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【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 繼電保護(hù)技術(shù) 技術(shù)優(yōu)化 發(fā)展方向
智能電網(wǎng)中涉及到的很多高端技術(shù)往往是能夠體現(xiàn)科研團(tuán)隊(duì)和一整個(gè)國家科技實(shí)力的核心技術(shù)。繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)的開發(fā)建設(shè)中肩負(fù)著電力網(wǎng)絡(luò)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的維修以及設(shè)備檢測的關(guān)鍵任務(wù),所以在電力保護(hù)的工作中有著相當(dāng)重要的作用??梢哉f智能電網(wǎng)能否安全有效地正常運(yùn)行,完全仰仗于繼電保護(hù)技術(shù)能否很好地發(fā)揮作用。
1 智能電網(wǎng)技術(shù)簡介
智能電網(wǎng)是以傳統(tǒng)電網(wǎng)架構(gòu)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)一種高速的信息雙向通信網(wǎng)絡(luò)作為電網(wǎng)內(nèi)信息的傳遞技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)內(nèi)信息的無縫傳播。除了傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)之外,智能電網(wǎng)技術(shù)還要將一些先進(jìn)的信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及傳感技術(shù)等繼承到電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的信息化和數(shù)字化運(yùn)行。智能電網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)信息化的電網(wǎng)內(nèi)部信息傳輸,從而對電網(wǎng)系統(tǒng)整體的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。
2 在智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)該注重的技術(shù)要點(diǎn)
2.1 繼電保護(hù)整定運(yùn)算的復(fù)雜性
電網(wǎng)在向智能電網(wǎng)這一先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的過程中其電網(wǎng)的設(shè)計(jì)方式是在不斷復(fù)雜化的。在智能電網(wǎng)中,電網(wǎng)的各種接線和聯(lián)結(jié)模式出現(xiàn)重疊和交互的情況變得越來越多,這些重疊和交互是需要通過電網(wǎng)的計(jì)算來進(jìn)行一定的安全措施防護(hù)的。智能電網(wǎng)中的整定計(jì)算就是負(fù)責(zé)這方面安全保護(hù)的計(jì)算,智能電網(wǎng)中安全保護(hù)的各種配合需要通過詳細(xì)的計(jì)算進(jìn)行確定和修正,各保護(hù)之間的可靠性、選擇性等都需要通過整定運(yùn)算進(jìn)行協(xié)調(diào)。
2.2 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)中的數(shù)據(jù)同步
一般的智能電網(wǎng)中采用合并單元數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,其數(shù)據(jù)來源主要是分布式的電子互感器,所以保障數(shù)據(jù)同步的重要技術(shù)設(shè)備就是時(shí)間同步設(shè)備,一般采用衛(wèi)星時(shí)鐘源進(jìn)行智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的時(shí)間同不妨做。同時(shí),智能電網(wǎng)的特點(diǎn)決定了其數(shù)據(jù)的采集模式是雙向的,在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的接點(diǎn)是電源節(jié)點(diǎn)和用戶節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一,所以分布式電源在這其中可以作為系統(tǒng)的一部分進(jìn)行分列表示,從而在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中將無法整定的過流保護(hù)值與距離保護(hù)所帶來的影響降到最低。
3 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)的新技術(shù)分析
3.1 繼電保護(hù)新技術(shù)的主要結(jié)構(gòu)
一般的智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)主要是由故障診斷模塊作為核心的,以及自我修復(fù)的相關(guān)模式,在智能電網(wǎng)發(fā)生一些故障的時(shí)候能夠迅速地判別故障區(qū)域并且對故障模塊進(jìn)行隔離,從而提高智能電網(wǎng)的安全性,智能電網(wǎng)中對數(shù)字化變電站的依靠使得繼電保護(hù)的安全性要求有所提高,在@一過程中不僅要保障智能電網(wǎng)內(nèi)相關(guān)信息的運(yùn)輸,還要保障用戶在具有安全性的情況下順利地讀取和調(diào)用相關(guān)信息。繼電保護(hù)裝置在網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)著智能終端的作用,對智能電網(wǎng)的安全性有著較大的提升。同時(shí)繼電保護(hù)中也有一定的整定計(jì)算能力,這一計(jì)算方式能夠通過對智能電網(wǎng)中運(yùn)行方式以及相關(guān)的特性、數(shù)值變化進(jìn)行相應(yīng)的控制和管理,這樣繼電保護(hù)才能以更加數(shù)字化的方式實(shí)現(xiàn)對只能電路整體故障的管理和控制。
3.2 繼電保護(hù)中的廣域保護(hù)技術(shù)
廣域保護(hù)技術(shù)是在智能電路中以“域”為單位進(jìn)行電網(wǎng)相關(guān)故障的處理以及電網(wǎng)保護(hù)的技術(shù),這是對繼電保護(hù)核心技術(shù)要求比較高的一種方式,作為繼電保護(hù)的一種關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù),廣域繼電保護(hù)能夠在安全自動(dòng)得到保障的情況下為智能電路的完善運(yùn)行提供更多的問題解決方案,解決了現(xiàn)有繼電保護(hù)技術(shù)中保護(hù)整定計(jì)算較為復(fù)雜的問題,提高了智能電網(wǎng)整體在復(fù)雜環(huán)境當(dāng)中的工作靈活程度。
3.3 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)的重構(gòu)技術(shù)
智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)的重構(gòu)技術(shù)即智能電網(wǎng)的自我修復(fù)和診斷功能,這一功能可以將智能電網(wǎng)中一些元件故障所造成的損失降到最低,并可以自動(dòng)尋找一些可替代的元件進(jìn)行技術(shù)層面的系統(tǒng)重構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的完善運(yùn)行。繼電保護(hù)的重構(gòu)技術(shù)在很大程度上要通過電子傳感器的運(yùn)行來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析,所以在實(shí)際的工作當(dāng)中要提高技術(shù)人員的技術(shù)素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的改善和電子傳感器的信息數(shù)據(jù)精確化處理。
4 結(jié)語
智能電網(wǎng)的建設(shè)要求下,電網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)科技含量在不斷提升,繼電保護(hù)技術(shù)是智能電網(wǎng)中維護(hù)其安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),繼電保護(hù)的重要核心技術(shù)有廣域保護(hù)斷電防護(hù)技術(shù)和以信息分析與收集為核心的只能電路重構(gòu)技術(shù),這一技術(shù)需要從智能電網(wǎng)建設(shè)中的實(shí)際情況出發(fā),將智能電網(wǎng)的成本與效益綜合起來考慮,兼顧繼電保護(hù)的安全性,從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的革新。
參考文獻(xiàn)
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2009年5月,在北京召開的“2009特高壓輸電技術(shù)國際會(huì)議”上,國家電網(wǎng)公司正式了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展戰(zhàn)略。2009年8月,國家電網(wǎng)公司啟動(dòng)了智能化規(guī)劃編制、標(biāo)準(zhǔn)體系研究與制定、研究檢測中心建設(shè)、重大專項(xiàng)研究和試點(diǎn)工程等一系列工作。
在2010年3月召開的全國“兩會(huì)”上,總理在《政府工作報(bào)告》中強(qiáng)調(diào):“大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),推廣高效節(jié)能技術(shù),積極發(fā)展新能源和可再生能源,加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。這標(biāo)志著智能電網(wǎng)建設(shè)已成為國家的基本發(fā)展戰(zhàn)略。
3M公司憑借著在通信行業(yè)和電力行業(yè)多年的豐富經(jīng)驗(yàn),積極參與智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的試點(diǎn)及研討,將通信和電力線路上的成熟產(chǎn)品不斷融合,并著力于研發(fā)新的適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢的新產(chǎn)品和新方案。
1 數(shù)字化變電站
隨著變電站的整體數(shù)字化進(jìn)程,越來越多的變電站實(shí)現(xiàn)了無人值守,這對變電站內(nèi)電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控要求也越來越高,而視頻監(jiān)控已成為變電站建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)配置。由于傳統(tǒng)光纖熔接方式在變電站內(nèi)的使用存在多種限制,而光纖機(jī)械接續(xù)可以很好地解決這些問題。首先,位于高處的接續(xù)點(diǎn),不適合攜帶光纖熔接機(jī)設(shè)備進(jìn)行熱熔接續(xù)。其次,光纖熔接機(jī)操作時(shí)需要平整且足夠的放置空間,而高空作業(yè)時(shí)不具備這種環(huán)境。最后,接續(xù)點(diǎn)靠近電力設(shè)備,周圍存在強(qiáng)磁場,熔接機(jī)設(shè)備容易受影響。正是由于這些因素,光纖機(jī)械接續(xù)的操作方便和工具簡單且輕便等優(yōu)點(diǎn)完全適合在數(shù)字化變電站的場景下使用。
圖1 光纖機(jī)械接續(xù)現(xiàn)場施工
2 配電自動(dòng)化
與輸電線路的點(diǎn)對點(diǎn)的方式不同,配電線路分支復(fù)雜,經(jīng)常遷改,節(jié)點(diǎn)繁雜,且同桿多回,因此輸電線路上點(diǎn)對點(diǎn)的接續(xù)引下方式無法適應(yīng)配電線路上的應(yīng)用。以廣東電網(wǎng)為例,從1998年開始大規(guī)模使用光通信技術(shù),至2010年輸電網(wǎng)站點(diǎn)的光纖覆蓋率已經(jīng)超過95%,然而配電網(wǎng)站點(diǎn)的光纖覆蓋率還不到5%。廣東電網(wǎng)從而嘗試著選擇適合配電網(wǎng)絡(luò)線路特點(diǎn)的成熟光傳輸技術(shù),研究低成本和方便的架空配網(wǎng)線路上架設(shè)光纜的方式,以及光單元的絕緣和引下的解決方案。最后采用了EPON組網(wǎng)技術(shù),使用OPPC光纜作為架空光纜,利用合適光纜接頭盒作為絕緣和引下的方案,并采用光線機(jī)械接續(xù)的產(chǎn)品從而形成通信網(wǎng)絡(luò)層到終端接入的全程解決方案。
圖2 光纖機(jī)械連接插座及保護(hù)盒現(xiàn)場施工
3 光纖復(fù)合中壓電纜應(yīng)用
圖3 復(fù)合電纜戶內(nèi)終端
圖4 復(fù)合電纜中間接頭
作為一種新型的集成了傳統(tǒng)電纜和傳統(tǒng)光纜技術(shù)的復(fù)合電纜,光纖復(fù)合中壓電纜的應(yīng)用也將成為一種趨勢。但是傳統(tǒng)且成熟的電纜和光纜的操作方式在智能電網(wǎng)的建設(shè)中如何融合在一起,也決定了光纖復(fù)合中壓電纜大規(guī)模應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)速度。3M公司開發(fā)的復(fù)合電纜中間接頭和復(fù)合電纜戶內(nèi)終端解決方案,在全國多個(gè)省市的試點(diǎn)中得到應(yīng)用,使光纖復(fù)合中壓電纜的接續(xù)和成端的技術(shù)趨于成熟。在這里光纖的接續(xù)也是采用了光纖機(jī)械接續(xù)技術(shù)取代傳統(tǒng)的熔接方式。
4 光纖復(fù)合低壓電纜應(yīng)用
根據(jù)國家電網(wǎng)公司對于電力光纖到戶智能小區(qū)的建設(shè)的要求,光纖復(fù)合低壓電纜將會(huì)大量應(yīng)用于智能小區(qū)的光纖接入,為用戶提供智能抄表和寬帶接入的服務(wù)。根據(jù)3M公司在國內(nèi)外積累的大量光纖到戶的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),為多地的電力光纖到戶試點(diǎn)建設(shè)提供了方案和產(chǎn)品,努力縮短線路施工周期,提高施工效率。例如在上海的某個(gè)電力光纖到戶的項(xiàng)目中,使用了大量的3M光纖現(xiàn)場連接器,一位沒有光纖經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)員,不需要任何特殊工具,一周時(shí)間完成500個(gè)光纖連接器的施工并通過了驗(yàn)收。
【關(guān)鍵詞】 智能電網(wǎng) 電子電力技術(shù) 應(yīng)用
一、智能電網(wǎng)內(nèi)涵和特點(diǎn)概述
智能電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中,最突出的特征和優(yōu)勢就是自動(dòng)化特性,能在提高整體性質(zhì)的同時(shí),優(yōu)化電力輸送效率和輸送質(zhì)量,并且新增一些輔的組件,確保整體動(dòng)態(tài)容增系統(tǒng)和技術(shù)裝置結(jié)構(gòu)的有效性。另外,在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中,還出現(xiàn)了實(shí)時(shí)響應(yīng)平臺(tái),能有效的提升整體系統(tǒng)的靈活性和系統(tǒng)性,并且保證信息傳遞的穩(wěn)定性。
1.1智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的自愈性
在信息傳遞過程中,不需要人為干預(yù),只需要實(shí)現(xiàn)整體電力系統(tǒng)的平衡,建立健全完整的運(yùn)行機(jī)制和操作框架,就算是在元件出現(xiàn)問題時(shí),系統(tǒng)也能借助自身的自愈性,避免出現(xiàn)供電中斷的問題。另外,在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的檢測和自身分析[1]。
1.2智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的安全性
正是基于其運(yùn)行結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化,能在受到功率流以及信息流系統(tǒng)侵?jǐn)_的過程中,運(yùn)用自身的抵御能力,確保整體電力系統(tǒng)的完整度,并且保證工作人員的安全以及設(shè)備的安全。
1.3智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的交互性
在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中,智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也包括末端的電力用戶,能確保兩者之間建立有效的自適應(yīng)交互過程,在這個(gè)過程中提升整體電網(wǎng)的運(yùn)行動(dòng)力。也能建立有效的管控機(jī)制,確保電力用戶能在智能電網(wǎng)中獲得更大的實(shí)際利益。
1.4智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性
隨著智能電網(wǎng)項(xiàng)目的普及,能在實(shí)際項(xiàng)目處理過程中,運(yùn)行更加有效的操作流程和運(yùn)行框架,確保整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)有效性,由于是對電網(wǎng)資源的整合和集體管控,因此,能發(fā)揮最大化的經(jīng)濟(jì)性,確保利用效率提升的同時(shí),經(jīng)濟(jì)支出減少,并且從整體管控層面上實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)容項(xiàng)目的優(yōu)化。
1.5智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)性
在對智能電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析的過程中,正是由于整體系統(tǒng)的完整度,加之整體電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是建立在高科技和數(shù)字化技術(shù)層面上的,因此,能建立更加高效優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行結(jié)構(gòu),并且保證分段用電項(xiàng)目的合理性。
1.6智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的市場性
隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,對于智能化的接受能力越來越強(qiáng),人們在對電力系統(tǒng)進(jìn)行綜合管控的過程中,更加注重效率和基本質(zhì)量,對智能電網(wǎng)的關(guān)注度也就在不斷增大。特別要注意的是,要形成非零和博弈狀態(tài),才能不斷推進(jìn)智能電網(wǎng)項(xiàng)目的市場化發(fā)展路徑。
二、現(xiàn)代電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的具體路徑
2.1現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在輸配電領(lǐng)域內(nèi)
將現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在輸配電項(xiàng)目中,具有一定的社會(huì)價(jià)值,值得相關(guān)研究人員認(rèn)真思索有效的發(fā)展路徑,建立更加有效的管控機(jī)制。主要是和電力系統(tǒng)有無功補(bǔ)償和諧波抑制技術(shù)建立有效的配合聯(lián)系,確保運(yùn)行結(jié)構(gòu)符合市場發(fā)展需求。另外,近幾年,我國FACTS技術(shù)在不斷進(jìn)步,主要就是依托電力電子裝置進(jìn)行系統(tǒng)管控。并且在長距離輸電項(xiàng)目中,現(xiàn)代電子電離技術(shù)的應(yīng)用范圍也在延展[2]。
2.2現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在電源領(lǐng)域內(nèi)
將現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在電源領(lǐng)域內(nèi),主要是借助有效的管理機(jī)制和管控措施提升管控效果,確保整體裝置運(yùn)行的完整度。要利用電力電子裝置向不同的設(shè)備提供有效的負(fù)載電源,分別直流電源、恒頻交流電源和變頻交流電源。
2.3現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在智能家電領(lǐng)域內(nèi)
智能電網(wǎng)項(xiàng)目的運(yùn)行和發(fā)展最大的目的就是惠民,保證人們的生活水準(zhǔn)直線上升,而將現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在智能家電中,能實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,并且保證最大化的有效利用。特別要注意的是,現(xiàn)代電子電力技術(shù)和智能電網(wǎng)項(xiàng)目的融合是微電子技術(shù)以及信息技術(shù)等項(xiàng)目的統(tǒng)一,真正提升了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。
2.4現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在新能源研究領(lǐng)域內(nèi)
在傳統(tǒng)發(fā)電項(xiàng)目中,火力發(fā)電、水利發(fā)電以及小規(guī)模核能發(fā)電都是較為普及的方式,而隨著世界能源的消減,只有運(yùn)行更加綠色環(huán)保且可持續(xù)發(fā)展的能源,才能提供龐大的需求。利用太陽能發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)逐漸成型,但是會(huì)受到一部分環(huán)境條件的制約,發(fā)電質(zhì)量也并不盡如人意,正是基于此,電力電力技術(shù)項(xiàng)目的優(yōu)勢逐漸凸現(xiàn)出來。常采用分布式發(fā)電以及微網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行發(fā)電,能在提升質(zhì)量的同時(shí),優(yōu)化發(fā)電效率。
結(jié)束語:總而言之,在能源問題日益嚴(yán)重的當(dāng)下,優(yōu)化運(yùn)行新能源技術(shù)和子電離技術(shù)推進(jìn)智能電網(wǎng)項(xiàng)目的運(yùn)行具有時(shí)代意義,值得推廣。
參 考 文 獻(xiàn)
1.1物聯(lián)網(wǎng)介紹
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)概念
物聯(lián)網(wǎng)是指利用射頻識別技術(shù)(RFID)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、傳感器等技術(shù)將物體與互聯(lián)網(wǎng)連接在一起的技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)信息交流與通信,是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入應(yīng)用[2]。物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢之一,其中物聯(lián)網(wǎng)中的每個(gè)物體都是有標(biāo)識、屬性的個(gè)體,利用智能接口,按照一定的通信協(xié)議連接到互聯(lián)網(wǎng)中。
1.1.2物聯(lián)網(wǎng)主要特征
1)標(biāo)識與感知。物聯(lián)網(wǎng)可通過RFID、傳感器等技術(shù)標(biāo)識物體,并能通過上述技術(shù)感知或捕獲研究目標(biāo),采集該物體的相關(guān)信息。
2)信息處理。物聯(lián)網(wǎng)獲取的信息可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行大數(shù)據(jù)計(jì)算與分析,從而獲取極具價(jià)值的信息,以供決策與控制。
3)信息交流。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一樣,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享,及時(shí)將系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)中心。
1.1.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一般可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層三大環(huán)節(jié),每一個(gè)環(huán)節(jié)都對應(yīng)有關(guān)鍵技術(shù)。感知層關(guān)鍵技術(shù)包含RFID技術(shù)、二維碼、傳感器技術(shù)等,利用上述技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對物體的標(biāo)識與感知[4]。網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等,是信息處理、數(shù)據(jù)管理的核心。應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)包含智能芯片等,是信息處理的應(yīng)用執(zhí)行層面。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了許多新型技術(shù)或多種技術(shù)融合的綜合性技術(shù),如PML開發(fā)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息安全技術(shù)等,這些技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了物聯(lián)網(wǎng)的性能。
1.2智能電網(wǎng)介紹
1.2.1智能電網(wǎng)概念
所謂智能電網(wǎng),其本質(zhì)是電網(wǎng)的智能化發(fā)展,以物理電網(wǎng)為基本框架,充分結(jié)合測量技術(shù)、傳感技術(shù)、信息化處理技術(shù)、決策系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等智能化技術(shù)而形成的綜合性智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的應(yīng)用,將資源開發(fā)、電能應(yīng)用、電網(wǎng)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了智能化集成,不僅實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的無縫連接,而且提升了電網(wǎng)的工作效率及可靠性,因此,具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2.2智能電網(wǎng)主要特征
1)自愈性。智能電網(wǎng)具備自我修復(fù)能力,當(dāng)電網(wǎng)中出現(xiàn)故障,可以容錯(cuò)重組,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自愈。
2)激勵(lì)性。智能電網(wǎng)可以激發(fā)用戶參與到電網(wǎng)的運(yùn)作過程中,從而提高電網(wǎng)的工作效率。
3)安全性。智能電網(wǎng)相比普通電網(wǎng)具備更高的安全性,尤其是在利用智能化技術(shù)下,電網(wǎng)的抵御能力更強(qiáng),電網(wǎng)安全性更高。
4)兼容性。智能電網(wǎng)可以兼容各種形式的發(fā)電、供電、蓄電,因此電網(wǎng)的兼容性更好。
5)優(yōu)化性。智能電網(wǎng)能夠優(yōu)化各種電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行,降低電網(wǎng)的運(yùn)行成本,優(yōu)化性能優(yōu)越。
1.2.3智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
智能電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢,是集合了多種技術(shù)于一體的綜合性智能化系統(tǒng)工程。智能電網(wǎng)所包含的關(guān)鍵技術(shù)主要有可處理大量數(shù)據(jù)的信息處理技術(shù);高效、實(shí)時(shí)的通信技術(shù);電網(wǎng)能源分布式接入技術(shù);系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù);傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù);智能規(guī)劃技術(shù)等。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)融合
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的融合是信息化技術(shù)發(fā)展的必然,也是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電網(wǎng),能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發(fā)展提供重要的支撐。此外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,能夠提高智能電網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化,對提高智能電網(wǎng)的管理,提高電網(wǎng)的工作效率,降低運(yùn)行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的融合,筆者分別從感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三方面進(jìn)行介紹。
2.1感知層
感知層包含了各種傳感器、智能芯片等信息識別與采集設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)對物體屬性、行為的監(jiān)測,并能夠獲取物體的基本信息數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。在智能電網(wǎng)中,采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對輸電線路、電氣設(shè)備等電網(wǎng)目標(biāo)進(jìn)行識別與監(jiān)控,并通過光纖通信技術(shù)或無線通信技術(shù)將獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。
2.2網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與共享的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在智能電網(wǎng)中,主要以光纖網(wǎng)絡(luò)為主要的網(wǎng)絡(luò)層,并以無線通信網(wǎng)絡(luò)、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)為輔助,將感知層獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。在智能電網(wǎng)的應(yīng)用過程中,為了保證系統(tǒng)的安全性,因此對數(shù)據(jù)的傳輸提出了更高的要求,智能電網(wǎng)的信息傳輸主要通過電網(wǎng)系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),只有在特殊環(huán)境下,才可以部分依靠公共網(wǎng)絡(luò)。此外,為了保證智能電網(wǎng)的應(yīng)用,電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該以骨干光纖網(wǎng)絡(luò)為主,這樣不僅能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性,而且能夠提高數(shù)據(jù)的容量。以光纖網(wǎng)絡(luò)為主,輔助以無線寬帶網(wǎng)絡(luò)、電力線載波網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)雙向?qū)拵ㄐ诺闹悄茈娋W(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。
2.3應(yīng)用層
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)對相關(guān)信息或處理結(jié)果進(jìn)行應(yīng)用的層面,在智能電網(wǎng)中,應(yīng)用層主要是各種電力基礎(chǔ)設(shè)施、電力資源的應(yīng)用等方面。電力基礎(chǔ)設(shè)備將為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供重要的信息數(shù)據(jù),同時(shí)也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供數(shù)據(jù)處理與計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施,保證各種數(shù)據(jù)、設(shè)備的接口資源,為物聯(lián)網(wǎng)提供各種適應(yīng)性極強(qiáng)的應(yīng)用。此外,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后,智能電網(wǎng)的在智能計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理、模式識別等技術(shù)方面有了更有效的解決方案,能夠應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化決策,對提升電網(wǎng)的管理水平具有重要意義。
3物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用展望
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物體識別與感知、信息處理、控制與決策等方面的能力,能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)的發(fā)展提供極大的推動(dòng)作用。以目前的發(fā)展趨勢來看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用將不斷的深入與完善,尤其是在以下幾方面的應(yīng)用,將成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)融合的重要方向。
1)輸電線路可視化。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程識別與感知技術(shù),能夠?qū)旊娋€路進(jìn)行可視化監(jiān)控,結(jié)合無線通信技術(shù)、全球定位技術(shù)等,對輸電線路冰凍、震動(dòng)、故障等問題進(jìn)行實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程監(jiān)控,提高智能電網(wǎng)輸電線路的感知能力,縮減解決故障的反應(yīng)時(shí)間。
2)電力生產(chǎn)智能化。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)電力生產(chǎn)的智能化管理,尤其是將RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到電力現(xiàn)場作業(yè),能夠?qū)φ`操作、非法進(jìn)入等安全事件進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)管,可以對電力生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智能化管理,減少電力生產(chǎn)的安全隱患,結(jié)合用電信息情況,智能規(guī)劃生產(chǎn)計(jì)劃。
3)用電信息智能采集。傳統(tǒng)用電信息通過電表人工采集,實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性均難以保證。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以建立遠(yuǎn)程用電信息采集系統(tǒng),并將采集的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)反饋到管理中心,可實(shí)現(xiàn)用電信息的實(shí)時(shí)管理,提高智能電網(wǎng)的智能化,適時(shí)進(jìn)行調(diào)峰調(diào)頻,提升用電效率。除此之外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還能在電力設(shè)備管理、電力設(shè)施全壽命周期管理、用電巡檢等方面提供重要的應(yīng)用技術(shù)保障,能夠有效提高電網(wǎng)的可靠性,提升客戶服務(wù)滿意度。
4結(jié)語
電網(wǎng)運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)達(dá)到智能化管理控制電網(wǎng)的實(shí)施背景被稱為智能電網(wǎng)。對智能電網(wǎng)進(jìn)行有效開發(fā)需要對電網(wǎng)的管控,各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行有效整合,達(dá)到實(shí)際供電需求,提升供電系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)性功能。在實(shí)施電力運(yùn)行環(huán)節(jié)時(shí),我們要借助現(xiàn)代信息技術(shù),提升實(shí)際電網(wǎng)管控力度,確保實(shí)際電力監(jiān)管系統(tǒng)能夠有序運(yùn)行。光纖通訊、無線網(wǎng)絡(luò),寬帶電力通訊技術(shù)都是電網(wǎng)通信技術(shù)的主要構(gòu)成部分。通信技術(shù)里最為重要的是通信的主要手段,是完成通訊的主要手段,其建筑光波來承載運(yùn)輸信息,使用在通訊主線道上,能夠使電力通信控制系統(tǒng)中得以有效使用,切實(shí)發(fā)揮自身實(shí)際作用;無線網(wǎng)絡(luò)價(jià)格較為低廉,覆蓋范圍廣,能夠廣泛運(yùn)用在社會(huì)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,其對智能化電網(wǎng)建設(shè)也存在著深刻的價(jià)值,而且可以拓寬智能化電網(wǎng)服務(wù)的信息范圍;進(jìn)行智能電網(wǎng)使用時(shí),借助寬帶電力通訊技術(shù)可以使智能電網(wǎng)技術(shù)實(shí)際需求進(jìn)行有效分滿足,對原有通信技術(shù)的不足進(jìn)行有效緩解和彌補(bǔ),又因?yàn)殡娏拵ㄐ偶夹g(shù)實(shí)際傳播性能廣,覆蓋面眾多,可以為人民提供方便。
2智能電網(wǎng)對電力通信技術(shù)的要求
2.1電能計(jì)量功能
要想實(shí)現(xiàn)電能更好的管理電力公司開始借助智能電表進(jìn)行工作。智能電表可以對電力相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收,同時(shí)兼具預(yù)付電費(fèi),抄表防虧電等各項(xiàng)功能,建筑智能化電表的調(diào)價(jià)管理模式,供電企業(yè)可以對用電較多的客戶進(jìn)行智能化調(diào)控。比如若客戶實(shí)際用電量超出一定范圍,可借助提升電費(fèi)達(dá)到節(jié)約用電的實(shí)施目的。在電能計(jì)算精度上,智能電表對其有著高要求,要兼具自動(dòng)采集處理分析的各項(xiàng)功能,因此,在使用通訊技術(shù)時(shí)需要對智能電表計(jì)量的功能要求進(jìn)行有效滿足。
2.2即時(shí)通信功能
使用智能電表能對電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行集中收集處理,對電網(wǎng)可能發(fā)生的各類問題進(jìn)行有效處理,及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息,工作人員結(jié)合實(shí)際預(yù)警信息,對產(chǎn)生故障范圍進(jìn)行及時(shí)鎖定,阻止電力故障持續(xù)擴(kuò)張。對此。作為智能電網(wǎng)必須兼具即時(shí)通信的,通信技術(shù)能對電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行分析處理,對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效傳遞和收集,達(dá)到合理輸送和傳遞,保證電力數(shù)據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定高效。
2.3實(shí)時(shí)監(jiān)測功能
使用智能電網(wǎng)可以達(dá)到電網(wǎng)無人化的值守,減少電力工人的實(shí)際工作強(qiáng)度。面對電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、存在缺陷等各項(xiàng)因素,都會(huì)使電力設(shè)備絕緣體性能降低,造成電力電纜設(shè)備產(chǎn)生故障等等。我們可以借助對電力設(shè)備進(jìn)行檢測,保證其設(shè)備性能和實(shí)際運(yùn)行要求相一致,借助可視化技術(shù)將實(shí)際設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控,并及時(shí)向電力調(diào)度中心進(jìn)行有效傳輸,達(dá)到調(diào)度中心能對實(shí)際電網(wǎng)設(shè)備具體功能進(jìn)行有效監(jiān)控,保障其智能化電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行效率。
3電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
3.1應(yīng)用于智能電網(wǎng)配電中的電力通信技術(shù)
想要電力系統(tǒng)能有效進(jìn)行安全、穩(wěn)定的電力輸送,作為電力企業(yè)需要對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理規(guī)劃和完善,確保電力系統(tǒng)各項(xiàng)功能設(shè)備狀況良好。使用電力通信技術(shù)確實(shí)給智能電網(wǎng)提供了穩(wěn)定的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,特別是建設(shè)配電價(jià)等方面使用電力通信技術(shù),能夠?qū)?shí)際電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)存在配電架等問題進(jìn)行集中有效處理,尋求解決措施,借助電力通信技術(shù)的智能化電網(wǎng),采納了很多先進(jìn)的技術(shù),當(dāng)前國內(nèi)電網(wǎng)處于集成、全面化發(fā)展方向,想要實(shí)現(xiàn)構(gòu)建智能配電網(wǎng)的目標(biāo)。比如對配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化環(huán)網(wǎng)建設(shè)時(shí),想要對實(shí)際供電效率穩(wěn)定性進(jìn)行有效提升,就需要對環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。原來使用和維護(hù)環(huán)網(wǎng)柜需要很多的人力物力資源進(jìn)行維持,而耗費(fèi)大量精力卻不能達(dá)到預(yù)期效果,當(dāng)然現(xiàn)在電力通信技術(shù)不斷進(jìn)行提升,滿足了智能電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)置,添加開關(guān)在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部,參照實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)對其進(jìn)行有效調(diào)節(jié),對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化管理,讓負(fù)荷環(huán)境與其相適應(yīng),搭建更為專業(yè)的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,解決對供電的集中需求。
3.2應(yīng)用于智能電網(wǎng)輸電中的電力通信技術(shù)
智能電網(wǎng)運(yùn)行中輸電線路檢測工作是極其重要的,隨著使用電力通信技術(shù),智能化電網(wǎng)系統(tǒng)需要及時(shí)監(jiān)控,對其進(jìn)行建設(shè)時(shí),需要將各類傳感器進(jìn)行有效安裝,借助對信息數(shù)據(jù)的收集、診斷實(shí)際電網(wǎng)狀態(tài)有無故障,如果發(fā)生了事故,工作人員將會(huì)對其進(jìn)行及時(shí)預(yù)警,智能化電網(wǎng)可以借助出現(xiàn)的問題對其進(jìn)行有效解決。從源頭來說,智能化電網(wǎng)中使用電力通訊技,術(shù)能夠有效對數(shù)據(jù)真實(shí)性進(jìn)行保障,達(dá)到實(shí)施監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行效率,確保進(jìn)一步改變的電力通信網(wǎng)絡(luò)奠定了實(shí)施基礎(chǔ)。
3.3應(yīng)用于智能電網(wǎng)變電中的電力通信技術(shù)
實(shí)際監(jiān)控設(shè)備的相關(guān)實(shí)施數(shù)據(jù)以此被有效進(jìn)行,做出合理分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)在實(shí)施時(shí)對數(shù)據(jù)的各項(xiàng)要求。信息選擇設(shè)備進(jìn)行有效控制信息選擇設(shè)備進(jìn)行有,在智能電網(wǎng)中有著更為嚴(yán)苛的要求,同時(shí)使用電力通信技術(shù)達(dá)到了電網(wǎng)有效傳感和信息溝通,發(fā)揮了實(shí)際價(jià)值。對此,智能電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行使用時(shí),要選取最佳的變電設(shè)備。當(dāng)前大多電力企業(yè)都在深入調(diào)查研究儲(chǔ)能電池的高滲透性能,要求進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的實(shí)際建設(shè)要求,由此可知我們可以借助網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)選取最佳的電力控制設(shè)備,發(fā)揮其功能優(yōu)勢。由于近些年電力工作者不斷努力,促使電力通信技術(shù)逐步發(fā)展,具備較強(qiáng)的技術(shù)含量,對電網(wǎng)中發(fā)生的故障能及時(shí)發(fā)現(xiàn)與有效控制。例如優(yōu)化、融合等等。
4電力通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用改善建議
4.1電力通信網(wǎng)絡(luò)需要增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)
使用電力通信技術(shù)能夠確保智能電網(wǎng)朝著更加為人民服務(wù)的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變,由于實(shí)際電力網(wǎng)絡(luò)分布范圍涉及廣知識對網(wǎng)絡(luò)攻擊承受能力較小。由于實(shí)際電力通信技術(shù)中的數(shù)字編碼技術(shù)比較落后,對于電力通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不能有效破解,若遭受網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)攻擊會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失、癱瘓等狀況,想要顧客用電的相關(guān)性能進(jìn)行有效保障,作為企業(yè)需要在各個(gè)環(huán)節(jié)對電力通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級,發(fā)展電力線實(shí)際載波通信信道編碼技術(shù),強(qiáng)化電力通信技術(shù)安全性能的同時(shí),完善其抵御其攻擊性能。
4.2完善電力通信技術(shù)故障處理措施
單次制、單方向進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)電力通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)施方式。此類數(shù)據(jù)傳輸方式,若發(fā)生通訊故障,會(huì)致使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生異常。而作為供電企業(yè)。需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)收集歸納并進(jìn)行備份。保證若通訊系統(tǒng)出現(xiàn)障礙時(shí),能夠?qū)栴}進(jìn)行及時(shí)查看。作為企業(yè)需要對數(shù)據(jù)具有糾正和彌補(bǔ)能力,及時(shí)調(diào)配電力通信,實(shí)施資源搭建系統(tǒng)完備的客戶反饋管理體制機(jī)制,確保智能電網(wǎng)在后續(xù)能夠有效發(fā)展。
4.3重視安全技術(shù)的應(yīng)用
信息技術(shù)是電力通信建設(shè)的實(shí)質(zhì)和核心。對信息技術(shù)在實(shí)際傳輸時(shí)會(huì)受到各方因素的干擾,致使信息技術(shù)本身運(yùn)作產(chǎn)生障礙,想要杜絕此類干擾,在實(shí)施建設(shè)過程中,需要強(qiáng)化使用安全技術(shù),根據(jù)變電站電力通信技術(shù)來談,由于變電站位置偏遠(yuǎn),作為信息設(shè)備會(huì)受到氣候等各方面的影響,想要杜絕此類狀況發(fā)生,要在信息設(shè)備附近搭建避雷針、遮擋物等防護(hù)措施手段。減少因?yàn)闅夂蛟驅(qū)π畔⒓夹g(shù)產(chǎn)生影響,以此有效提升電力通信技術(shù)的可靠性。因而,想要提升變電站實(shí)際運(yùn)作安全性能,需要工作人員勘察附近周圍環(huán)境,盡量對環(huán)境中的安全隱患進(jìn)行有效排除。
關(guān)鍵詞:含微電網(wǎng);智能配電網(wǎng);規(guī)劃理論;應(yīng)用
引言
對含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)是確保對可再生能源進(jìn)行高效運(yùn)用的主要途徑,還可以達(dá)到提高電網(wǎng)系統(tǒng)安全性的目的,但是由于應(yīng)用智能配電網(wǎng)進(jìn)行配發(fā)電在我國尚且處于發(fā)展階段,無法避免會(huì)出現(xiàn)許多的不足之處,因此,對含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)規(guī)劃理論和應(yīng)用進(jìn)行深入研究是非常有必要的。
1 應(yīng)用微電網(wǎng)發(fā)電的意義
由負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置、監(jiān)控保護(hù)裝置等共同作用所組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)就是微電網(wǎng),微電網(wǎng)與傳統(tǒng)發(fā)配電系統(tǒng)相比具有自治的特性,即微電網(wǎng)能夠?qū)ψ陨磉M(jìn)行控制、管理和保護(hù),除此之外,微電網(wǎng)既可以獨(dú)立運(yùn)行發(fā)電,還可以與其他電網(wǎng)實(shí)行并網(wǎng)發(fā)電。因此,合理的應(yīng)用微電網(wǎng)進(jìn)行發(fā)電可以對可再生能源以及分布式能源提供接入電網(wǎng)的途徑,實(shí)現(xiàn)對各種能源形式進(jìn)行供給的目的,從而使傳統(tǒng)意義上的電網(wǎng)逐步過渡到智能型電網(wǎng),提高我國發(fā)配電工作的效率[1]。
2 含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)的電源規(guī)劃
2.1 目標(biāo)和要求
對含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)進(jìn)行電源規(guī)劃目的在于以現(xiàn)階段所具有的條件和相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ),通過最經(jīng)濟(jì)的方法完成電源建設(shè)的規(guī)劃,以滿足呈現(xiàn)增長趨勢的負(fù)荷需求。因此,在規(guī)劃過程中首先需要對進(jìn)行電網(wǎng)配置的地區(qū)能源的分布情況以及負(fù)荷情況進(jìn)行調(diào)查,在此基礎(chǔ)上對電站所建設(shè)的具置進(jìn)行確定,因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)本身具有分散式發(fā)電的特性,這就決定了應(yīng)用微電網(wǎng)進(jìn)行發(fā)電存在淡季時(shí)功率小的情況,因此,在建設(shè)的過程中對資本進(jìn)行有效規(guī)劃是非常有必要的。
2.2 主要影響因素
對含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)進(jìn)行電源規(guī)劃一共包括以下五個(gè)方面:市場、經(jīng)濟(jì)、管理、能源以及技術(shù)。市場的影響主要表現(xiàn)在應(yīng)用智能配電網(wǎng)進(jìn)行配發(fā)電時(shí)具有一定的復(fù)雜性,從而導(dǎo)致市場矛盾的產(chǎn)生;經(jīng)濟(jì)的影響主要表現(xiàn)在當(dāng)對智能配電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的過程中需要投入較多資金時(shí),存在對投資者進(jìn)行投資的吸引能力相對較弱的問題;管理的影響主要表現(xiàn)在現(xiàn)階段國家所應(yīng)用的管理機(jī)制仍舊存在一定的缺陷,無法對智能配電網(wǎng)進(jìn)行高效管理;能源的影響主要表現(xiàn)在新能源在配發(fā)電過程中所產(chǎn)生的影響尚且有待評估;技術(shù)的影響主要表現(xiàn)在應(yīng)用智能配電網(wǎng)進(jìn)行發(fā)電需要較高的技術(shù)支持,因此,對技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)以提高其綜合水平是非常有必要的[2]。
3 含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)的網(wǎng)架規(guī)劃
3.1 規(guī)劃模型
對電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行具有直接影響的是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱程度,也就是說當(dāng)架設(shè)情況合理時(shí),電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,在建設(shè)網(wǎng)架時(shí),首先應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行深入的分析,微電網(wǎng)自身的特性決定了將微電網(wǎng)接入相應(yīng)的配電網(wǎng)時(shí),兩者存在的兼容問題對智能配電網(wǎng)的網(wǎng)架規(guī)劃提出了嚴(yán)格的要求。進(jìn)行網(wǎng)架規(guī)劃最重要的是以當(dāng)前背景下的市場需求作為向?qū)?,對電力系統(tǒng)中應(yīng)用智能配電網(wǎng)網(wǎng)架的可行性進(jìn)行考慮,除此之外還需要對配網(wǎng)的擴(kuò)展工作引起高度重視,用發(fā)展的眼光看待該問題,使智能配電網(wǎng)能夠滿足社會(huì)的發(fā)展趨勢以及需求。
3.2 限制條件
以我國現(xiàn)階段的電力網(wǎng)規(guī)劃來看,小規(guī)模的發(fā)電應(yīng)當(dāng)以就近消納為原則,而不是通過回送將電能傳輸給上級電網(wǎng),因此,在對智能配電網(wǎng)的網(wǎng)架進(jìn)行規(guī)劃時(shí),就應(yīng)當(dāng)將該情況考慮其中,盡可能的降低微電網(wǎng)的影響,并且對微電網(wǎng)回送電能的情況進(jìn)行解決。
4 含微電網(wǎng)的智能配網(wǎng)的無功優(yōu)化
4.1 傳統(tǒng)的無功優(yōu)化
作為對電力系統(tǒng)所輸出的電力質(zhì)量進(jìn)行保障的基礎(chǔ),無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)以及無功系統(tǒng)對于電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性具有非常重要的作用,因此,對含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化是完善智能配電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。進(jìn)行無功優(yōu)化指的是通過計(jì)算的方式對某一時(shí)間范圍內(nèi)電力系統(tǒng)中無功設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行確定,以此達(dá)到提高智能配電網(wǎng)運(yùn)行過程安全性的目的,以無功優(yōu)化的時(shí)間為判斷標(biāo)準(zhǔn),無功優(yōu)化分為以下兩種優(yōu)化方法:其一,動(dòng)態(tài)優(yōu)化。該方法對電力系統(tǒng)負(fù)荷的變化進(jìn)行了充分的考慮;其二,靜態(tài)優(yōu)化。該方法則是以某一確定時(shí)間點(diǎn)的電力系統(tǒng)負(fù)荷為優(yōu)化基礎(chǔ),但是由于在傳統(tǒng)的無功優(yōu)化過程中具有種類繁多的控制手法,因此,配電網(wǎng)的無功優(yōu)化過程是極其復(fù)雜的[3]。
4.2 智能配電網(wǎng)的無功優(yōu)化
智能配電網(wǎng)的無功優(yōu)化與傳統(tǒng)的無功優(yōu)化相比具有以下兩個(gè)突出特點(diǎn):其一,對智能配電網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)的開發(fā)商主要為配網(wǎng)公司、發(fā)電商和用戶,配網(wǎng)公司為智能配電網(wǎng)的主要運(yùn)行者,因此配電網(wǎng)的無功功率在一定程度上受系統(tǒng)的影響,但是發(fā)電商和用戶對此頗有怨言,當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)一般不將智能配電網(wǎng)的無功優(yōu)化作為主要調(diào)節(jié)手段;其二,由于部分分布式電源存在有功出力隨機(jī)的情況,例如風(fēng)力發(fā)電受風(fēng)速的影響,太陽能發(fā)電受光照時(shí)間和強(qiáng)度的影響,智能配電網(wǎng)的無功優(yōu)化具有不確定性,而微電網(wǎng)具有向智能配電網(wǎng)輸送以及吸收無功以保證電壓穩(wěn)定程度的特性,因此,智能配電網(wǎng)的無功優(yōu)化具有更加豐富的內(nèi)容。
5 含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)的理論應(yīng)用
5.1 確定地址
在對含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)架規(guī)劃的工作告一段落后,就需要工作人員通過實(shí)例進(jìn)行演示的方式,確保規(guī)劃結(jié)果的可行性。例如,以我國某城市的網(wǎng)架規(guī)劃為原型進(jìn)行演示,由于智能配電網(wǎng)的高壓為110kV低壓為20kV,對該地區(qū)內(nèi)普通負(fù)荷點(diǎn)和微電網(wǎng)的地址進(jìn)行確定,通過運(yùn)用BPSO算法和規(guī)劃模型得出變電站的數(shù)量和地址。
5.2 網(wǎng)架構(gòu)建
在對變電站的數(shù)量和地址進(jìn)行確定后,可以通過運(yùn)用BPSO算法對網(wǎng)架規(guī)劃的方案進(jìn)行最終的確認(rèn),我國的智能配電網(wǎng)網(wǎng)架應(yīng)當(dāng)應(yīng)用150mm 180kV/20kV的三芯銅導(dǎo)線,通過雙回路的方式,使其高效完成電力的供應(yīng)工作[4]。
5.3 檢驗(yàn)成果
在對網(wǎng)架進(jìn)行構(gòu)建的工作結(jié)束后,對成果進(jìn)行檢驗(yàn)是不可缺少的重要步驟,通過對回送的功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,得出該線路所能承載的電容量與額定容量的關(guān)系,低于額定容量則可以投入使用。
6 結(jié)束語
綜上所述,含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)在我國尚且處于應(yīng)用初期,對其相關(guān)理念和應(yīng)用的研究成果仍舊存在諸多的不足,但是從社會(huì)的發(fā)展趨勢出發(fā),可以看出含微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)必然是我國未來電力系統(tǒng)的核心技術(shù),因此,電力企業(yè)對智能配電網(wǎng)的規(guī)劃理論和應(yīng)用進(jìn)行深入研究是非常有必要的,只有這樣才能夠提高智能配電網(wǎng)在我國電力系統(tǒng)中的使用效率。
參考文獻(xiàn)
[1]吳耀文.三級電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)智能規(guī)劃的若干關(guān)鍵問題研究[D].武漢大學(xué),2012.
[2]劉婷婷.基于多策略改進(jìn)遺傳算法的微電網(wǎng)優(yōu)化配置研究[D].太原理工大學(xué),2015.
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);軟件;開發(fā)與應(yīng)用;信息技術(shù)
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言:隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人民生產(chǎn)生活水平進(jìn)一步提高,對電力質(zhì)量和用電可靠性提出了更高的要求。當(dāng)前,智能電網(wǎng)的建設(shè)正在逐漸滿足人們對“放心電”的渴求。智能電網(wǎng)具有能源利用率高、環(huán)境污染影響小、供電安全性和可靠性高、輸電網(wǎng)絡(luò)損耗能量少等優(yōu)點(diǎn)。但是此時(shí),電力企業(yè)工作人員人必須毫不放松,緊緊把握現(xiàn)在軟件技術(shù)的潮流,軟件是信息社會(huì)的靈魂,是國民經(jīng)濟(jì)信息化的基礎(chǔ),軟件產(chǎn)業(yè)是未來國際競爭的焦點(diǎn)和戰(zhàn)略的制高點(diǎn)。在智能電網(wǎng)的大背景下我們有必要開發(fā)出更多更好更能服務(wù)百姓的應(yīng)用型軟件。
一、智能電網(wǎng)特點(diǎn)及發(fā)展概述
隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我們的社會(huì)環(huán)境、大氣環(huán)境都受到了一定的污染,基于這種污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀,我國提出了構(gòu)建資源集約型社會(huì)的理念。同時(shí)隨著國際先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,我國電力行業(yè)開始大力推行智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。智能電網(wǎng)對于確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有強(qiáng)大的優(yōu)勢,同時(shí)還能夠滿足對于構(gòu)建資源集約、環(huán)境友好型社會(huì)的要求。智能電網(wǎng)可以提高電力系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換和傳輸效率,因?yàn)樗试S可再生能源有效接入電網(wǎng),同時(shí)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,為用戶提供更高的供電質(zhì)量和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
智能電網(wǎng)的與傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別,可以總結(jié)為以下6方面:(一)自愈。能夠自動(dòng)檢測、分析故障,實(shí)現(xiàn)故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)。(二)堅(jiān)強(qiáng)。能夠有效抵御自然災(zāi)害或人為的外力破壞,保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。(三)互動(dòng)。用戶將和電網(wǎng)進(jìn)行自適應(yīng)交互,成為電力系統(tǒng)的完整組成部分之一。(四)優(yōu)質(zhì)。提供2l世紀(jì)所需要的優(yōu)質(zhì)電能,用戶的電能質(zhì)量將得到有效保證。(五)經(jīng)濟(jì)。實(shí)現(xiàn)資源合理配置,提高能源利用效率,減少電能損耗,降低投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。(六)兼容??梢匀菁{集中式發(fā)電、分布式發(fā)電等多種不同類型的電源,滿足用戶多樣化的電力需求。(七)協(xié)調(diào)。實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化管理,進(jìn)一步促進(jìn)電力市場化。
2006年時(shí)美國IBM公司曾經(jīng)提出了“智能電網(wǎng)”解決方案。其方案主要包括以下幾個(gè)方面:一是通過傳感器連接資產(chǎn)和設(shè)備提高數(shù)字化程度;二是數(shù)據(jù)的整合體系和數(shù)據(jù)的收集體系;三是進(jìn)行分析的能力,即依據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析,以優(yōu)化運(yùn)行和管理。該方案提供了一個(gè)大的框架,通過對電力生產(chǎn)、輸送、零售的各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理,為相關(guān)企業(yè)提高運(yùn)行效率及可靠性、降低成本描繪了一個(gè)藍(lán)圖,但是這只是IBM一個(gè)市場推廣策略。真正智能電網(wǎng)在中國的理念確立還是由中國能源專家武建東的總結(jié)后得出的,智能電網(wǎng)就是將信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和原有的輸配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型電網(wǎng)。
由此可見,智能電網(wǎng)的建設(shè)必須依托于信息技術(shù)、軟件技術(shù)的發(fā)展,因?yàn)榕浜想娏φ{(diào)度、電力工程、電力營銷等軟件的開發(fā)可以有效提高應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)的質(zhì)量和效率。在智能電網(wǎng)的大背景下,應(yīng)用型軟件的開發(fā)技術(shù)與應(yīng)用方向有本文將做如下探討。
二、智能電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)工程管理軟件開發(fā)
1、軟件開發(fā)目
電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)工程管理項(xiàng)目主要包括職能管理和項(xiàng)目建設(shè)過程管理,而電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)工程管理軟件的開發(fā)主要包括輸變電工程建設(shè)管理系統(tǒng)、送變電企業(yè)信息管理系統(tǒng)等。
隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的快速增長,致使工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)將成為電網(wǎng)行業(yè)的應(yīng)用重點(diǎn)。電網(wǎng)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)以項(xiàng)目生命周期管理為主線,支持業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方、物資供應(yīng)方的協(xié)同應(yīng)用,是參建各方項(xiàng)目管理信息溝通平臺(tái)和業(yè)主的管理決策工具。同時(shí),作為基建業(yè)務(wù)管控的重要手段,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了相關(guān)信息的縱向貫通,電網(wǎng)公司總部、省公司、建設(shè)管理單位和工程現(xiàn)場的信息能共享并逐級匯總,提高企業(yè)決策效率,提升工程項(xiàng)目管理水平。
電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)工程管理具備先進(jìn)的移動(dòng)終端現(xiàn)場驗(yàn)評、進(jìn)度上報(bào)、影像資料采集、監(jiān)理到位考核、指紋身份驗(yàn)證、設(shè)備資產(chǎn)到貨安裝以及設(shè)備資產(chǎn)編碼初始化等應(yīng)用功能,并為下階段電網(wǎng)運(yùn)行、檢修、調(diào)度工作的自動(dòng)化、信息化及遠(yuǎn)程操控奠定了基礎(chǔ)。
2、軟件開發(fā)技術(shù)特征
電網(wǎng)基建工程管理系列軟件基于資源管理平臺(tái)(FRP)開發(fā),具有很強(qiáng)的適用性、靈活性和可靠性。系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)各種業(yè)務(wù)變化,無需編碼,通過配置即可按需完成功能調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了進(jìn)度管控與業(yè)務(wù)體系的統(tǒng)一,將電網(wǎng)基建工程的管理方式提升到了全新的水平。
3、軟件的服務(wù)對象
電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)工程管理軟件的主要服務(wù)對象是各個(gè)電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)工程參與建設(shè)單位,將極大的方便工程建設(shè)單位的項(xiàng)目工程決策和管理水平,同時(shí)為電網(wǎng)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)、相關(guān)管理軟件,以及建立智能電網(wǎng)信息一體化管理數(shù)據(jù)庫提供了精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
三、智能電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)
1、軟件開發(fā)目的
電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目主要包括項(xiàng)目規(guī)劃、前期可行性研究、初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),而電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件主要包括輸電網(wǎng)數(shù)字化規(guī)劃與設(shè)計(jì)系統(tǒng)、配網(wǎng)線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)等。
智能輸電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)系統(tǒng)是基于GIS(地理信息系統(tǒng))三維空間技術(shù)而構(gòu)建的智能規(guī)劃與設(shè)計(jì)系統(tǒng),系統(tǒng)以完整而精確的電網(wǎng)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、三維地形地貌、二維地形信息為基礎(chǔ),充分整合現(xiàn)有各類規(guī)劃設(shè)計(jì)資源,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能規(guī)劃、選線、桿塔優(yōu)化排位、設(shè)計(jì)成果二三維一體化展現(xiàn)、桿塔組件自動(dòng)匹配、材料統(tǒng)計(jì)、設(shè)計(jì)成果模擬校驗(yàn)以及變電站選址等。智能電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)主要就是為了可以加快規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)度、提高規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量、減輕規(guī)劃設(shè)計(jì)人員勞動(dòng)強(qiáng)度,為電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供智能、高效、準(zhǔn)確的服務(wù)。
2、軟件開發(fā)技術(shù)特征
電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)主要是建立在圖形資源平臺(tái)(GRP)基礎(chǔ)上開發(fā)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃及初設(shè)階段,通過對海量數(shù)據(jù)的管理與分級顯示,并借助高精度衛(wèi)星影像和三維地形地貌,疊加電網(wǎng)設(shè)備三維模型,能形成仿真的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)場景,實(shí)現(xiàn)從規(guī)劃、可研到初設(shè)的過程化管理。智能電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)在電網(wǎng)施工圖設(shè)計(jì)階段,可以有效融合各電網(wǎng)公司典型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),能夠提供電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)及概預(yù)算統(tǒng)計(jì)等。此種軟件的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的智能規(guī)劃設(shè)計(jì),并能與基建、運(yùn)行等其他系統(tǒng)無縫集成,形成數(shù)據(jù)的電子化移交通道。
3、軟件的服務(wù)對象
電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的主要使用對象是電網(wǎng)設(shè)計(jì)與科研單位。電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件為電網(wǎng)設(shè)計(jì)從耗時(shí)耗力的人工設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)為智能設(shè)計(jì)提供了有效工具,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí),該系列軟件實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)成果及資料的電子化移交及與后續(xù)建設(shè)階段信息化的無縫對接,為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在運(yùn)行、檢修、營銷等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)及相關(guān)管理軟件中有效利用奠定了平臺(tái)基礎(chǔ),提高了數(shù)據(jù)使用效率,為電網(wǎng)信息的橫向集成提供了先決條件。
四、智能電網(wǎng)運(yùn)行軟件的開發(fā)
1、軟件開發(fā)目
電網(wǎng)運(yùn)行項(xiàng)目主要包括設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控和電網(wǎng)調(diào)度等,而現(xiàn)行的電網(wǎng)運(yùn)行管理系列軟件主要針對其中的設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控領(lǐng)域,其中包括輸電網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)、電纜多維動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和電網(wǎng)應(yīng)急指揮系統(tǒng)等。
2、軟件開發(fā)技術(shù)特征
智能電網(wǎng)運(yùn)行軟件主要基于圖形資源平臺(tái)(GRP)和企業(yè)信息集成服務(wù)平臺(tái)(EISP)開發(fā)。系統(tǒng)采用面向服務(wù)架構(gòu)(SOA架構(gòu)),以地理信息技術(shù)、GPS定位技術(shù)、RFID身份識別技術(shù)、無線通訊技術(shù)等為基礎(chǔ),結(jié)合獨(dú)有的圖像處理技術(shù),對各種復(fù)雜信息進(jìn)行統(tǒng)一整理、分析、挖掘、仿真模擬,通過二維、三維成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的在線監(jiān)測及應(yīng)急處理,在電網(wǎng)安全運(yùn)行保障中十分重要。
3、軟件的服務(wù)對象
電網(wǎng)運(yùn)行管理軟件使用對象主要包括電網(wǎng)公司及其下屬單位。電網(wǎng)運(yùn)行管理軟件針對電網(wǎng)的環(huán)境氣象、雷電時(shí)位、線路負(fù)載等電網(wǎng)運(yùn)行信息進(jìn)行在線監(jiān)測,并對架空輸電線路及地下電纜線路的各項(xiàng)安全控制因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。此種軟件的開發(fā)可以有效轉(zhuǎn)變電網(wǎng)運(yùn)營管理模式,由事后解決向事前預(yù)警、由粗放管理向精細(xì)管理,是電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測的好伙伴。
五、智能電網(wǎng)檢修軟件的開發(fā)
1、軟件開發(fā)目的
電網(wǎng)檢修項(xiàng)目主要包括運(yùn)行維護(hù)及檢修和設(shè)備資產(chǎn)管理,而電網(wǎng)檢修軟件的開發(fā)主要包括輸配電大修技改工程管理系統(tǒng)和輸配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。
電網(wǎng)檢修軟件貫穿電網(wǎng)公司本部、各二級單位、運(yùn)行班組生產(chǎn)一線的各個(gè)層面,橫向上為輸電、變電、電纜、配電等各專業(yè)提供服務(wù)支持。該軟件提供電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行管理、設(shè)備(資產(chǎn))全生命周期管理、設(shè)備狀態(tài)檢修管理、技術(shù)監(jiān)督管理、設(shè)備退役處置管理、運(yùn)檢計(jì)劃管理和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)管理、配電帶電作業(yè)管理等功能,通過圖形化展示、流程過程控制、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)、信息挖掘利用等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)全過程的運(yùn)行檢修管理服務(wù),為電網(wǎng)的運(yùn)行檢修提供有效的管理手段。
2、軟件開發(fā)技術(shù)特征
電網(wǎng)檢修管理系統(tǒng)主要基于圖形資源平臺(tái)(GRP)、資源管理平臺(tái)(FRP)及企業(yè)信息集成服務(wù)平臺(tái)(EISP)開發(fā),以實(shí)現(xiàn)便捷的設(shè)備狀態(tài)維護(hù)與管理。此軟件開發(fā)完成后將具有直觀的可視化操作界面。同時(shí),支持客戶個(gè)性化業(yè)務(wù)流程定制功能,具備完善的報(bào)表定制引擎,從而確保系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性,支持軟硬件的集群部署,能夠準(zhǔn)確核查設(shè)備資產(chǎn)數(shù)量、狀態(tài),感知電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),具有較強(qiáng)的響應(yīng)能力,能夠滿足不同層面的電網(wǎng)運(yùn)行檢修管理需求。
3、軟件的服務(wù)對象
電網(wǎng)檢修軟件主要服務(wù)對象是電網(wǎng)公司下屬運(yùn)行檢修單位,其軟件的使用極大的方便了電網(wǎng)檢修人員工作,有效降低了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全效率。
六、智能電網(wǎng)營銷軟件的開發(fā)
1、軟件開發(fā)目的
電網(wǎng)營銷項(xiàng)目主要包括業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、電量計(jì)算、客服售后等。而智能電網(wǎng)營銷軟件的開發(fā)項(xiàng)目主要包括供用電計(jì)算及分析、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝流程監(jiān)管、客服售后服務(wù)等系統(tǒng)的運(yùn)行。智能電網(wǎng)營銷系統(tǒng)的開發(fā)除了是為電力企業(yè)收繳電費(fèi)節(jié)約人力資源開支和為客戶提供快捷的繳費(fèi)平臺(tái)外,更是為客服人員、電網(wǎng)檢修調(diào)度部門、電網(wǎng)用戶等三方搭建了一個(gè)實(shí)時(shí)了解電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的可視化信息交流平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)故障處理從被動(dòng)低效服務(wù)向主動(dòng)高效服務(wù)的轉(zhuǎn)變,有效提高了服務(wù)響應(yīng)速度及電網(wǎng)客服效率。
2、軟件開發(fā)技術(shù)特征
智能電網(wǎng)營銷軟件主要基于圖形資源平臺(tái)(GRP)和企業(yè)信息集成服務(wù)平臺(tái)(EISP)開發(fā)。系統(tǒng)電網(wǎng)模型滿足IEC61970/61968標(biāo)準(zhǔn),能夠接入各種故障監(jiān)測及報(bào)警信息,在可視化界面下實(shí)現(xiàn)異??焖俜磻?yīng)處理、全方位調(diào)度協(xié)調(diào)、現(xiàn)場活動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及事后分析總結(jié)。系統(tǒng)以獨(dú)有的圖形技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建,具有響應(yīng)快速、系統(tǒng)接入容量大的特點(diǎn)。
軟件供用電智能分析系統(tǒng)以電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ),充分整合用戶信息、運(yùn)檢信息,在配電網(wǎng)圖形界面上實(shí)現(xiàn)線損智能分析、故障監(jiān)測預(yù)警報(bào)警、智能報(bào)裝輔助分析、電壓質(zhì)量分析、停電影響分析和客戶故障應(yīng)急處理等業(yè)務(wù)功能。
軟件業(yè)擴(kuò)報(bào)裝流程監(jiān)管系統(tǒng)是依據(jù)最新供電監(jiān)管辦法對業(yè)擴(kuò)報(bào)裝工作提出的要求,為加快客戶業(yè)擴(kuò)工程實(shí)施效率、有效監(jiān)控重要節(jié)點(diǎn)的停留時(shí)限、而開發(fā)的營銷業(yè)務(wù)輔助管理信息系統(tǒng)。
3、軟件的服務(wù)對象
智能電網(wǎng)營銷軟件服務(wù)用戶主要包括電網(wǎng)公司及其下屬單位,智能電網(wǎng)營銷軟件對業(yè)擴(kuò)業(yè)務(wù)流程中的所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行考核,實(shí)現(xiàn)了供電企業(yè)服務(wù)的透明性和可監(jiān)管性。明確了業(yè)務(wù)流程重要節(jié)點(diǎn)的時(shí)限,對辦理情況實(shí)時(shí)監(jiān)督,并將方案答復(fù)、竣工驗(yàn)收、裝表的節(jié)點(diǎn)時(shí)間比要求縮短2天左右,實(shí)現(xiàn)了客戶經(jīng)理服務(wù)質(zhì)量評價(jià)、客戶工程有效考核機(jī)制、工程進(jìn)度節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控及職能部門綜合評價(jià)功能,從而有效加快客戶工程報(bào)裝速度、促進(jìn)服務(wù)質(zhì)量的提升和客戶滿意度的提高。
結(jié)束語:隨著智能電網(wǎng)項(xiàng)目的陸續(xù)推廣建設(shè),將進(jìn)一步增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度的靈活性,達(dá)到電力優(yōu)化統(tǒng)籌調(diào)配,使電網(wǎng)供電更加科學(xué)可靠。而隨著軟件技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)必將為百姓更加人性化個(gè)性化的電力服務(wù),為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供更加可靠的電力支撐。
參考文獻(xiàn):
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近幾年來,電力線通信的發(fā)展一直是綠色能源的關(guān)注重點(diǎn)之一,隨著電力電子技術(shù)進(jìn)步,電力線的技術(shù)也愈加成熟,所以現(xiàn)在已經(jīng)有大量廠商對這個(gè)技術(shù)所帶來的新應(yīng)用感到興趣,例如智能電網(wǎng)、自動(dòng)讀表系統(tǒng)甚至智能家庭都被視為未來電力線發(fā)展的重要標(biāo)的。因此,智能電網(wǎng)的出現(xiàn),使得傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)可以偵測電力供應(yīng)及一般家庭電力的使用狀況,藉此來調(diào)整電力的耗電量,達(dá)到節(jié)約能源,增強(qiáng)電網(wǎng)可靠性的目的。本文將針對智能電網(wǎng)的基本概念、技術(shù)發(fā)展及通信標(biāo)準(zhǔn),提供一個(gè)概略性的介紹與整理。
電力線通信將無所不在
為了掌握各區(qū)域用電的實(shí)時(shí)情報(bào),電力線通信的涵蓋范圍非常廣,從最底層的家庭用電到跨越電表至變電站的信息集中器(concentrator),或是更高的中壓層通信都必需完整掌控,因此,更要確保不同電壓段的通信質(zhì)量,以提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
因?yàn)榧夹g(shù)日漸成熟,電力線的通信質(zhì)量有著飛躍性的增長。隨著應(yīng)用不同,可以分成可遠(yuǎn)距離傳送的窄頻PLC(NarrowBandPower line communication)及短距離但高速度的寬帶PLC(BroadBandpower line communication),目前寬帶PLC的物理層(PHY rate)傳輸速度己可達(dá)到200M(bps)。因此,智能家庭的應(yīng)用又再次搬上臺(tái)面,不僅從室外即可遠(yuǎn)程操控家中的電器,電費(fèi)也不再只能依靠每兩個(gè)月一次的賬單,家中所有電器的用電信息可以隨時(shí)掌控,再者,只要使用家中的插座即可直接上網(wǎng),透過有線傳輸讓家里通信不再有死角。
可靠的長程通信工具
窄頻電力線,是電力線通信發(fā)展初期即存在的技術(shù),適合用在較長距離的電力線通信技術(shù)。因通信使用500k(Hz)以下頻帶,較不易受到電力線先天環(huán)境的衰減,所以可以傳送較長的距離,但也因此傳輸速率較慢,大多使用在電力監(jiān)控,圖1即為先進(jìn)讀表系統(tǒng)(AMI)的架構(gòu)圖。意大利ENEL電力公司采用一個(gè)基于FSK和BPSK調(diào)制的窄帶PLC系統(tǒng),建構(gòu)一個(gè)3500萬用戶的自動(dòng)電表管理系統(tǒng)即為經(jīng)典的成功案例。
圖2即為自動(dòng)讀表系統(tǒng)的通信環(huán)境示意圖,臺(tái)灣的電力系統(tǒng)大多是由變電站提供220v電源至各住戶,所以數(shù)據(jù)集中器適合設(shè)置于變電站,再由光纖將各家的用電信息傳至管理服務(wù)器,所以數(shù)字電表的電力信息必需透過圖中紅色電纜傳到變電站的集中器,但此部分電纜建構(gòu)時(shí)大多埋在地底下,難以評估其長度,以及是否連接其他電力設(shè)備,因此最適合使用窄頻PLC作為解決方案。
如上述,窄頻電力線通信雖然并非新一代的技術(shù),但隨著通信技術(shù)增長,不論是通信速度或是對抗噪聲的調(diào)變技術(shù)都有大幅增長。當(dāng)下已有許多國家有制定自己的窄頻通信規(guī)范,例如北美的美國聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC(9k-490kHz),在歐洲,則由1 976年成立于比利時(shí)的CENELEC制定其規(guī)范(3kHz~148.5kHz),以及日本電波產(chǎn)業(yè)會(huì)ARIB(10kHz~450kHz)等等。
近來,許多之前使用在數(shù)字通信的調(diào)變技術(shù)都被拿到電力線通信上使用例如FSK、PSK、展頻等等,其中最熱門的莫過于使用多載波的OFDM調(diào)變技術(shù),主要原因在于其抗信道衰減及噪聲干擾的優(yōu)異表現(xiàn),也因此,歐洲的G3及PRIME兩個(gè)窄頻電力線解決方案都是采用這個(gè)技術(shù)。無所不在的高速通信
因?yàn)樾酒瞥碳夹g(shù)進(jìn)步及新調(diào)變技術(shù)表現(xiàn)優(yōu)異,PLC通信的速度成功突破瓶頸,2006年,新的HomePlug AV規(guī)范使速度達(dá)到189M(bps)。自此,PLC通信技術(shù)不再被局限只能用于自動(dòng)控制,而是真正進(jìn)入高速信息通信的殿堂。
目前,HomePlug聯(lián)盟正積極制定下一代新的通信標(biāo)準(zhǔn)HomeP AV2,預(yù)期傳輸速率可達(dá),1G(bps),且支持多重串流的1080p高畫質(zhì)影音、3D影音等等主流應(yīng)用,預(yù)期在今年第3季問世。此外,在智能家庭方面,該組織日前擬定的HomePlug Green PHY(GP)窄頻標(biāo)準(zhǔn)已獲選為美國家電制造商協(xié)會(huì)(AHAM)智能電網(wǎng)產(chǎn)品的主要通信協(xié)議,使得未來家庭電網(wǎng)的兼容性又大大提升。
目前PLC業(yè)界有3個(gè)比較大的標(biāo)準(zhǔn)組織,分別是HomePllag、UPA及CEPCA。HomePlug是由HomePlug Power Alliance業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)組織制定,主要成員是由美國PLC制造業(yè)者組成。UPA,全名Universal Powerline Association,是另一個(gè)寬帶電力線通信標(biāo)準(zhǔn),由西班牙DS2公司為中心所成立的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)組織。CEPCA消費(fèi)電子電力線通信聯(lián)盟,Panasonic為主的業(yè)界聯(lián)盟組織,使用Wavelet OFDM調(diào)變技術(shù)是與前兩者最大的不同之處。上述三個(gè)寬帶電力線規(guī)范以市場分布及聯(lián)盟成員來區(qū)別大致可以分成HomePlug(美規(guī))、UPA(歐規(guī))、CEPCA(日規(guī))。
由于當(dāng)下并沒有一個(gè)全球通用的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),國際電信聯(lián)盟(ITU-T)、IEEE便著手于此,希望不久將來寬帶PLc可以像Ethernet或WiFi一樣有一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)流通于市面上。
新一代整合界面標(biāo)準(zhǔn)-G.hn
G.hn是由ITU―T制定,并由HomeGrid論壇推動(dòng)的新標(biāo)準(zhǔn),目的在于統(tǒng)一PLC及其他所有家用的高速通信規(guī)格。G.hn能在短時(shí)間內(nèi)迅速竄起除了可以同時(shí)兼容電力線、同軸電纜與電話線之外,在使用同軸電纜作為傳輸媒介時(shí)傳輸速率更可達(dá)到700M(bps),其通信速度可用在更廣泛且熱門的應(yīng)用之中也是業(yè)界看好其發(fā)展性的重點(diǎn)之一。
電力線通信先天的阻礙
因?yàn)殡娏€本是為了供應(yīng)用電而不是設(shè)計(jì)用于通信,所以要在這個(gè)環(huán)境下通信必須克服許多先天的不良因素。例如在變壓器(11.4kv~220kv)到家用電表端間的通信,如同圖2所示,即AMI系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送信道,在此環(huán)境中即可能遇到電力線通道在地下,無法預(yù)估長度或是分接予其他用戶的情形,這些都可能導(dǎo)致通信上的困難。
關(guān)鍵詞:電網(wǎng) 智能監(jiān)控 保護(hù)器
中圖分類號:TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(a)-0031-01
隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展,電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)逐步發(fā)展成熟,使操作人員能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)了解與查詢現(xiàn)場安全監(jiān)測監(jiān)控信息,對設(shè)備進(jìn)行控制,智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為安全、高效生產(chǎn)的有力保障。
1 智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)組成
萬年礦洗煤廠共有變電所共5個(gè),主要為原煤儲(chǔ)、裝、運(yùn),重介洗煤、跳汰洗煤及配套設(shè)備的供電,由于洗煤廠原有配電柜在建廠初期投入運(yùn)行,保護(hù)裝置和電力監(jiān)測儀表都比較落后,已經(jīng)不能滿足數(shù)字化礦山的要求,經(jīng)過更新配電設(shè)備后,具備安裝電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。根據(jù)建設(shè)數(shù)字化礦山的要求,需要對電動(dòng)機(jī)和配電線路進(jìn)行電力監(jiān)控,以保證用電的安全、高效,減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
采用的Acrel-3000型低壓智能配電監(jiān)控系統(tǒng),可以對變配電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控。對配電系統(tǒng)斷路器、監(jiān)測儀表等設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),將分散的現(xiàn)場設(shè)備連接起來集中管理。
微機(jī)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、電動(dòng)機(jī)、電力變壓器等的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。通過實(shí)時(shí)記錄電壓、電流、功率、頻率和電流開關(guān)狀態(tài)等各項(xiàng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測,當(dāng)參數(shù)值超出允許的范圍時(shí)便產(chǎn)生預(yù)警、報(bào)警,并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。
Acrel-3000配電監(jiān)控系統(tǒng)主要由集中式現(xiàn)場監(jiān)控層、通信網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)管理層三部分組成(如圖1)。
現(xiàn)場監(jiān)控層:分別配置在各低壓配電柜內(nèi)的PD760Z-ZS9網(wǎng)絡(luò)電力儀表、ARD-3型電機(jī)綜合保護(hù)器以及高壓開關(guān)柜ZBT-11微機(jī)綜保裝置、變壓器溫控器、通訊模塊等。負(fù)責(zé)采集電力現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)和信息狀態(tài),發(fā)送給通訊間隔層,同時(shí)也作為執(zhí)行單元,執(zhí)行通訊間隔層下發(fā)的各類指令。
通信網(wǎng)絡(luò)層包括:現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)這兩部分。是現(xiàn)場監(jiān)控層中設(shè)備與監(jiān)控計(jì)算機(jī)或設(shè)備之間進(jìn)行通信的通信網(wǎng)絡(luò),常見有RS485通信接口,支持Modbus-RTU協(xié)議的現(xiàn)場總線;后者是現(xiàn)場總線與監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的通信網(wǎng)絡(luò),主要設(shè)備有串口服務(wù)器和以太網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備。負(fù)責(zé)采集各類裝置的數(shù)據(jù)、參數(shù),進(jìn)行處理后集中打包傳輸?shù)街髡緦?同時(shí)作為中轉(zhuǎn)單元,接受主站層下發(fā)的指令,轉(zhuǎn)發(fā)給現(xiàn)場設(shè)備層各類裝置。
系統(tǒng)管理層包括:位于集控室內(nèi)的上位機(jī)及其設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等。負(fù)責(zé)將通訊間隔層上傳的數(shù)據(jù)解包,進(jìn)行集中管理和分析,執(zhí)行相關(guān)操作,負(fù)責(zé)變配電系統(tǒng)的整體監(jiān)控。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)提供專用的通訊功能模塊,通過專用的以太網(wǎng)硬件通訊接口,以O(shè)PC方式向礦調(diào)度室傳送信息。
2 電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能
(1)精確的過流值和時(shí)間保護(hù),能有效解決威脅供電安全的過流、接地、電壓波動(dòng)造成的越級跳閘。
(2)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遙控、遙信、遙測、實(shí)時(shí)監(jiān)測、故障錄波及分析、確定故障位置等功能。
(3)系統(tǒng)能夠與開關(guān)綜合保護(hù)器保護(hù)配合,完成綜合保護(hù)器的各項(xiàng)保護(hù)功能,保證系統(tǒng)不出現(xiàn)保護(hù)越級跳閘、不出現(xiàn)因電壓閃動(dòng)而引起的全所失壓跳閘現(xiàn)象,并具有過載、短路、斷相、漏電、絕緣監(jiān)視等綜合保護(hù)功能??梢赃h(yuǎn)方修改分散繼電保護(hù)裝置的定值、控制字;以及調(diào)整各種儀表的工作狀態(tài)。
(4)實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)電力參數(shù)在線監(jiān)測、運(yùn)行記錄、超限報(bào)警。系統(tǒng)對所有用戶操作、開關(guān)變位、參量越限及其它用戶實(shí)際需求的事件均具有詳細(xì)的記錄功能,包括事件發(fā)生的時(shí)間位置,當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)等信息,對開關(guān)變位、參量越限等信息還具有聲音報(bào)警功能,同時(shí)自動(dòng)對運(yùn)動(dòng)設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。
(5)實(shí)現(xiàn)各變電所主要供電線路的遠(yuǎn)控操作。通過計(jì)算機(jī)屏幕選擇相應(yīng)的站號,開關(guān)號,合/分閘等信息,并在屏幕上將選擇的開關(guān)狀態(tài)反饋出來,確認(rèn)后執(zhí)行,實(shí)時(shí)記錄操作時(shí)間、類型合開關(guān)號等。
(6)實(shí)現(xiàn)電量遠(yuǎn)程抄錄、峰谷分時(shí)計(jì)量、電量分類統(tǒng)計(jì)分析及電量自動(dòng)化考核。通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)對系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、超限報(bào)警、頻率進(jìn)行不斷地采集、分析、處理、記錄、顯示曲線,棒圖,自動(dòng)生成報(bào)表。
(7)實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)供電狀態(tài)和數(shù)據(jù)、曲線實(shí)時(shí)模擬顯示。
3 結(jié)語
ACREL-3000型變配電監(jiān)控系統(tǒng)是經(jīng)過現(xiàn)場運(yùn)行良好,系統(tǒng)通訊線接點(diǎn)少,畫面顯示直觀,及時(shí)反應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況,同時(shí)系統(tǒng)操作簡單,方便用戶使用,系統(tǒng)可靠、安全、穩(wěn)定,并降低了設(shè)備運(yùn)行成本,提高配電自動(dòng)化質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)