)等;
(6)控制接口必須具有分閘 合閘外接的控制接點(diǎn)。除了上述要求以外,設(shè)備開(kāi)關(guān)應(yīng)在操作電源、操作機(jī)構(gòu)方面也要有所創(chuàng)新。傳統(tǒng)的模式中,采用的是直流220 V或交流220 V作為電源,這樣就很難與配電智能化系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)。在供電的配電系統(tǒng)中,一旦出現(xiàn)故障,就會(huì)使整條饋線(xiàn)失電。
2.4 10KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)
如今先進(jìn)的測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型的傳感器、現(xiàn)代化的通信技術(shù)為電力系統(tǒng)智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在各種電壓等級(jí)中,10 KV配電設(shè)備最具智能化的條件。
10 KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)中的各功能模塊都是采用計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù),各個(gè)模塊之間相互連接。具有可靠、高速的優(yōu)點(diǎn)。通信介質(zhì)用的是雙絞線(xiàn),在總線(xiàn)上最多可掛100 多個(gè)節(jié)點(diǎn),而且具有總線(xiàn)仲裁技術(shù),支持信息傳輸可用短幀結(jié)構(gòu),多主式通信,通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化,這些特性都很適合于電力系統(tǒng)智能化的通信。10 KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化的通信控制器主要是與上位機(jī)通信、完成內(nèi)部通信和遠(yuǎn)動(dòng)功能。與上位機(jī)通信可以用串行口通信方式或局域網(wǎng)方式,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
3 結(jié) 語(yǔ)
目前,10KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化技術(shù)地推廣應(yīng)用,受到現(xiàn)行部門(mén)管理體制的限制,一、二次系統(tǒng)由不同的部門(mén)管理和維護(hù),工程上也是進(jìn)行分別招標(biāo)。但是隨10 KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化不斷發(fā)展,10 KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化必將是配電智能化系統(tǒng)的發(fā)展方向,作為配電智能化不可缺少的一部分,其市場(chǎng)前景也是相當(dāng)?shù)膹V闊。總而言之,智能化配電系統(tǒng)正在向多功能、小型化方向發(fā)展,10 KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化在電力系統(tǒng)中應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展將提高智能化電器產(chǎn)品在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)上的可靠性和兼容性,為人類(lèi)造福。
參考文獻(xiàn):
[1] 張紅斌,賀仁睦,基于 KOHONEN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)負(fù)荷動(dòng)特性聚類(lèi)與綜合,中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)
[2] 朱方,我國(guó)交流互聯(lián)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的研究及解決策略,電網(wǎng)技術(shù)
【關(guān)鍵詞】電力通信;電網(wǎng)智能化;支撐
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及能源危機(jī)的日益突出,建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)已經(jīng)成為去全世界的共識(shí)。2009年,我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司提出建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的規(guī)劃,在我國(guó)掀起了建設(shè)“綠色、節(jié)能、環(huán)保”電網(wǎng)的新篇章。
電力通信在電網(wǎng)運(yùn)行中起到感知、傳輸、交互的作用,是為電力工業(yè)的發(fā)展提供保障的重要基礎(chǔ)設(shè)施,被成為智能電網(wǎng)的“神經(jīng)系統(tǒng)”。
智能電網(wǎng)的發(fā)展將建設(shè)特高壓電網(wǎng),大量電力電子元器件將應(yīng)用到電網(wǎng)領(lǐng)域,同時(shí),大量分布式能源的應(yīng)用、一次設(shè)備的智能化等新的特征,使得智能電網(wǎng)的接入環(huán)境更加復(fù)雜、接入方式更加靈活多樣,新設(shè)備和新技術(shù)的發(fā)展都給電力通信的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
下文中,就將結(jié)合智能電網(wǎng)的特征以及對(duì)電力通信的新需求,對(duì)電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的發(fā)展展開(kāi)研究。
一、建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的提出
2007年,華東電網(wǎng)公司率先啟動(dòng)智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目。2008年,國(guó)家電網(wǎng)公司開(kāi)始推行電力用戶(hù)用電信息采集系統(tǒng),踏出智能電網(wǎng)技術(shù)探索的第一步,2009年,國(guó)家電網(wǎng)公司正式提出建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的計(jì)劃。
隨著我國(guó)電力技術(shù)的不斷發(fā)展,智能電網(wǎng)已經(jīng)成為總體的發(fā)展趨勢(shì),也成為近年來(lái)電力通訊的研究熱點(diǎn)。
從智能電網(wǎng)的各個(gè)發(fā)展階段可以看出,在智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中,信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的基本保障就是現(xiàn)代通訊技術(shù)和信息技術(shù)。
二、電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
在電網(wǎng)的建設(shè)中,包括發(fā)電、變電、送電及用電在內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)均離不開(kāi)高效的電力通信服務(wù),電力通信擔(dān)負(fù)著自動(dòng)化控制、商業(yè)運(yùn)作及現(xiàn)代管理服務(wù)的責(zé)任。電力通信是電力系統(tǒng)的重要組成部分,只有保證優(yōu)質(zhì)可靠的通信,才能確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
智能電網(wǎng)需要建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng),為智能電網(wǎng)的保護(hù)和控制提供有效而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。近年來(lái),以光纖通信為代表的通信方式在智能電網(wǎng)的建設(shè)中獲得了極大發(fā)展,另外,計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力線(xiàn)通信(BPL)、無(wú)線(xiàn)通信等技術(shù)也得到了極大普及。
為了加強(qiáng)電力通信在電網(wǎng)智能化中的支撐作用,應(yīng)加大對(duì)電網(wǎng)通信的資金投入,完善相關(guān)配套設(shè)施,建立綜合性的配套網(wǎng)絡(luò),對(duì)電力通信的通道建設(shè)和環(huán)境管理及維護(hù)進(jìn)行可靠升級(jí)。
進(jìn)而充分發(fā)揮先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等的推動(dòng)作用,為建設(shè)智能電網(wǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.我國(guó)電力通信的發(fā)展現(xiàn)狀分析
在電力通信的發(fā)展初期,我國(guó)電網(wǎng)中,主要采用的通信方式是電力線(xiàn)載波與微波通信,這兩種方式的規(guī)模相對(duì)較小,技術(shù)也相對(duì)簡(jiǎn)單。
隨著電力需求的不斷增長(zhǎng),電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷增大,電力系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量及通道容量等具有更高要求,原來(lái)電話(huà)指揮已無(wú)法滿(mǎn)足安全用電要求,另外,電力系統(tǒng)中的調(diào)度管理技術(shù)也日益復(fù)雜。在此背景下,光纖通信日益成為電力通信的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。
經(jīng)過(guò)多年建設(shè),國(guó)網(wǎng)公司的骨干通信網(wǎng)基本建成了覆蓋各級(jí)電網(wǎng)主網(wǎng)架、滿(mǎn)足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行需要的“三縱四橫”通信傳輸網(wǎng)。光纜總長(zhǎng)度近40萬(wàn)公里,基本覆蓋各級(jí)變電站。
在配網(wǎng)通信系統(tǒng)的建設(shè)中,綜合利用光纖、無(wú)線(xiàn)、電力線(xiàn)通信等多種方式,通信網(wǎng)規(guī)模小,覆蓋率低(不到15%)。用戶(hù)側(cè)通信方面,建設(shè)用電信息采集通信系統(tǒng),在部分城市開(kāi)展了用戶(hù)寬帶接入試點(diǎn)工作,尚未形成具有電力特色的服務(wù)模式。
隨著智能電網(wǎng)的興起,電力通信經(jīng)歷了從明線(xiàn)與同軸電纜發(fā)展到光纖傳輸、從橫交換發(fā)展到程控交換、從模擬網(wǎng)發(fā)展到數(shù)字通信等發(fā)展階段,而隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,電力通信已經(jīng)日漸成為智能電網(wǎng)的神經(jīng)中樞,成為智能電網(wǎng)的業(yè)務(wù)交流的基礎(chǔ),有效支撐智能電網(wǎng)的發(fā)展。
2.電力通信的智能化發(fā)展方向
智能電網(wǎng)的電力通信發(fā)展,可以分為三個(gè)體系,具體如下:
(1)發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施體系,例如網(wǎng)架、裝備等基礎(chǔ)設(shè)施。
(2)技術(shù)支撐體系,例如國(guó)外已采用的成熟技術(shù)、信息通信行業(yè)的新發(fā)展等。
(3)應(yīng)用體系,包括發(fā)電領(lǐng)域、輸電領(lǐng)域、變電領(lǐng)域、配電領(lǐng)域、用電領(lǐng)域、調(diào)度領(lǐng)域等。
下文中,將從智能電網(wǎng)的各應(yīng)用體系和領(lǐng)域出發(fā),并展開(kāi)分析,提出智能電網(wǎng)電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具體發(fā)展方向。
(1)發(fā)電領(lǐng)域
通信在發(fā)電領(lǐng)域中,主要用于電力市場(chǎng)交易、水情預(yù)報(bào)與水庫(kù)調(diào)度、運(yùn)行監(jiān)控和新能源的接入等。智能電網(wǎng)應(yīng)能有效消納新能源,并對(duì)新能源的安全接入等方面展開(kāi)研究,最終解決好新能源并網(wǎng)問(wèn)題。
具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
1)新能源并網(wǎng)接入的研究,包括:通信接口相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定,接入后的電能質(zhì)量、功率、電壓等方面的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
2)新能源發(fā)電控制技術(shù)研究,包括:新能源的啟動(dòng)、停機(jī)、有功功率控制、無(wú)功/電壓調(diào)節(jié)、低電壓穿越能力等的控制。
(2)輸電領(lǐng)域
通信在輸電領(lǐng)域中,主要用于繼電保護(hù)和安穩(wěn)裝置等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、調(diào)度控制以及應(yīng)急、可視化監(jiān)測(cè)和巡檢、輸電監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警等。
智能電網(wǎng)將建設(shè)特高壓骨干網(wǎng)架,進(jìn)行電力遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗輸送,促進(jìn)我國(guó)電力工業(yè)的不斷優(yōu)化升級(jí)。智能電網(wǎng)的建設(shè)對(duì)輸電領(lǐng)域的要求主要集中于對(duì)輸電線(xiàn)路輸送能力的挖掘和狀態(tài)監(jiān)控。
采用科學(xué)合理的信息通信方式,實(shí)現(xiàn)不同單位、機(jī)構(gòu)、裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息靈活接入,方便進(jìn)行數(shù)據(jù)融合與統(tǒng)一,是智能電力通信對(duì)輸電網(wǎng)的建設(shè)要求。
(3)變電領(lǐng)域
通信在變電領(lǐng)域中,主要用于智能變電站自動(dòng)化、可視化運(yùn)行、遠(yuǎn)程監(jiān)視控制、巡檢等。
近年來(lái),智能變電站在全國(guó)范圍內(nèi)興起,成為智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容,智能變電站對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)提供數(shù)據(jù)和控制對(duì)象,多種先進(jìn)的通信和控制保護(hù)技術(shù)也應(yīng)用于智能變電站中。
智能變電站采用先進(jìn)的傳感、信息、通信、控制、智能等技術(shù),以智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備、規(guī)范化信息平臺(tái)為基礎(chǔ),因此,開(kāi)發(fā)新的電力通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)全景監(jiān)測(cè)、自動(dòng)運(yùn)行控制、智能調(diào)節(jié)、與站外系統(tǒng)協(xié)同互動(dòng)等功能,建立變電可靠性高、人工干預(yù)少、能支撐電網(wǎng)安全運(yùn)行等目標(biāo)的變電站,電力通信在我國(guó)大有可為。
(4)配電領(lǐng)域
通信在配電領(lǐng)域中,主要用于配網(wǎng)自動(dòng)化、配電管理巡檢、分布式能源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入、電源質(zhì)量監(jiān)測(cè)等。
智能配電網(wǎng)的建設(shè)是電網(wǎng)智能化的重要環(huán)節(jié)。智能配電網(wǎng)具有系統(tǒng)集成互動(dòng)、自愈、兼容、優(yōu)化的特點(diǎn),它集成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)與通信、高級(jí)傳感和測(cè)控等技術(shù),具有靈活可靠且高效的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),并建立在高可靠性、高安全性的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,可以支持分布式電源及儲(chǔ)能裝置的接入,具有較高的電能質(zhì)量。
(5)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(jí)計(jì)量管理、互動(dòng)營(yíng)銷(xiāo)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(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力線(xiàn)載波、短距離無(wú)線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)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(hù)的互動(dòng)服務(wù)。
(6)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(zhuān)線(xiàn)、提供高可靠、低時(shí)延繼保、安穩(wěn)信號(hào)傳輸要求。基于TDM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)。
三、結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,容量進(jìn)一步提升,以光纖通信為代表的電力通信將具有更加廣闊的發(fā)展空間。未來(lái),電力通信將在傳輸介質(zhì)、傳輸技術(shù)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、骨干通信方式等方面發(fā)生更大的變革,電力通信的技術(shù)將不斷進(jìn)步,在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景持續(xù)良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:電網(wǎng)建設(shè);施工技術(shù);智能化
中圖分類(lèi)號(hào): TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
在電網(wǎng)建設(shè)工程中,智能化成為了未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為了更好實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐,與它相對(duì)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(dòng)化、技能化,本文將對(duì)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。
一、電網(wǎng)建設(shè)的工程特點(diǎn)
1.高空作業(yè)、露天作業(yè)多
因?yàn)殡娋W(wǎng)行業(yè)本身的特殊性,電網(wǎng)的架設(shè)大多處于高空,所以在普遍情況下,電網(wǎng)建設(shè)工作者需要進(jìn)行危險(xiǎn)系數(shù)較高的露天作業(yè),這就出現(xiàn)了施工修理人員的安全難以保障的情況。而此外,大部分電網(wǎng)處于露天位置,除了很少情況下相關(guān)人員會(huì)在在電站內(nèi)部工作,大部分都需要在露天的環(huán)境下進(jìn)行施工,特別是還需受天氣的影響。另外由于電網(wǎng)的修理是不能耽擱的,需要保障居民用電,這使得在一些比較惡劣的天氣情況下,類(lèi)似暴風(fēng)、暴雨、冰雹、曝曬、大雪等,建設(shè)工作者都要繼續(xù)進(jìn)行工作,工作條件十分艱苦,安全上也存在更多的不定因素。
2.體力勞動(dòng)、交叉作業(yè)過(guò)多
在輸電送電線(xiàn)路的建設(shè)過(guò)程中,大部分的送電線(xiàn)路在山林深處,若要進(jìn)行機(jī)械操作便存在著機(jī)械運(yùn)輸這個(gè)難以解決的問(wèn)題,所以大部分只能靠人力。施工人員需要在翻越崇山峻嶺,長(zhǎng)時(shí)間的攀爬過(guò)后還要進(jìn)行需要高度集中的電網(wǎng)建設(shè)工作,是極為耗費(fèi)體力的,所以工作人員在施工中易出現(xiàn)疲勞、集中力不夠、操作不得當(dāng)?shù)纫恍﹩?wèn)題,導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。另外,由于電網(wǎng)建設(shè)施工過(guò)程十分復(fù)雜,但是建設(shè)工期又非常之短,且交叉作業(yè)較多,若在施工過(guò)程中出現(xiàn)一絲問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生,這就需要強(qiáng)化安全管理體制,做好防護(hù)工作,保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全。
3.電網(wǎng)建設(shè)勞動(dòng)密集,但技術(shù)含量不高
在大面積的電網(wǎng)建設(shè)中,需要大量的工作人員,但多數(shù)工作人員的綜合素質(zhì)處于比較低下的位置,并沒(méi)有受過(guò)系統(tǒng)的安全培訓(xùn)和教育,導(dǎo)致事故發(fā)生的幾率較高。解決這個(gè)弊端需要承包商在進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)工程時(shí),嚴(yán)格監(jiān)控人員招收,實(shí)施競(jìng)聘上崗制度。在施工人員確定后,需及時(shí)給予安全教育和必需技能的培訓(xùn)。但現(xiàn)實(shí)是,大部分承包商關(guān)注的只是利益,真正能做到這些的并不多。
二、智能化系統(tǒng)在電網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用
現(xiàn)如今,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(jí)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(duì)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(duì)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(huì)效益。近年來(lái),隨著我國(guó)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(guó)際先進(jìn)水平的差距,強(qiáng)化工程項(xiàng)目管理,大力開(kāi)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。
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(guó)輸變電工程的型式和等級(jí)具有多樣性,而且輸電線(xiàn)路以及變電工程中的導(dǎo)線(xiàn)、鐵塔等規(guī)格、型式與種類(lèi)較為復(fù)雜,再加上對(duì)應(yīng)的的一些施工設(shè)備的用量大,種類(lèi)多,要想在有限的時(shí)間內(nèi)對(duì)上述工程管理信息進(jìn)行高效的分配和處理,這難免會(huì)出現(xiàn)一些遺漏和偏差,容易造成一些施工質(zhì)量問(wèn)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(lái)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(chǔ)備量大的優(yōu)點(diǎn),運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)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(duì)施工管理過(guò)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(shí)工程以及專(zhuān)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(chǎng)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(tái),對(duì)于輸變電項(xiàng)目中最薄弱、最底層的施工現(xiàn)場(chǎng)管理具有十分重要的意義。對(duì)于智能化施工管理信息系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)施工全過(guò)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。
三、智能化施工技術(shù)的應(yīng)用措施
目前,基于我國(guó)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(jí)也在不斷的提升,這對(duì)于電網(wǎng)施工工程也提出了更高的要求,特別對(duì)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(duì)于一些快節(jié)奏的建設(shè)項(xiàng)目,工期越來(lái)越短,但是施工的質(zhì)量卻越來(lái)越多,在安全環(huán)保的情況下,對(duì)于牽、張?jiān)O(shè)備的性能、可靠性等方面的要求也越來(lái)越高。因此,大力研究和開(kāi)發(fā)智能化的牽、張?jiān)O(shè)備,對(duì)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(tái)設(shè)備智能化
單臺(tái)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(duì)放線(xiàn)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(cè)定張力的拉力傳感器和測(cè)定速度的速度傳感器,并經(jīng)過(guò)總線(xiàn)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(duì)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(cè)量、運(yùn)行顯示、通訊和調(diào)節(jié)等,通過(guò)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(duì)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(duì)的對(duì)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(yǔ)
根據(jù)上文,主要針對(duì)電網(wǎng)建設(shè)智能化施工技術(shù)進(jìn)行分析,可知,要加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)工程智能化施工技術(shù)研究和開(kāi)發(fā),增強(qiáng)施工智能化和自動(dòng)化,有效的降低勞動(dòng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高施工效率,更好的推動(dòng)電力企業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】10kV電力系統(tǒng) 智能化配電系統(tǒng) 應(yīng)用技術(shù) 設(shè)備要求
智能配電網(wǎng)將使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的供方主導(dǎo)、單向供電、基本依賴(lài)人工管理的運(yùn)營(yíng)模式向用戶(hù)參與、潮流雙向流動(dòng)、高度自動(dòng)化的方向轉(zhuǎn)變,隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展,將產(chǎn)生越來(lái)越明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。智能化配電網(wǎng)是統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容,而自愈控制技術(shù)、智能微網(wǎng)技術(shù)、用戶(hù)服務(wù)和需求響應(yīng)技術(shù)、集成通信技術(shù)、設(shè)備技術(shù)等是配電網(wǎng)智能化的核心支持技術(shù)。根據(jù)我國(guó)配電網(wǎng)實(shí)際建設(shè)步伐,進(jìn)行智能配電網(wǎng)核心支持技術(shù)的掌握,使配電網(wǎng)能夠自行預(yù)測(cè)、預(yù)防、恢復(fù)、優(yōu)化、恢復(fù)等,從而使我國(guó)配電網(wǎng)的自動(dòng)化和可靠性得到提高、建立的智能電網(wǎng)成本低,具有較高的社會(huì)效益、運(yùn)營(yíng)效率,從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)電網(wǎng)的控制方式,從而對(duì)國(guó)家、人民甚至對(duì)整個(gè)世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都有重大的貢獻(xiàn)。
1智能化配電系統(tǒng)的模式
智能配電電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是美國(guó)能源控制公司(AEC)智能化產(chǎn)品的一個(gè)重要組成部分。根據(jù)成套電力設(shè)備的要求和特點(diǎn),該公司推出了AECONTROL監(jiān)控系統(tǒng) 其是集成變電站設(shè)備、變壓器及中壓電力設(shè)備的一體化分布式智能配電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。10 kV 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化主機(jī)是變電站一體化監(jiān)控平臺(tái),提供電力系統(tǒng)集中監(jiān)控功能。該系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)層面都會(huì)配置前端機(jī)(PC機(jī)),經(jīng)內(nèi)部局域網(wǎng)與監(jiān)控主機(jī)連接;前端機(jī)以下是設(shè)備層開(kāi)放的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),與變電站設(shè)備的智能化裝置相連。前端機(jī)為工業(yè)電腦,具有很強(qiáng)的抗干擾能力及通信處理功能,從而簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),也實(shí)現(xiàn)了底層變電站設(shè)備的無(wú)縫連接。在現(xiàn)階段我國(guó)大部分10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化裝置雖具有數(shù)字通信的功能,但卻不是嚴(yán)格經(jīng)互操作性和一致性測(cè)試過(guò)的電力設(shè)備,如果協(xié)議達(dá)不到統(tǒng)一,通信兼容性就會(huì)變的很差。而優(yōu)化后的10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化裝置就具有靈活的處理功能,滿(mǎn)足配電網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放性的要求,既兼容其他智能化裝置,也可連接標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品,擴(kuò)展靈活,滿(mǎn)足用戶(hù)在變電站內(nèi)不同設(shè)備系統(tǒng)集成的不同要求。?
2 10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化?
根據(jù)我國(guó)行政管理體制及配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,可以看出我國(guó)現(xiàn)有的配電智能化基礎(chǔ)模式,配電智能化系統(tǒng)多采用分層控制處理的模式,具有代表性的城市1 0 kV配電智能化系統(tǒng)分4層,智能化配電系統(tǒng)是由具有通信功能的智能化設(shè)備(比如AEC公司的智能配電儀表等)經(jīng)數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)了變電站電力設(shè)備運(yùn)行管理的智能化。這個(gè)電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的故障分析、數(shù)字通信、實(shí)時(shí)采集、保護(hù)定值管理、遠(yuǎn)程操作與程序控制、事件記錄與告警、各類(lèi)報(bào)表和設(shè)備維護(hù)信息管理等功能。面對(duì)10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)有時(shí)要直接面向控制終端,分布廣、設(shè)備多,且現(xiàn)場(chǎng)條件很復(fù)雜,其本身設(shè)備頻繁操作,容易出現(xiàn)故障脫扣等原因產(chǎn)生的諧波干擾及__強(qiáng)電磁等現(xiàn)象,智能化配電系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)解決這些問(wèn)題的操作模式,其超強(qiáng)的抗干擾能力,重要的控制功能都是由設(shè)備層智能化設(shè)備完成,逐步形成了網(wǎng)絡(luò)集成式的完全分布控制系統(tǒng),如此才能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)運(yùn)行的快速而安全的要求。電力系統(tǒng)的智能化元件就其功能可分為:開(kāi)關(guān)保護(hù)與控制、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制等。電力系統(tǒng)中智能化設(shè)備可以不依賴(lài)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立工作,這樣就大大地提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和實(shí)用性,滿(mǎn)足工廠生產(chǎn)過(guò)程控制的要求及電器設(shè)備運(yùn)行管理的需要。?
3 配電智能化對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)的要求?
配電智能化與設(shè)備開(kāi)關(guān)有著密切的關(guān)系,配電智能化網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)故障和自動(dòng)隔離,都要通過(guò)PC機(jī)對(duì)設(shè)備開(kāi)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作來(lái)完成。配電智能化數(shù)據(jù)控制及采集,同樣也是通過(guò)設(shè)備開(kāi)關(guān)的相關(guān)接口來(lái)完成。正因?yàn)檫@些原因,我們從配電智能化系統(tǒng)的需求出發(fā),對(duì)應(yīng)用在10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的全部設(shè)備開(kāi)關(guān)有如下要求:?
(1)開(kāi)關(guān)具有手動(dòng)和電動(dòng)操作功能。?
(2)具有彈簧儲(chǔ)能、直流電動(dòng)操作機(jī)構(gòu),操作電源要采用直流48 V/24 V,盡可能小的容量。?
(3)設(shè)備開(kāi)關(guān)應(yīng)要具有絕緣化、無(wú)油化、小型化和低功耗特點(diǎn)。?
(4)設(shè)備開(kāi)關(guān)與TA (電流互感器)、TV(電壓互感器)一體化設(shè)計(jì),電壓互感器作為單相電源,容量應(yīng)為50 VA~100VA,應(yīng)裝三相電流互感器,且電流互感器飽和度在測(cè)量電流互感器和保護(hù)電流互感器之間。?
(5)狀態(tài)信號(hào)包括彈簧儲(chǔ)能信號(hào)、開(kāi)關(guān)分/合閘位置信號(hào)、刀閘信號(hào)等。?
(6)控制接口必須具有分閘/合閘外接的控制接點(diǎn)。?
除了上述要求以外,設(shè)備開(kāi)關(guān)應(yīng)在操作電源、操作機(jī)構(gòu)方面也要有所創(chuàng)新。傳統(tǒng)的模式中,采用的是直流220V或交流220V作為電源,這樣就很難與配電智能化系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)。存供電的配電系統(tǒng)中,一旦出現(xiàn)故障,就會(huì)使整條饋線(xiàn)失電。?
4 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)?
如今先進(jìn)的測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型的傳感器、現(xiàn)代化的通信技術(shù)為電力系統(tǒng)智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在各種電壓等級(jí)中,10 kV配電設(shè)備最具智能化的條件。10 kV?電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)中的各功能模塊都是采用計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù),各個(gè)模塊之間相互連接。具有可靠、高速的優(yōu)點(diǎn)。通信介質(zhì)用的是雙絞線(xiàn),在總線(xiàn)上最多可掛100多個(gè)節(jié)點(diǎn),而且具有總線(xiàn)仲裁技術(shù),支持信息傳輸可用短幀結(jié)構(gòu),多主式通信,通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化,這些特性都很適合于電力系統(tǒng)智能化的通信。10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化的通信控制器主要是與上位機(jī)通信、完成內(nèi)部通信和遠(yuǎn)動(dòng)功能。與上位機(jī)通信可以用串行口通信方式或局域網(wǎng)方式,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用從技術(shù)上涉及遠(yuǎn)動(dòng)、自動(dòng)控制、測(cè)量、通信、傳感技術(shù)、機(jī)械、計(jì)算機(jī)等知識(shí),完善的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化必須通過(guò)各專(zhuān)業(yè)人士的相互配合和相關(guān)單位之間的合作才能夠完成。智能化配電系統(tǒng)正在向多功能、小型化方向發(fā)展,10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化在電力系統(tǒng)中應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展將提高智能化電器產(chǎn)品在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)上的可靠性和兼容性,為人類(lèi)造福。
參考文獻(xiàn):?
關(guān)鍵詞:電氣;自動(dòng)化;智能化;設(shè)備;電網(wǎng)
一、電氣工程自動(dòng)化智能化控制的發(fā)展價(jià)值
智能化使電氣工程自動(dòng)化技術(shù)得到較好的控制效果,有利于自動(dòng)化的發(fā)展,智能化技術(shù)可提高電力系統(tǒng)的工作性能并實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制。電氣工程自動(dòng)化控制主要工作內(nèi)容是收集并處理信息,智能化技術(shù)主要目的是提高對(duì)它的控制效率。智能化控制器與傳統(tǒng)控制器相比有著較大的優(yōu)勢(shì),更適合實(shí)際的電氣工程工作。僅通過(guò)調(diào)整相關(guān)參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制,避免了必須由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在場(chǎng)的問(wèn)題,同時(shí)減少了操作電氣工程人員的相關(guān)操作,使電氣工程的工作效率和運(yùn)行質(zhì)量得到提高。
二、電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的智能化優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用
(一)智能化優(yōu)勢(shì)
(1)在電力系統(tǒng)中智能化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集與處理,對(duì)各個(gè)開(kāi)關(guān)量與模擬量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并可根據(jù)要求對(duì)所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理與存儲(chǔ)。(2)智能化優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在畫(huà)面顯示上,通過(guò)模擬畫(huà)面將系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行真實(shí)的反應(yīng)出來(lái),還能顯示出電壓、電流,并根據(jù)模擬量、計(jì)算量、隔離開(kāi)關(guān)及斷路器等自動(dòng)生成趨勢(shì)圖。(3)智能化優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在運(yùn)行管理方面,專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用便可快速生成日志、報(bào)表,并實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)、運(yùn)行曲線(xiàn)進(jìn)行儲(chǔ)存等。(4)智能化實(shí)現(xiàn)了模擬量的故障錄波、順序記錄、波形捕捉及開(kāi)關(guān)量變位等。(5)智能化實(shí)現(xiàn)了停機(jī)操作,通過(guò)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)控制,通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置限制操作人員權(quán)限,加強(qiáng)值班管理。(6)智能化實(shí)現(xiàn)了參數(shù)的在線(xiàn)修改和設(shè)定,還可對(duì)不對(duì)稱(chēng)的運(yùn)行在線(xiàn)分析并計(jì)算負(fù)序量。(7)智能化主要體現(xiàn)在對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控,可實(shí)時(shí)監(jiān)控模擬量數(shù)值及開(kāi)關(guān)量狀態(tài),并通過(guò)聲光、語(yǔ)音等形式進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警同時(shí)記錄事件順序。
(二)智能化應(yīng)用
1、電氣高壓設(shè)備的智能化
在實(shí)際需求基礎(chǔ)上為電氣高壓設(shè)備配置適合的智能組件,該智能組件在相應(yīng)指令下對(duì)電氣高壓設(shè)備進(jìn)行智能自動(dòng)化控制。高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的智能化屬于多項(xiàng)電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)精密結(jié)合的綜合智能科技,是根據(jù)開(kāi)關(guān)設(shè)備的需求屬性和高壓開(kāi)關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際運(yùn)行中的需求進(jìn)行研發(fā)的智能化設(shè)備。高壓開(kāi)關(guān)智能化主要體現(xiàn)在對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè),通過(guò)對(duì)多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估實(shí)現(xiàn)模塊化、一體化的效果,大大提升了高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的智能化水平。
2、電力系統(tǒng)電網(wǎng)的智能化
基于電力系統(tǒng)的智能化需求電網(wǎng)智能化繼而產(chǎn)生,智能化電網(wǎng)設(shè)備與傳統(tǒng)電網(wǎng)設(shè)備相比對(duì)電網(wǎng)的優(yōu)化和改革有著重要作用。智能化電網(wǎng)設(shè)備雨現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)等相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電網(wǎng)的自動(dòng)化和智能化。電力系統(tǒng)電網(wǎng)的智能化不僅確保了電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行還大大增加了電力調(diào)度的實(shí)用功能。智能化的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)推動(dòng)了低碳環(huán)保和能源再生的發(fā)展,諸如智能變電站的出現(xiàn)便是基于智能化電力網(wǎng)路概念所衍生出來(lái)的,智能變電站與電氣工程自動(dòng)化中的六個(gè)環(huán)節(jié)的中轉(zhuǎn)站相銜接,使電壓的變換和對(duì)電流方向的控制變得更加容易操作,這是電力系統(tǒng)中電網(wǎng)整體智能化建設(shè)必然的發(fā)展方向。
3、電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化的管理
基于智能電網(wǎng)不同階段發(fā)展過(guò)程中對(duì)電力通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求,電力系統(tǒng)電氣工程需建立適合自身特點(diǎn)的全面、高效、個(gè)性強(qiáng)的通信網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)需支持多項(xiàng)業(yè)務(wù)、設(shè)備的使用,實(shí)現(xiàn)信息通信的靈活運(yùn)用和所有的接入方式。我國(guó)電網(wǎng)鋪蓋面廣、電源輸出與用電需求距離遠(yuǎn)的問(wèn)題,這也就導(dǎo)致了我國(guó)電網(wǎng)及結(jié)構(gòu)模式的復(fù)雜性。那么在基于我國(guó)電網(wǎng)實(shí)際情況和現(xiàn)實(shí)中存在的問(wèn)題,建立“即插即用”的通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)才是具有我國(guó)特色的電網(wǎng)智能化系統(tǒng)。而對(duì)所建立起的智能化系統(tǒng)進(jìn)行管理是建立在強(qiáng)大數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)之上的,需要對(duì)地區(qū)內(nèi)的能源競(jìng)爭(zhēng)格局進(jìn)行分析,并按照增強(qiáng)電力企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的思路的管理思路,對(duì)能源發(fā)展進(jìn)行更加深入的分析和研究。智能化市場(chǎng)的計(jì)劃的管理可提高終端能源消費(fèi)也有著推動(dòng)作用。
三、電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的智能化應(yīng)用前景
(一)電氣工程設(shè)計(jì)應(yīng)用前景
電氣設(shè)備設(shè)計(jì)復(fù)雜,往往需要人、財(cái)、物三方面的支持。電氣設(shè)備雨電氣自動(dòng)化中的電路和電機(jī)、變壓器以及電磁場(chǎng)等之間有著密切聯(lián)系。智能化技術(shù)的應(yīng)用使電氣工程設(shè)計(jì)難以計(jì)算的難題有效解決,會(huì)大大提高設(shè)計(jì)效率和精準(zhǔn)度。
(二)電氣工程控制應(yīng)用前景
電氣工程中的智能化有效完成生產(chǎn)和流通、交換以及分配的操作,對(duì)電氣自動(dòng)化的控制降低人、財(cái)、物三方面的浪費(fèi)。智能化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在模糊控制和專(zhuān)家系統(tǒng)控制,其中模糊控制比較簡(jiǎn)單且緊密聯(lián)系實(shí)際,應(yīng)用范圍較為廣泛。
(三)電力系統(tǒng)應(yīng)用前景
專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是電力智能化的主要體現(xiàn),基于專(zhuān)家系統(tǒng)的復(fù)雜性,它將大量的規(guī)則、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合,通過(guò)判斷和分析有效解決難題。電力系統(tǒng)中智能化技術(shù)應(yīng)用需根據(jù)實(shí)際具體情況,及時(shí)更新系統(tǒng)規(guī)則和知識(shí)庫(kù),逐步適應(yīng)國(guó)家發(fā)展需求。
(四)電氣故障應(yīng)用前景
智能化技術(shù)在電氣故障中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊理論三個(gè)方面。其中在電氣設(shè)備故障診斷中應(yīng)用最為廣泛,主要體現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器的應(yīng)用中,其中變壓器的故障診斷需結(jié)合實(shí)際情況,快速確定故障范圍,通過(guò)逐步排查不斷縮小故障范圍,以此提高故障診斷效率。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的智能化不僅是時(shí)展的需求,更是市場(chǎng)不斷進(jìn)化的要求。電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的智能化應(yīng)用主要體現(xiàn)在系統(tǒng)和設(shè)備的監(jiān)控和控制兩方面,還需不斷深化研究擴(kuò)大智能化應(yīng)用范圍,為電氣工程設(shè)計(jì)提供便利,加快電氣工程控制效率,使電力系統(tǒng)的控制和管理變得容易,提高電氣故障診斷和監(jiān)測(cè)效率。
參考文獻(xiàn)
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