鄧進(jìn)東
摘 要:隨著信息化時代的來臨,智能電網(wǎng)的建設(shè)使得電力系統(tǒng)的管理更科學(xué)化、規(guī)范化。智能電網(wǎng)模式下的調(diào)控一體化不僅能有效減少工作量,還能提升電網(wǎng)管理的自動化水平,是配電網(wǎng)管理未來的發(fā)展趨勢。文章首先分析了智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的特點(diǎn);其次研究了智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的主要功能;最后探析了智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的未來發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);調(diào)控一體化;發(fā)展
中圖分類號:TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)29-0093-02
隨著智能電網(wǎng)技術(shù)和理論體系的日趨完善、自動化技術(shù)的成熟,智能調(diào)控一體化模式在電力系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。
調(diào)控一體化的應(yīng)用不僅能有效的改善對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)控,還能有效的提升電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和運(yùn)行效率,因此智能電網(wǎng)的調(diào)控一體化技術(shù)是電力系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢?;诖耍P者對智能電網(wǎng)的調(diào)控一體化發(fā)展進(jìn)行研究。
1 智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的特點(diǎn)
智能電網(wǎng)模式下的調(diào)控一體化系統(tǒng)要能有效的發(fā)展作用,必須具備以下幾方面特點(diǎn)。
1.1 實(shí)時性
具體體現(xiàn)在下述兩方面:
第一,通過電力系統(tǒng)的廠站遙測、遙信技術(shù),及時準(zhǔn)確的對電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的真實(shí)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,并傳輸?shù)叫畔?shù)據(jù)庫中,以便調(diào)控工作人員能夠?qū)崟r了解和監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況;
第二,電力系統(tǒng)能夠及時、準(zhǔn)確的對傳遞過來的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,并根據(jù)分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)遙控指令的快速響應(yīng),并在最短的時間內(nèi)傳輸?shù)綇S站端,以便實(shí)現(xiàn)對廠站端的有效控制。
1.2 開放性
智能電網(wǎng)的調(diào)控一體化技術(shù)要以開放式的框架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),構(gòu)造開放性、兼容性的平臺,以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、信息及通訊的有效連接。
1.3 系統(tǒng)性
系統(tǒng)性主要體現(xiàn)在下述三方面:
第一,調(diào)控一體化系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)中所有網(wǎng)架和變電站的實(shí)時監(jiān)控,一旦電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生故障,能及時迅速的向控制中心報(bào)警;
第二,通過分析系統(tǒng)收集到的信息,對電力系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估和分析,如狀態(tài)評估、潮流分析、安全性分析等,全面了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài);
第三,對數(shù)據(jù)庫中收集到的信息進(jìn)行整理分析并及時進(jìn)行反饋,以便工作人員能及時根據(jù)數(shù)據(jù)信息評估和判斷電力系統(tǒng)的狀態(tài)并做出正確決策,確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。
2 智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的主要功能
2.1 實(shí)時監(jiān)控及智能告警
智能電網(wǎng)調(diào)控一體化的基本要求實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的實(shí)時傳送和分析,為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的設(shè)計(jì)必須考慮下述幾方面:
第一,電力系統(tǒng)運(yùn)行過程的實(shí)時監(jiān)控。對配電網(wǎng)運(yùn)行過程中的狀態(tài)及電力設(shè)備的相關(guān)信息進(jìn)行全面監(jiān)測,以便實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況監(jiān)視全景化;
第二,變電站集中監(jiān)控。對變電站運(yùn)行的監(jiān)控包括故障信號、遠(yuǎn)程控制、防誤閉鎖等;
第三,自動電壓控制,要實(shí)現(xiàn)對電壓的控制必須滿足的基本條件是確保電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中無功功率的就地平衡。采集電力系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù),在確保穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上,對電力系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行在線優(yōu)化控制,以便有效降低電力系統(tǒng)的網(wǎng)損;
第四,智能告警。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中一旦發(fā)生異常狀況,智能告警功能及時發(fā)出警告,該功能還能實(shí)現(xiàn)對各類告警信息的匯集、分類和管理,還能通過顯示屏為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供全方位的綜合告警提示。
2.2 網(wǎng)絡(luò)分析
網(wǎng)絡(luò)分析的功能主要是通過采集電力系統(tǒng)運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)信息,使用第三方相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以便對電力系統(tǒng)實(shí)時運(yùn)行狀況進(jìn)行分析和評估,具體包括下述幾方面:
第一,狀態(tài)估計(jì)。對量測的估計(jì)值進(jìn)行求解,并將所得到的結(jié)果作為判斷電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否異常的檢測依據(jù),并未其他方面的應(yīng)用提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù);
第二,潮流分析。根據(jù)數(shù)據(jù)信息使用者的具體狀況在電力系統(tǒng)的模型上進(jìn)行投運(yùn)數(shù)據(jù)設(shè)置,然后對潮流進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)結(jié)果對電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中潮流分布變化進(jìn)行分析,并及時按照一定的要求進(jìn)行調(diào)整;
第三,安全分析。按照調(diào)度工作人員的要求,對不同類型的電力故障進(jìn)行組合定義,顯示出故障結(jié)果,并及時將故障的危害程度告知調(diào)度工作人員。
2.3 智能分析及輔助決策
智能電網(wǎng)下的調(diào)控一體化系統(tǒng)為了減少調(diào)動工作人員的工作量,提高工作效率,利用電力系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息幫助調(diào)度工作人員對運(yùn)行狀況進(jìn)行分析、決策,在不同狀態(tài)之間進(jìn)行切換的時候,能通過預(yù)先設(shè)定的程序來完成,不僅有效的減少調(diào)度員的工作量,還極大的提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量。
3 智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化的發(fā)展
3.1 配網(wǎng)管理具有統(tǒng)一模式和標(biāo)準(zhǔn)
智能電網(wǎng)下的調(diào)控一體化是一項(xiàng)繁瑣、復(fù)雜、綜合性的系統(tǒng)工程,要實(shí)現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的調(diào)控一體化管理,要制定統(tǒng)一的管理模式和參考標(biāo)準(zhǔn),以具有可操作性和互換性。
在智能電網(wǎng)模式下構(gòu)建調(diào)控一體化時,必須要實(shí)現(xiàn)人機(jī)的有機(jī)結(jié)合,根據(jù)綠色電力的基本要求,電力系統(tǒng)調(diào)控一體化的關(guān)鍵要確保安全性、穩(wěn)定性和可靠性。電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大,有許多復(fù)雜的電力設(shè)備、變電設(shè)施及電纜,一旦運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障,對電力系統(tǒng)會造成巨大的損失,因此為了確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,就必須達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 充分利用GIS系統(tǒng)
智能電網(wǎng)下的調(diào)控一體化是原有的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)的智能升級,在原有的配電網(wǎng)調(diào)度、監(jiān)控隔離狀態(tài)下,能實(shí)現(xiàn)在線遠(yuǎn)程監(jiān)控,但對于電力系統(tǒng)中沒有安裝自動化設(shè)備的部分依然只能依靠人工進(jìn)行。
而智能電網(wǎng)下基于GIS的調(diào)控一體化能有效解決傳統(tǒng)模式存在的弊端,在電力系統(tǒng)信息化管理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行自動化信息的接入,實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化的調(diào)度與監(jiān)控。
在電力系統(tǒng)GIS平臺上構(gòu)建電子地圖,電子地圖中有效體現(xiàn)出組成電力系統(tǒng)的地理位置、配網(wǎng)線路、電力設(shè)備等之間的密切聯(lián)系,根據(jù)不同的層級、類別實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的有效管理,這種管理模式是最直觀、可視的管理模式,是智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化必要的管理工具。
在電力系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)得到長期、廣泛的應(yīng)用,因此在GIS基礎(chǔ)上進(jìn)行主網(wǎng)建設(shè)時,要注意處理好GIS和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)在交換數(shù)據(jù)時出現(xiàn)的一次繪制圖形界面、電網(wǎng)數(shù)據(jù)差異性等方面的問題。
3.3 將GIS和SCADA系統(tǒng)互容
目前,電力系統(tǒng)配網(wǎng)調(diào)控的重點(diǎn)是要不斷提升配電網(wǎng)的管理能力,主要解決盲調(diào)問題,以監(jiān)控為輔助目前雖然GIS在調(diào)度系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,然而與傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)并未實(shí)現(xiàn)有效的互容,兩套互相獨(dú)立的系統(tǒng)不僅增加調(diào)度人員的工作量,也可能使數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的偏差。
再結(jié)合智能電網(wǎng)下配網(wǎng)管理的特征,未來的調(diào)控一體化的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)GIS和SCADA的有效結(jié)合和互容,實(shí)現(xiàn)雙方功能的互補(bǔ),將SCADA的功能移植到GIS上,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)不同類型數(shù)據(jù)的實(shí)時交互,是智能電網(wǎng)下調(diào)控一體化未來的設(shè)計(jì)目的和發(fā)展趨勢。
按照國家電力部門對電網(wǎng)的規(guī)范,為確保電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性,并實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的交換,如用電營銷、管理等,智能電網(wǎng)下的調(diào)控一體化要以GIS電網(wǎng)平臺為中心,并能實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效結(jié)合,確保數(shù)據(jù)交換的安全性和可靠性。
電力系統(tǒng)屬于一種十分復(fù)雜、繁瑣、綜合性的工程,因而對配電網(wǎng)的高效管理是調(diào)控一體化的關(guān)鍵,主要是向目前電力系統(tǒng)中自動化的設(shè)施接入相關(guān)的實(shí)時數(shù)據(jù)。
構(gòu)建科學(xué)、合理的集成機(jī)制,充分發(fā)揮GIS和SCADA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合,減少電力系統(tǒng)中不必要的數(shù)據(jù)維護(hù)工作,提升工作成效。
4 結(jié) 語
綜上所述,隨著智能電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,智能技術(shù)逐步被應(yīng)用到配電網(wǎng)的各個環(huán)節(jié),調(diào)控一體化就是在此基礎(chǔ)上應(yīng)用而生的,引入調(diào)控一體化技術(shù)后,電力系統(tǒng)的輸送和管理效率迅速提升,然而目前電力系統(tǒng)僅部分實(shí)現(xiàn)了調(diào)控一體化,要構(gòu)建完善的調(diào)控一體化系統(tǒng),必須要實(shí)現(xiàn)SCADA和GIS的有機(jī)結(jié)合,并確保自身安全、可靠的運(yùn)行,才能為確保智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供保障,雖然調(diào)控一體化建設(shè)還不完善,存在諸多缺陷,但隨著智能化設(shè)備和現(xiàn)代化技術(shù)的不斷完善,必須進(jìn)入新的發(fā)展階段。
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