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智能电网调度自动化的现状与发展

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摘 要:智能电网调度自动化不仅保障了智能电网发电、供电的安全性、经济性、稳定性,还极大地提升了电网调度运管水平,成为实现电力生产自动化、管理现代化的重要技术支持。文章就智能电网调度自动化现状进行了分析,并展望了其未来发展趋势。

关键词:智能电网;调度;自动化;现状;发展趋势

近几年来,各国政府、科研机构纷纷就智能电网的发展制定了相应的计划,我国则提出要以特高压电网作为骨干网架,促进各级电网的协调发展,与此同时,借助于现代化技术的应用,构建具有中国特色的智能电网。众所周知,为了保障电力系统运行过程的经济性、安全性,必须确保电网调度自动化系统的运行质量。为了顺应智能电网的发展需求,必须促进整个调度自动化朝着智能化方向转型,以便更好地同电网、电力系统智能化发展相适应。

1 智能电网调度自动化的概念与功能

所谓的智能电网调度自动化,指的是由高速、集成化通信网络发展而来,实现了智能电网的科技化、智能化、自动化、现代化,借助于现代化传感测量、设备控制方法等,提供支持系统运行的技术,借助于自动化、数字化、集成化手段,实现测量、信息、监控、调节等多项功能于一体;电子终端打造了高速、双向、实时、共享信息模式,实现了互动式运转,转变了传统电网模式,满足了智能电网安全、环保、高效、经济的目标。

智能电网调度自动化的功能如下:(1)信息的动态采集功能。实现了信息的实时采集,运用广域信息测量技术,对电网节点的相位、电压、开关量和功率等参数进行全面的PMU测量,并在测量过程中收集各个电力设备煤耗、烟气、供热、脱硫等运行数据。(2)分析与评估功能。通过对系统进行评估和分析,调度员可以掌握智能电网调度的运行状况。当电网正常运行时,测量技术可为调度员提供实时动态数据,包括运行稳定情况、状态分布情况和各个设备容量情况,帮助分析电网运行潜力、电网的静态稳定性和运行安排方式,整定计算电网系统的安全自动保护装置,监测低频振荡和故障智能报警。(3)调控及管理功能。调控功能包括用电负荷的控制、分布式能源调度、无功电压的控制、自动发电的调控以及频率控制等,主要针对电网的运行方式进行控制。管理功能包括预测风力、计划供用电、预测负荷、管理检修、管理协议、管理网站及信息、预测水情等,是在计算机网络基础上进行相关资料的管理和调度。上述功能可有效提高生产效率,防止信息孤岛发生。

2 智能电网调度自动化现状

截至目前,智能电网调度自动化综合了信息、通讯、可再生能源接入等多项新型技术,实现了产业结构的优化和升级。近些年来,随着智能电网调度自动化的发展,其所取得的成就也可圈可点,无论是在方法研究,还是实践应用方面,均取得了巨大的进步,极大地推动了电力系统自动化的发展。

2.1 远动技术发展迅猛

近些年来,远动技术发展势头迅猛,加之计算机网络技术水平的逐步提高和广泛应用,我国智能电网调度自动化实现了跨越式发展,开始由功能单一的远动遥测装置,逐步发展为当前的多功能、智能化微机远动系统,无论产品的稳定性,还是信息准确度、完整性,均有显著提升。当前我国110kV以上的变电站、部分35kV变电站、发电厂等均配备了相应智能电网调度自动化系统。

2.2 科研水平不断提升

对于智能电网调度自动化系统的研究,主要经历了如下阶段:(1)初期大量引进国外优秀产品,吸收和学习其现代化技术;(2)如今自主研发同我国智能电网相适应的调度自动化系统。当前,我国电力系统远动、自动化人才储备丰富,甚至达到了国际标准,形成了以高校、科研院所、企业研发等三位一体化优秀科研队伍,培养出了大批创新能力强、专业技能高的优秀人才。而我国自主研发的调度自动化系统,在功能、性能等多个方面均成功步入了国际先进水平行列,且在多个方面取得了重大突破。

如南瑞公司所成功研发的OPEN-3000系统,其采用的是IEC 61970标准,并成功设计了IEC 61970 CIS组件接口规范,能够支持多上下文技术,还可在UNIX、PC等多平台上运行,可在不同UNIX服务器上进行混合操作。再如,科东公司所研发的CC-2000A调度自动化系统,采用的是以SOA为基础的调度自动化设计方法,不仅具有数据采集、SCADA、AGC、DTS等多项常规功能,还具备数据整合、共享、一体化设计、多平台任意混合操作、多时序并发控制等多种功能。如今,此类系统已成功通过了电网实用性试验,且开始应用于电力系统中,并发挥着极为重要的功能。统计显示,截止2015年,我国320个地调中均采用了计算机监控系统,99%通过了实用性验收,90%的调度自动化系统均成功载入了网络潮流计算、电力系统状态评估、负荷预测等多项应用,且实际应用中有56%均取得了良好效果,并为所属电网带来了良好的经济效益。

2.3 运行管理水平逐步提高

近些年来,智能电网调度自动化的发展速度不断加快,促进了智能电网运行管理水平的提高。不仅如此,各级电网为了有效提高电力系统的运行管理水平,也纷纷制订了一系列有效的规章制度与可行的考核方法,此类制度的推行实施,明确了部门间的分工,提高了调度工作人员的效率,为调度人员科学、及时地进行决策,提供了重要保障,增强了电网调度自动化系统的运管水平。

3 我国智能电网调度自动化的发展趋势

与过去的电网调度系统不同的是,现代调度系统正在向智能化方向转变,对数字化和集成化的重视程度较高,这符合国家电网智能调度自动化系统建设的总趋势。

3.1 数字化方向发展

就智能电网调度自动化而言,数字化发展主要体现在智能电网调度过程中,将所涉及各类数据加以量化、统计处理,将电力调度信息构建为数字化模型,便于统计、管理。未来,我国智能化电网调度自动化将朝着数字化方向发展,且在未来一段时间之内,也将成为智能电网调度自动化系统的建设重点,与此同时,加快实现智能电网系统内部、数据应用等多项功能的共享、管理,提高调度自动化的有效性、精确性,保障智能电网的稳定、科学、安全运行。

3.2 集成化方向发展

未来智能电网调度自动化领域,还将更加注重数据调度的集成化,借助于智能电网调度自动化系统,对系统中各种分散的数据信息加以收集,对其进行综合处理、应用,与此同时,实现资源、数据的共享、整合与利用,为智能电网调度自动化系统的发展提供基本平台,利用数据对资源配置、处理予以决策,提升了调度自动化的智能性、科学性。

电网系统的发展推动调度自动化的发展,数字化电网与智能电网的规划和建设要求调度自动化系统必须实现数字化、智能化、网格化、市场化、标准化和集成化。以数字化为基础,运用网格化、标准化、集成化等科技手段,最终实现系统智能化,借助市场化满足未来发展需求。将人工智能、计算机网络技术融入到电网调度自动化系统发展中,打下坚实的技术基础,迎接新的机遇和挑战,努力寻求适应系统发展的新思路,为调度自动化系统的发展提供更为广阔的空间。

参考文献

[1]吴兴华,王文刚,罗鲁东,等.青岛电网智能调度仿真系统在反事故演习中的应用分析C//江苏省电机工程学会第四届电力安全论坛论文集,2013.

[2]马韬韬,郭创新,曹一家,等.电网智能调度自动化系统研究现状及发展趋势[J].电力系统自动化,2010,34(9):117-121.