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随着科学技术的发展和电力工业技术的进步,如何科学有效的利用电力资源,降低损耗,节约能源并建立可持续的发展机制是目前各国科学技术界研究的首要问题。建立高效的智能电网系统、智能的控制电网调度是现阶段必然也必须研究的问题。目前关于智能电网调度的认识,业界已经有统一的看法,即利用高效、智能的科学手段来提高电网日常运行水平,来达到节约能源,提高效率,安全优质的运行的目的。
一、电网发展的现状
世界各国由于现有发展情况不同,使得各国面临的电网发展的问题和状况也不尽相同。世界各个国家对于自己的电网发展有自己的侧重点。西方大多数国家的电网发展注重于配电系统的智能化、自动化,而我国目前发展的侧重点则是继续加强电网系统的建设,提升能源转换效率,提高发电系统的工作水平,重点进行系统的工程建设。随着电网规模的逐渐增长,电网运行中产生了不少运行和管理方面的问题,为了促使各项问题的解决,智能电网建设这一课题也逐渐的浮出水面。为了更好的建设好智能电网系统,加强电网系统的整体建设,建设工程单位提出了更高的要求。智能电网系统是一个大型的工业技术革新,将会引起整个电力领域大方向的改变和发展。从长远来看,智能电网将成为电力行业的发展趋势。智能电网的新型构造,能够提高资源使用率,安全性,稳定性,其中电力调度的智能变化是智能电网的关键因素。即基于对智能电网调度技术支持系统,提出新型科学的设计计划。智能电网调度系统的发展是一项具有创新的科学意义的研究。新型的发展带来了新型的挑战,同时新的机遇也随之而来。加强新型智能电网调度系统的研究,结合一体化智能调度的研究,同步的研究和分析智能电网调度系统,这对整个电网行业的发展、电力系统的应用具有深刻的意义。
二、智能电网调度的目标和相关问题
智能电网调度系统需要实时的进行资源整合和调度,实现现有技术发展所需要的智能电网调度的需求。智能电网调度的目标是适应现有电网运行的发展,保证整个电力系统安全、高效的运转工作。并且有效的利用当前的各种人力资源、设备资源来深入的改进电网建设系统,增加电网系统的工作能力和效率。安全性、稳定性、经济性是电网调度系统中重要的方面,发电计划的掌握不是由调度部门掌握,所以资源的经济性调度是调度部门工作的重点。利用智能电网调度系统,实时监控电网运行信息,利用先进的计算机技术来实时运算出预调度数据,进行核实和分析,可以快速并且准确的调度电网运行情况,从而增加整个系统运行的经济性和稳定行。加强智能电网建设还可以利用其电网预警系统和智能决策系统,这系统可以辅助日常运行的决策,对于系统安全运行具有重要的意义。
三、一体化思想和相关的问题
一体化的要求是智能电网系统建设的根本核心思想,运行一体化、建设一体化、信息资源一体化对于新型智能电网系统的建设提出了高标准的要求,同时也为了新型智能电网系统的工作能力提供了有效的保障。需要利用现有的资源和技术水平对电网各部门、阶层的设备进行实时的、动态的信息数据交换和运算分析。电网调度一体化所带来的最直接影响是现有电网工作人员可以实时地了解现有电网的运行情况,第一时间发现问题,解决问题。数据系统的一体化也尤为重要,智能电网系统的数据平台需要强有力的数据支持和信息支持。需要提供数据库访问功能、人机交互功能、系统管理功能等等。整个平台需要对系统实时进行监控、调度分析、安全系统进行保证。在同一个电网运行系统中,整个系统的一体化建设可以实现信息的有效整合,提高系统运行的效率。一体化建设可以实现更好的资源共享,节省硬件的投入。在一体化思想的建设中,最大限度的共享现有设备,进行资源的整合,更可以减少整个系统的维护难度和维护成本,减少工作量,减少人力成本的投入。
智能电网调度一体化的建设是为了服务当前电网的正常运行,保证电网运行的安全性,提高电网运行的效率。智能电网调度体系的建设提供了整个新型电网系统的基础技术保证,对于提高现有电力行业电网发展水平有着重要的意义。智能电网调度一体化为电网系统整个的大幅度发展奠定了坚实的基础,一体化的电网建设其中对于电网系统的运行稳定性、安全性、经济性等各方面要求都给予了强有力的支持。如何做好和改进现有智能电网调度系统,还需要进一步的研究和实现。
参 考 文 献
关键词:电能质量检测;BP算法;人工神经网络
中图分类号:TM711文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)30-0043-03
1电能质量新技术研究
人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,同时针对每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡等,对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”。
2电能质量检测新技术
2.1当前电能质量检测原理
对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径,虽然只局限于持续性和稳定性指标的检测,而传统的基于有效值的检测技术由于时间窗太长,仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题,因此需发展满足以下要求的新检测技术:(1)能捕捉快速瞬时干扰的波形;(2)需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位,需要有足够高的采样速率,以便能测得相当高次谐波的信息;(3)建立有效的分析和自动辨识系统,使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。
2.2电能质量新技术应用
基于电能质量在硬件和软件上应用平台主要有数字信息聚合技术处理、物联网信息聚合技术等新技术以及新的如小波变换的BP算法。电能质量检测对于系统实时性和支持复杂算法的特殊要求,提出一种基于双CPU的嵌入式实时系统解决方案。基于连续小波变换的信号奇异性检测原理及其在电能质量暂态信号检测中的应用进行了详细的研究,通过基于标准偏差估计的小波消噪算法,有效排除了噪声干扰,实现了精确的故障时刻定位。基于小波变换的理论,结合电能质量检测数据的特点,将基于小波变换系数的门限方法应用于电能质量检测数据的压缩。基于电能质量检测系统的组成部分和该系统不但能实现电网数据的精确采样分析电网的各项电能质量指标,并以直观的图形显示出来。
3电能质量新技术分析原理
电能质量的分析计算涉及对各种干扰源和电力系统的数学算法,由于干扰源性质各异,干扰的频谱从0Hz到GHz的广宽范围内,建立干扰源和物联网聚合电网元件准确的数学模型有时困难很大,有赖于电网基础资料的可信度。近年来,基于数字技术的各种分析方法已在以下电能质量领域中得到应用:分析谐波在网络中的分布波形畸变及在网络中的传播;分析各种电能质量控制装置在解决相关问题方面的作用;多个控制装置的协调以及与其他控制器的综合控制等问题。目前所采用的方法为:
(1)时域仿真方法该方法在电能质量分析中的应用最为广泛,其主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。
(2)频域分析方法该方法主要用于谐波问题的分析计算,包括频率扫描,谐波潮流计算等。即在非线性负载的动态特性,常规的谐波潮流计算法基础上,对非线性负载进行仿真计算,从而得到动态谐波潮流解。
(3)基于变换的方法这里主要指Fourier变换方法、短时Fourier变换方法和小波变换方法。作为经典的信号分析方法Fourier变换具有正交、完备等许多优点,而且有象FFT这样的快速Fourier算法,因此已在电能质量分析领域中得到广泛应用。但在运用FR时,必须满足以下条件:满足采样定理的要求,即采样频率必须是最高信号频率的两倍以上;被分析的波形必须是稳态的、随时间周期变化。
4电能质量研究中的人工智能新技术
(1)专家系统成本较高且在开发过程中耗时过长,但依然出现了很多应用。这些主要体现在对畸变的电压和波形进行分类;对电能质量问题的解决方案在专家系统架构下进行开发;测量和分析电能质量及电力系统电磁兼容性和识别电能质量可扩展的系统。
(2)根据历史数据和一些影响负荷变化的因素变量来推断将来时刻的负荷值。具有原理和结构简单、研究速度快、外推特性好的等特点。也存在历史数据要求高、无法详细地考虑各种影响负荷的因素,模型初始化难度较大,需要丰富的经验和较高的技巧的缺陷。
(3)滑法指数平滑法是一种曲线拟合法,在短期负荷研究中,一般用过去数周的同类型日的相同时刻的负荷组成一组时间上有序的观测值,然后对该数组进行加权平均就得到所需的负荷值。
(4)序列法就是根据负荷的历史资料设法建立时间序列的数学模型,并在该模型的基础上建立负荷研究的数学表达式,对未来的负荷进行研究。
(5)神经网络BP算法在农村电力短期负荷预测的主要思想是把电能质量检测分析监控分为两个阶段:第一阶段(正向传播过程),给出输入电能质量检测分析监控信息采集通过输入电能质量检测分析监控层经隐含层逐层处理中心数据采集来的信息并计算每个单元各个节点的实际输出电能质量检测分析监控技术;第二阶段(反向过程),若在输出层未能得到中心数据采集期望的输出值,则逐层递归地计算实际输出电能质量检测分析监控与期望输出电能质量检测分析监控短期负荷之差值(即误差),以便根据电能质量检测分析监控短期负荷此差值调结权值,就是可对每一个电能质量检测分析监控短期负荷权值计算出接收单元的误差值与发送单元的激活值的积。因为这个积和误差对权重的(负)微商成正比(又称梯度下降算法),把它叫做权重误差微商。电能质量检测分析监控短期负荷规则的指导思想:对电网权值和阈值的修正要沿着表现函数下降最快的方向-负梯度方向如下:
第一,隐层节点的输出
yj=f (wijxi-θj)=f (netj) (1)
其中netj=wijxi-θj (2)
输出节点的计算输出
zl=f(vljyj-θl)=f (netl) (3)
其中netl=vljyj-θl (4)
输出节点的误差
E=(tl-zl)2=[tl-f (vlj yj-θl)]2
=[tl-f (vlj f(wijxi-θj)-θl)]2
E=(tI-zi)2=(tl-zi) (5)
第二,误差函数对输出节点求导
== (6)
E是多个zk的函数。但有一个zl与vlj有关,各zk间相互独立,其中
=[-2(tk-zk)]=-(tI-zI) (7)
==f '(netI)yj (8)
则=-(tl-zl)f '(netl)yj (9)
设输入节点误差为
δl=(tl-zl)f '(netl) (10)
则=-δIyj (11)
第三,误差函数对隐层节点求导
=Ij (12)
E是多个zl的函数,针对某一个wji,对应一个yj,它与所有zl有关,其中
=[-2(tk-zk)]=-(tI-zI) (13)
= =f '(netI)(-1)=f '(netI)vIj (14)
= =f '(netI)xi (15)
则
=-(tI-zI)f '(netI)vIj f '(netj)xi=-δIvIj f '(netj)xi (16)
设隐层节点误差为
δj'=f'(netj)δIvIj (17)
则=-δI'xi (18)
由于权值的修正Δvlj ,Δwji正比于误差函数沿梯度下降,则有Δwji=-η'=η'δj'xi (19)
vlj(k+1)=vlj(k)+Δvlj=vlj(k)+ηδl yj (20)
δl =-(tl-zl)f '(netl) (21)
Δθl=η=ηδl (22)
wji(k+1)=wji(k)+Δwji=wji(k)+η'δj'xi (23)
δj'=f '(netj)δlvlj (24)
其中隐层节点误差δj'中的δlvlj表示输出节点的zl的误差,δl通过权值vlj向节点yj反向传播,成为隐层节点的误差。
第四,阈值θ也是变化值,在修正权值的同时也需要修正,原理同权值修正一样。误差函数对输出节点阈值求导:
= (25)
其中=-(tl-zl) (26)
= =f '(netl)(-1) (27)
则=(tl-zl)f'(netl)=δl (28)
阈值修正Δθl=η=ηδl (29)
θl(k+1)=θl(k)+ηθl (30)
误差函数对隐层节点阈值求导= (31)
其中=-(tl-zl) (32)
=f '(netI)vIj (33)
= =f '(netl)(-1)=-f '(netj) (34)
则=(tI-zI)f '(netI)vIJ f '(netj)=δIvIjf '(netj)=δj' (35)
阈值修正Δθj=η'=η'δj' (36)
θj(k+1)=θj(k)+η'δj' (37)
第五,传递函数f (x)的导数S型函数f (x)=
则f '(x)=f (x)[1-f (x)] (38)
f '(netk)=f (netk)[1-f (netk)] (39)
对输出节点zl=f (netl) (40)
f (netj)=zl(1-zl) (41)
对输出节点yj=f (netj) (42)
f (netj)=yj(1-yj) (43)
5结语
基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究两个趋势:其中之一就是全智能控制化,自动对电能质量问题进行识别和数据处理,从而实现全面的无人监控功能;另一个则是通信技术远程化和同时针对每一分量混沌时间序列采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行确定。所以远程化就可以适应不同层次的监控要求,从而使电能质量的监控点能够分布到电网中的任何地方,并且具有良好的在线功能。利用计算机VPN和以太网网络技术的更新融合,为不同地点供电系统电能质量的远程集中监测和分析数据建立主要包括GPRS授时技术进行与GIS多点同步采样,同时建立WEB网络平台和大型数据库管理供电网络运行数据供电系统的稳定。
参考文献
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【关键词】大数据技术 智能电网 发展现状 研究
近年来,智能电网在电力工业中的普及率越来越高,逐渐成为电力工业的主要发展方向之一。智能电网有效地融合了计算机技术、通信技术以及控制技术等多种技术的优势,对于提高整个电网系统的运行效率有着重要意义。智能电网要全面实现系统功能目标、维持自身安全运行,还需以实时数据采集和处理、先进的数据分析技术为重要依托,这就涉及到大数据技术问题。分析和探究大数据技术在智能电网中的应用现状,有助于提高人们对智能电网相关技术的认知能力,也能够为今后改进智能电网的数据处理、分析工作提供重要的信息支持。
1 智能电网的基本概念
智能电网是集合了现代化控制技术、计算机技术、通信技术、信息技术、传感测量与物理电网集成技术等多种技术于一体的新型电网,其骨干网架为特高压电网,发展的基础是多个电压等级电网的相互协调发展。智能电网能够对电网中全部设备进行状态监控、控制,能够实现完全自动化,具有可适应性和自愈性,而且还能够起到维持输配电、用电及发电优化平衡的作用。智能电网对电网的运行、传输、发电和配电等不同环节有着实施监控、数据处理和反馈的功能,因此对于提升系统的稳定性和运行安全性有着重要意义。
2 现代化大数据技术
2.1 大数据技术
所谓大技术,就是在一定时间范围内利用相关的数据处理工具所捕捉、采集、处理和管理的数据集合,现代大数据技术的外延不断拓展,逐渐演变成跨多个学科和领域的综合性技术,代表着一种新的思维方式。从大数据技术产生的作用来看,人们利用大数据技术不仅仅是为了掌握多源数据信息,而是对这些有价值的数据信息进行集中、专业化的处理和管理,保证其在人们生活和生产中发挥效能和作用。大数据需以其他特殊的数据处理技术为支撑,如云计算技术、数据库技术、存储技术等,分布式数据库及文件系统、可拓展性存储系统以及云计算平台等,都是大数据处理中应用频率较高的几类关键技术。
2.2 云计算技术
大数据应用的是分布式架构,这种架构特征表现为分布式挖掘广泛存在的海量数据,而这一过程的实现需以云计算技术体系中的分布式处理技术、分布式数据库技术以及虚拟化技术为基础。在智能电网中,应用云计算技术,能够获取更加全面的电网监测数据,尤其是能够有效监测电力设备状态的多项数据,既包含时序数据、视频,还包含了设备缺陷记录以及实验数据等,总之云计算技术获取的数据量庞大,能够很好地满足智能电网数据信息处理和管理的要求,其中分布式存储及虚拟化技术对于解决设备运行过程中的实时、可靠监控问题有着重要的意义。
3 智能电网中大数据的作用
按照智能电网中数据信息的作用和地位划分,智能电网中的数据主要可分为:电网运行数据、企业营销数据、设备检测数据、企业管理数据。根据数据的内部结构特征,基本上可划分为结构化、非结构化电网数据。非结构化数据是智能电网的主要数据组成部分,主要包含了图像处理或者视频监控所形成的数据,这类数据具有增长较快的特点,数据库的二维逻辑不能对其进行有效表达。而运用分布式的数据总线,能够有效集合多个调度中心的数据,并将最终结果汇集到总监控平台中,方便对这些分布广泛的海量数据作动态分析和处理。调度中心总共包含了四个应用系统,即监控和预警系统、调度管理系统、安全校核系统、调集计划系统,调度中心利用数据服务总线及各数据访问接口,可以实现实时数据共享和交互,若需要调配资源,调度中心还可使用计算机的搜索引擎功能对大量网络资源进行搜索,并从海量的分布式数据中数据库以及文件系统。从整体上看,大数据管理平台主要是经数据服务总线,将平台各部分功能有效集合起来,进而建立了一个相对完整的虚拟数据资源集合系统,能够统一调配平台中的各物理单元,让不同物理单元的数据能够被实时共享和交互,从而提高电网调度的效率、可靠程度和科学性。
4 智能电网中大数据的研究方法及步骤
大数据研究方法与传统数据研究法有着十分明显的区别,它创造了新的数据处理、分析方法和思路。传统数据研究法常以抽样数据为基础,其数据分析方式只是针对某一特定单位或者部门的数据,但是大数据研究法则分析了更广领域中的数据,不仅仅局限于研究单一的部门数据,而是跨越了部门和专业,对多维度数据进行了广泛的研究和分析。大数据研究法一般适用于实时性强、数据信息量庞大、类型多样、非结构化的数据。
在智能电网的运行管理工作中,大数据研究主要通过以下路径和步骤实现:(1)结合电网控制的相关知识和经验,以数据分析结果为参照,提出合理的、科学的假设。(2)采集数据、整合数据,制定获取数据、整合数据的有效方案,并据此构建数据模型。(3)由数据分析专业领域内的学者和专家对整合后的数据结果进行分析,并采取科学分析法、专业算法深入挖掘数据特点。(4)利用科学实验,对数据分析结果的合理性进行验证和分析。(5)将最终得到的数据结果进行科学地、合理地分析。
5 结语
随着智能电网建设规模的不断扩大,智能电网对数据监控和管理的功能要求越来越高,与智能电网数据管理密切相关的大数据技术研究取得了很多新突破,与此同时,大数据相关技术也在进一步完善和发展中,但是要满足智能电网实时监控和快速获取数据的需要,大数据研究人员还需要妥善解决好相关的技术处理、操作问题,不断地提高大数据技术在智能电网中的应用水平。
参考文献:
[1]张东霞,苗新,刘丽平 等.智能电网大数据技术发展研究[J].中国电机工程学报,2015,01:2-12.
【关键词】智能电网;调度运行;监控技术
电力行业未来的重点一定是智能电网趋势。智能电网通过种种科学有效的高科技技术,将电力系统运行的效率以及质量提高了一个台阶,并且还可以节约投入的资金,减少对环境的破坏,最大限度地加强系统的稳定可靠安全方面的特性。构建智能电网的目的,就是帮助相关的管理人员有效地控制好电力系统的方方面面。而智能电网的有效运行离不开大数据的支持。大数据属于最近几年受到众人极大关注的新型概念,指的是深入地分析种种数据,利用科学的手段找出其中蕴含的价值。因此,总的来说,大数据有价值的不仅是其中所包含的数据,更是指对这些数据的分析与研究。全球范围内的各行各业都在应用大数据技术,智能电网的应用也离不开大数据技术。现如今,智能电网正在飞速的向前迈进,智能电表已经广泛地应用到各行各业,电力工业需要应对许多不同来源和不同结构的数据。如何有效地保存以及使用这部分数据,对于电力公司来说相当困难。而这部分数据具有非常高的价值,不仅能够将电网本身的管理、运营能力提高到更高的台阶,甚至还可以从源头改变电网本身,并且能够有效地服务于政府部门、工业界以及诸多用户,让电力公司能够获得更好地发展。
1智能电网的发展概述
1.1智能电网的发展状况
第一阶段的智能电网建设,最关键的就是大力度地提升电网系统的基础性、关键性和公用性技术,这么做非常有必要的。在第一阶段,一般都要在某些地区构建试点项目。因此,此阶段的智能电网不会有快速的进步,也不会有太大的规模。第二阶段的关键在于,如何快速地搭建特高压电网,并且大力度地推行搭建城乡配电网方面的工作。在此阶段中,已经初步地构建好了智能电网的框架,有效地推动了智能电网的构建。第三阶段,也就是智能电网取得卓越成效的时期。在此阶段,我国的智能电网技术在实际应用上已经非常成熟了,而且可以构建现代化的智能电网系统。
1.2智能电网的构成和发展的重要性
管理人员把智能电网分为高级资产管理、高级测量体系、高级配电运行以及高级输电运行四方面。不过如果从实际的角度入手,这些部分又能够分成诸多的系统。比如,智能数字变电站通常用信息化的智能设备来实现电网的控制、测量、信息采集以及保护等工作。在此过程中,能够彻底地做到智能化以及自动化的操作,属于相当稳定安全的智能化电力设备。
2智能电网的调度监控
2.1调控一体化模式
调控一体化模式指的是依赖于智能电网的一种进行调度监控的方式。调控一体化模式的核心就是有效地结合监控系统以及调度系统,把这两种系统进行融合,最终形成新的调控中心。如此一来,电网的调度监控工作人员只要给调控中心传输相关的指令,就能够对变电站等设备实行监管与把控。能够很好地优化调度监控系统在操作方面的程序,便于有关的工作人员实行调度以及监管。不仅如此,若是调控中心遇到了状况,维修人员在进行维修的时候也会更加轻松,提升维修的效率。因此,落实调控一体化,能够在更短的时间内对电力系统实行有效的维护以及修理,可以更有效地加强智能电网调度的稳定性以及安全性,可以有效地落实智能电网对调度监控技术所规定的标准。
2.2智能调度中的状态预估
智能调度监控系统属于智能电网调控体系中极为关键的构成要素,智能调度技术能够在很大程度上决定着智能电网的运转与研发的情况。因此,智能调度监控技术对于配输电系统来说非常关键,其直接决定了配输电系统的可靠性。调度系统状态预估的关键,就是依赖于电网系统所反映的种种数据。这么做能够有效地对电网运营情况、未来走向进行解析与预估。
2.3等效模型的电网动态过程状态预估
智能电网调度监控技术里有一项重要内容就是在线动态分析,电网受到扰动的时候,进行电网动态过程的状态预估属于相当关键的一项作业。现如今,大量的电网系统都是用EKF算法来实现电网系统的动态过程状态预估,可是在具体的使用中,EKF算法不够精准,难以达到电网系统中关于运行的可靠性方面的标准。因此,使用搭建电网等效模型的技术对动态状态分析的精准程度进行保障,将动态分析的结果进行有效的实现。想要为电路添加一个虚拟的发电机内节点,可以通过电网等效模型来实现,这对于电网扰动之前的静态状态的预估工作的实现起到了重要的作用。发电机和节点负荷模型的构建要在电网扰动时来进行,这是电网扰动时的等效模型能够或缺的最终条件。
3智能电网的调度监控技术设计
3.1对智能电网调度监控平台的功能需求
展开研究在对智能电网调度监控平台进行设计的时候,通常需要实现下面几点的需求:首先,构建科学的研发环境,做到可以落实调度监控平台和别的应用之间的数据交换;其次,构建相应的平台来实现诸多应用的集成,这么做能够有效地进行横向与纵向业和各种基本信息的共享;第三,确定合适的运作环境,这么做可以有效地确保调度监控平台更加平稳与安全;最后,构建科学的维修保养环境,实现调度监控平台的平稳运转,这可以确保调度监控功能得到落实。
3.2智能电网调度监控平台的设计与实现
想要令智能电网调度监控平台的设计得到实现,满足电力系统对监控功能要求是关键环节。平台基础可以用模块化设计来设置,智能电网调度监控平台的设计一般有三个模块:调度管理模块、调度计划类模块、实时监控分析模块。三个模块既有一定的联系,又相互独立,各模块各司其职,总体框架图如图1所示。综合分析、电网系统的生产运行和评估以及信息展示与等工作是由调度管理类模块来承担;数据采集交换、系统管理以及模型管理等系统是实时监控分析模块的核心功能;调度计划类模块则以稳定限额管理、检修计划、模型管理以及运行预测为主,核心的用处就是收集运行成本信息和电网系统的安全性信息。
3.3对智能电网调度监控平台实行测试
通过测试智能电网的调度监控平台,可以得到以下一些结论:(1)诸多应用多样的画面显示可以通过智能电网调度监控平台来实现,现实画面也可以灵活地进行切换。(2)可以在同一套电网图形上落实诸多应用的信息显示以及功能的应用。(3)通过完善的GIS信息技术,可以有效地落实导航器功能。(4)能够做到在任何工作站运用任何监视器的任何窗口调取任何画面。通过电网调度监控人员的具体实践,对智能电网的调度监控平台进行了如下评判:智能电网的调度监控系统具有相当重要的功能,智能电网调控对稳定与安全方面的标准也能够达到。除此之外,各个用户的数据信息也可以通过智能电网的调度监控平台来有效地进行调整与改动,对于数据处理也可以很好地进行研究。最主要的就是,智能电网的调度监控系统在实际应用时非常得便捷,具有非常好的发展空间。
4结束语
现如今,调度监控技术正在飞速的向前迈进,我国也在大力度地推动智能电网建设的研发脚步。有关的研究人员以及工作人员应该加大关于智能电网技术的研究力度,科学严谨地进行分析。如果发现我国智能电网存在缺陷,就要进行改良。强化我国智能电网的调度监控能力非常关键,因此一定要对此重视起来。
参考文献
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1智能化控制技术
所谓的智能化控制技术先需在预设的专家系统的基础上才能有效运行,而智能电网的自行预测电网状态并诊断分析都必须控制在专家系统的预设范围内,再实施适当的方法来预防电能的质量扰动和供电的中断。它能将电网的有功功率和无功功率进行清晰合理的分配管理。先进的自愈性电网控制技术不但能发出动作信号给控制装置动作,而且还可以将最佳的解决办法和处理方案自动传递给系统的运行人员知道,从而大幅度提升了电网的可靠性。
2智能化调度技术
智能化调度技术是智能电网中的一个关键组成部分,它的主要功能是帮助系统整体提升其管理能力、防御能力、调控能力、市场调配能力、资源优化配置的能力及调度系统驾驭大电网,从而使系统能更加的科学决策、灵敏高效及公正友好。2.5智能化决策支持技术现今时代随着电网系统的发展,对电力调度人员的要求也越来越高,严格限制了其决策时间。智能化决策支持技术可以利用可视化的界面根据动画技术、动态着色技术及虚拟现实技术和一些其他的数据显示技术来进行电力系统数据的转化,将复杂的数据转化为易懂的信息提供给系统运行人员了解,帮助其认识、分析和处理突发事故,从而缩减了决策时间,提升了决策能力,促进了智能分析型电力调度的发展。
3智能化设备技术
智能电网采用了最新的电力设备来将电力系统的性能提升到最大限度,这主要是最大程度利用了如新型电力电子及分布式能源接入等这样先进的设备和技术来提高电力的生产效率,增大功率密度电网的输送容量,增强输配电系统的性能及增加供电系统的可靠性,另外还找出了电网与负荷特性之间的最佳平衡点将电能质量也提升到最好,从而更有效的提高了新能源的利用率,更加保证了智能电网的安全运行。
3.1电力电子技术
电力电子技术就是利用电力电子器件来控制变化电能的现代科学技术。现在,许多半导体功率元器件都在朝大容量和高压化的方向发展,如在电力电子行业中具有高压变频功能的电气传动技术的SVC,在开关行业中具有同步开断技术的智能开关,以及具有柔流输电技术和新型超高压输电技术的高压直流电和具有用户电力技术的动态电压恢复器及静止无功发生器。
3.2分布式能源接入技术
智能电网的中心技术就是具有能智能判断多种能源统一入网、能分布式管理及能自动适应调节性能的智能化网络系统,它不仅能够及时的监测及收集用户用电信息和电网信息,而且还能够使用最经济安全的输配电方式来向终端用户输送电能,达到对电能的优化配置,提高能源的利用率及增强电网运营的可靠性。分布式电源(DER)分为很多种,例如小水电,光伏电源、风力发电、燃料电池及储能装置等,它们一般都是配置在中低压配电网中,主要是利用电压控制和仪表及使用新的保护方案来实现配电系统的双向潮流,从而使传统配电系统的单向潮流得到完全的变换。分布式电源被高级自动化系统完全的集成在电网中配合运行不但减少了输电网的投资需要,而且还提升了全系统的效率和可靠性,同时也有效的支持了电网的紧急功率和峰荷电力给经济效益带来了很大的提升。
二、智能电网在我国的发展状况(我国智能电网发展现状)
北京曾在2009年5月份召开过一次关于特高压输电技术的国际会议。会议上,国家电网公司正式提出了“坚强智能电网”的发展战略。2009年8月份,国家电网公司又正式的开启了关于坚强智能电网的一系列工作:研究与制定标准体系、编制智能化规划、建设试点工程研究检测中心和研究一些重大专项。所谓的坚强智能电网就是在特高压作为网架的主干、其他电网协调发展的坚强网架的基础上,用通信信息平台来作为支撑,同时拥有自动化、信息化和互动化的特性,能够进行发电、变电、配电、输电、用电和调度的各项动作,并且覆盖全部的电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。目前南方电网也在进行智能电网的技术研究工作,涵盖发输配用等领域,一体化电网运行智能系统的研究试点工作正是其中之一,解决南方电网原有二次系统重复建设,功能单一分散、信息孤岛、智能化应用缺乏等问题。中山供电局顺应现代电网的发展趋势,积极开展智能电网的研究工作,选取三乡区域电网为试点,实践智能电网的关键技术,包括一体化电网运行智能系统,一二次设备在线监测,物联网等方面。
项目建设分为三个阶段,其中第一阶段主站方面建设区域OS2主站系统基础支撑平台,为主子站间、主站内部不同分区,与不同系统之间的数据交互和服务提供高速实时总线和通用服务总线,初步搭建智能数据中心,智能监视中心、智能控制中心,智能管理中心,综合采集四遥数据、保信数据、一次设备在线状态监测数据,进行全景数据建模、检验和管理,集成中山地调EMS和保信系统的数据,实现电网的运行监控、设备的状态评估和寿命预测,变电站方面,对220kv三乡站、110kv申堂站、平铺站和神湾站加装一次在线状态监测设备,进行二次设备智能化改造,实现综合数据采集与处理和统一上送,试点源端维护,在三乡站安装光伏发电和风光互补路灯;第二阶段主站方面在第一期建设的基础上,继续完善基础支撑平台和四个智能中心,对全景数据建模进行扩展,集成变电站视频与环境监测系统和配网系统的数据,形成完整的一体化全景模型,建设电力系统运行驾驶舱,为电网运行提供态势感知、决策支持及智能操控能力,变电站方面,对110kv神湾站、定溪站、谷都站、桥兴站加装一次在线状态监测设备,进行二次设备智能化改造,实现综合数据采集与处理和统一上送,增加源端维护高级应用功能,在所有站安装光伏发电和风光互补路灯;第三阶段在中山推广智能电网建设。
三、结束语
【摘 要】变电站技术发展经过了几个阶段,包括传统变电站、自动化变电站、数字化变电站至今,变电站技术有了很大的进步和发展,其中技术向智能化方向发展是目前的一个很主要的方向。本文重点介绍变电站的发展历程,分析智能变电站关键技术的研究方向,指出智能变电站建设的重点工作,提出编制智能变电站建设规划时应考虑的问题。
【关键词】能变电站 关键技术 建设规划
智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成,以高速网络通信平台为信息传输基础,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。随着2009年9月《智能变电站技术导则》通过评审,变电站智能化将成为变电站建设的必然趋势。
1 变电站发展情况分析
1.1 传统变电站
1980年之前,集成电路与晶体管成为变电站的主要保护设备,同时,二次设备各部分独立运行且均以传统方式布置。通信技术和微处理器的发展,显著提高了远动装置(RTU)的性能,传统变电站也因此逐渐增加了“遥信”、“遥测”、“遥调”、“遥控”功能。
1.2 变电站综合自动化
1990年后,微机保护技术被广泛应用,同时,借助于网络、计算机、通信等技术的发展,使得变电站综合自动化得到长足进展。研究人员运用现代电子技术、计算机技术、信息处理技术和通信技术,重新组合并优化设计了变电站的二次设备功能,在此基础上建成了变电站综合自动化系统。
1.3 数字化变电站
近年来,IEC61850标准的推广应用和不断进步的数字化技术,使得基于IEC 61850的数字化变电站在国内出现。此类变电站不仅具有网络化的通信平台和全站信息数字化,同时也具备信息共享标准化、高级应用互动化重要特征。
1.4 智能变电站
智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成,它的信息传输基础是高速网络通信平台,可以自动完成测量、信息采集、保护、控制、监测、计量等基本功能,同时也具备智能调节、支持电网实时自动控制、协同互动、在线分析决策等高级应用功能。智能变电站由系统层、设备层组成。变电站的站控层由系统层承担,用于实现设备状态可视化、信息共享、分析决策、智能告警等高级智能应用。设备层主要由智能组件、智能设备和高压设备构成,实现IEC 61850中所提及的变电站控制、测量、检测、保护、计量等间隔层和过程层的功能。
2 变电站智能化发展方向研究分析
目前,变电站一次设备的智能化程度和自动化技术水平尚未达到智能电网的发展要求。未来变电站智能化以关键技术为基础展开其发展目标及发展思路,本文从以下几方面开展关键技术攻关工作。
2.1 断路器设备数字化测控技术
以数字化变电站为平台,研究断路器设备数字化测控技术。基于自检测功能,并要求断路器满足操动机构时间特性来研究与断路器相关的智能化功能。
2.2 智能变电站设备及其系统的自动重构技术
建立智能装置模型的自描述规范,应用智能装置模型描述、分类以及即插即用的关键技术,重构智能变电站中设备、系统的模型,在系统升级、改造和扩建时,实现变电站快速化、智能化的系统测试、部署、纠错和校验。
2.3 基于自诊断功能的风险评估与数值预报技术
以自诊断功能及相关知识积累为基础,完成设备可靠性评估、健康状态评估和安全性评价,同时建立变电站相关设备的智能评估体系,完成变电站设备的安全评估系统研发。
2.4 智能电网故障柔性定位技术
分析研究大批量数据猝发远程传输和广域同步故障数据提取技术,建立能够融合多种故障测距方法的综合性测距算法模型,建立分层分布式柔性的广域故障定位网络。
2.5 基于智能电网框架的保护与广域测量技术
以智能电网广域测量与保护技术的研究为基础,研制适合智能电网保护与广域测量的设备和系统,并投入试运行。
2.6自诊断设备信息数据交互规约技术
以智能设备共享规约和信息管理研究为基础,实现变电站设备自诊断状态信息共享功能,提出符合智能设备要求的主设备接口技术规范与自诊断设备传感器以及自诊断设备信息交互技术规范。
3 智能变电站建设的重点措施
智能电网的基础环节为智能变电站,本文从变电站技术发展现状出发,遵循智能电网阶段性建设需求和统一的总体目标,同时紧密遵循智能变电站技术路线和建设的实施原则,主要在以下几方面重点进行研究工作:
(1)对变电运行管理模式进行全新探索。加快建设智能变电站,初步实现变电站设备信息诊断、状态的监控与电网运行管理的双向互动。调整运行、调度人员的工作模式,以实现设备的全生命周期管理和完全状态检修。
(2)对智能装备进行研发并对装备智能化进行改造。通过对电网智能设备的技术水平进行提升,来实现电网灵活优化控制以达到电网功能自动化。
(3)制定智能变电站相关规范标准。制定智能变电站技术体系的架构,制定相应的规范和标准,按照规范、标准对旧变电站的改造和智能变电站建设进行指导,规范智能变电站的设计、建设、验收、试验和运行维护。
(4)对智能变电站综合信息开展研究分析。对变电站各种信息量进行实时采集、分析及传输,为系统稳定运行、预防矫正和调度决策提供重要数据参考及依据,最终实现电网的信息化。
4结语
以实现变电站智能化为目标,紧紧围绕智能变电站建设的技术路线和实施原则,开展装备智能化改造及智能装备研发,对智能变电站综合信息进行分析,寻求全新的变电站运行管理模式,推动国家智能化变电站的技术革新从而推动我国电力事业的发展。采取改造和新建并行发展的方式,对部分枢纽变电站进行改造和建设,推进变电站智能化进程。同时在智能变电站改造过程中,宜首要考虑将数字化变电站升级改造为智能变电站。
参考文献:
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[4]王云峰.智能化变电站设计.《2011 年亚太智能电网与信息工程学术会议论文集》,2011年.
关键词:智能电网;电力技术;电力系统
1智能电网的概念
1.1智能电网的发展
我国国力日益强盛,经济建设飞速发展,社会的生产生活离不开电力能源,随着我国“大众创新”口号的提出,社会活力被激发,不但使工业企业用电量大幅上升,而且人民生活用电量也得到提高,作为关系民生的电力行业必须进行产业升级才能满足人民对于电力能源的需求。智能电网的应用可以优化电力资源配置、防止电力系统超负荷运转造成电力系统的故障问题,同时在保证电力的正常运转和输电质量方面也发挥着重要作用,满足了用户对电力质量上的所有要求。关于智能电网系统的研究是在国外最先开始的,我国在近几年也逐渐加强了对智能电网的研究力度,虽然研究起步较晚但是却取得了丰硕的研究成果,广泛地应用于电力生产的实践当中去,取得了良好的效益。从本质上来讲,智能电网系统是多种技术综合应用,其中集合的信息处理技术、监控技术以及通讯技术等使智能电网在电力系统的运转过程中可以对输配电过程进行监控,有效控制电流流动方向,并且及时地对信息进行记录和处理。在电力系统中应用智能电网系统,极大地提高了电力企业的工作效率。此外,智能电网还有利于研究电力供应中发生的问题,对相关问题研究采用行之有效的促进措施,保证整体电力系统的稳定。
1.2智能电网的优势
智能电网在电力技术以及电力规划上有着巨大的应用优势,具体体现在以下几个方面:第一,在节约能源方面,智能电网系统有着不俗的表现。智能电网使电力系统运转的几大关键环节有机的结合在一起,智能电网系统中的智能化系统,可以对电力系统运转过程中的问题进行自我纠正、自我调节,智能电网在操作中采用自动调节和控制方式,节约了大量的人力资源,使以前需要进行大量相应工作的人员解放出来,促进了人力资源的高效利用。在电力供应过程中,智能电网能够对各个关键环节的能源消耗进行把控,降低供电过程中的能源损失,为企业效益的提升做出了贡献。第二,智能电网系统自身具有良好的抵御风险的能力,这里的风险主要分两部分:来自网络中病毒对于软件的侵害,来自外界物力的侵害。智能电网系统能够对自身的网络安全系统进行不断的更新升级,保证其自身的网络安全防御系统处于最新版本,使电力系统的运转在任何情况下都能稳定输出电力能源。智能电网的自动控制处理系统能够在其自身部件受到外部损害时,在系统运行上进行诊断,对于不能工作的部件在系统上进行分离,不让损害部件影响整体系统的高效运转,保证系统的工作性能。第三,智能电网在运行过程中不仅仅可以减少供电过程中的能源损耗,而且其自身的运行模式也是低能源消耗模式,在电力系统规划和电力技术上实现了低碳环保的目标,符合国家倡导的可持续发展和建设节约型社会的战略要求。基于这些优点,在未来智能电网将会在全世界的范围内得到更广泛的应用和发展。
2在电力技术和电力系统规划中智能电网的应用分析
2.1通信技术
通信技术运用到智能电网中,使得智能电网更加便捷且功能齐全、使用范围广泛,不仅能够有效地对各个电力供应时的节点精准的监控,并且能够自动将监控内容进行反馈实时记录。这样一来,提高了对智能电网的监控和通信等功能,使得智能电网能够做到既能不断应用信息功能实时地对电力进行快速反馈相互交换,又能对实时反馈的信息针对性地做出快速调整,找出节点出现的问题进行校正。因此,通信技术的应用不仅提高了智能电网的功能,更使得智能电网的智能化突出明显。
2.2大容量储能技术
电力储存质量的高低是供电企业在电力供应时能否提高供电时输出效率的重点,也是能否提高供电企业竞争力和经济效益的关键环节。因此,智能电网中加入大容量的电力储能技术就可以使智能电网电力效率和电力储存得到大幅度提高,增强一定的工作效率。
2.3专家系统
专家系统目前是一项先进的技术,专家系统拥有对已知信息解决问题、分析结果,还具备对电网目前的状况进行预判,提示有几率出现的隐患,预防电网运行中出现安全问题。这样智能电网就可以对已知情况进行预测和解决,对未知隐患进行提前排查及早预防。专家系统在智能电网中的应用和设计真正地让智能电网更智能,使得各个功能集于一身,做到真正的智能且功能强大。
2.4固态表计
此项技术的研究目的主要是用于对电力维护和对评估电网设备的状况进行检查,与此同时,表计的方式去读数据更能直观的感受并防止窃电和减缓电网阻塞等问题,及时与用户沟通以此来提高安全系数。
2.5超导技术
如大家所了解的,长时间的超高压输电的耗损很大,但是通过超导体就能大大降低耗损,如今科技的进步,超导体已经不断地被发现利用,而我们的智能电网就可以使超导输电变得更加实用广泛且节约。如果能够充分发挥超导体方面的应用技术,那么提高电网的传输功率和供电的质量以及电力的生产效率将会有很大突破。
3结语
智能电网从诞生到应用,因其自身的优点使得电力技术和电力系统规划方面问题得到了有效的解决,智能电网作为国家电力发展的必然趋势,对其的应用还需进一步地进行研究。我国已经进入全面建设智能电网的阶段,促进了我国加速实现“两个一百年”的伟大目标,同时智能电网的不断应用也使得电力能源的质量不断提升,满足了人民群众对于电力的需求,促进社会进一步贡献出来自电力事业的一份力量。
参考文献
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关键词:智能电网;智能调度系统;电力电网
中图分类号:TM73 文献标识码:A
电力电网调度系统对电力系统而言是至关重要的,在电力系统初具雏形时,由于科技落后,电力电网调度系统不是智能的,是由工作人员通过打电话的方法了解各个电力站的运行状况,如果发现电力站的运行发生异常状况,就会凭借工作人员的经验,对发生的异常状况进行处理。现如今,科技水平不断发展,自动化技术也不断地更新,电力电网的智能调度系统在电力系统中也得到了应用,并取得了一定的成效。与传统电网系统相比,电力电网的智能调度系统不是孤立存在的,它是一个实时动态的系统,可以有效地进行分析和调控电力系统,当电力站发生故障时,电力电网的智能调度系统可以更加精准和及时地对故障分析和处理,更加快捷方便,可以更全面地了解电力电网的运行状况。
一、电力电网智能调度系统概述
(一)电网调度系统自动化的现状和前景
在科学技术不断发展的今天,电网调度系统已由最初单纯获取电力系统的数据转换为全面了解电力电网的运行状况,成为了能量管理系统。虽然我国科学技术水平在不断的发展,但是技术理论仍然不是很先进,导致电网调度系统的自动化和智能化程度仍然不是很高。因此,如何更好地运用现代科学技术,完善电力电网的智能调度系统,使电力电网的智能调度系统更加高效便捷,实现真正的智能,这将是电力系统的未来趋势。
(二)电力电网系统智能调度的概念
电力电网系统智能调度就是指调度系统可以对电力系统的电网的每个状态进行自动获取,综合了解其中的变化,协助电力调度员的管理,使电力调度员操作更加便捷精准,便于获取最好的方案,从而保证电网的安全运作。电力电网系统智能调度系统的功能不单单是基础的电力系统的稳态分析,在电力系统发生突如其来的故障时还应该具有一定的分析功能,可以及时帮助电力调度员解决故障,并且还应该可以兼容日益发展的运行系统。新型的电力电网系统智能系统比如今使用于电力系统中的调度系统更加复杂,更加庞大。新型的电力电网系统智能系统不单单需要电力系统中各个系统相互独立,却有相互统一,各个系统间可以互相帮助,除此之外,还要求新型的电力电网系统智能系统有兼容第三方软件的能力,该系统的最终构架应该是一种开放式的软件体系。
二、 人工智能在电网调度系统中的应用
(一)人工智能的概念
人工智能又名机器智能,融合了计算机科学、数理逻辑、控制论、信息论、神经生物学以及语言学等多门学科的知识理论,最终发展而成的一门综合性学科。人工智能的主要目标就是运用人类的智慧,使计算机系统日益的先进,逐渐使计算机系统表现出人类的一些基本智能行为。科学家进行了大量的科研实验,实验结果表明,人工智能技术发展的速度也越来越快,已经广泛地应用与各行各业,并发挥了显著的效果。不可否认,人工智能必将是未来的发展趋势。
(二)人工智能系统方法分类
二十世纪八十年代初,人工智能技术刚刚崛起,不断地应用于电力系统以及电力系统的相关行业中,主要原因如下:
1电力系统在当时那个年代就已经拥有了很大的规模,数据处理十分的繁琐,并且系统要求动态实时性,凭借当时的计算机水平根本没有办法快速获取计算结果,严重拖累了电力系统的工作效率。
2电力系统的非线性根本没有办法凭借当时的计算机水平建立出精确的线性数学模型。
3由于当时科学技术水平不是很发达,大多数人对电力系统不是十分了解最终导致电力系统行业中存在很多模棱两可的问题。
4由于当时科学技术水平不是很发达,很多电力系统的专家只能根据自己的经验对电力系统进行分析,根本无法运用精确的数学进行描述。与传统的计算不同,人工智能算法是以解决知识中所存在的问题的方法为基础,解决了传统计算方法的缺点。因此,人工智能应用于实际的电力系统中是十分必要的。
(三)人工智能在电网调度系统中的应用以及方法:
1 专家系统
在二十世纪六十年代,专家系统作为人工智能在电网调度系统中的应用的重要分支开始兴起,专家系统顾名思义,这个系统拥有极其接近人类思维模式的智能系统,可以很好地进行分析和推理,就犹如一些拥有丰富经验和渊博知识的专家,在特定的区域里凭借区域内固有的数据库对问题进行合理的分析,最终提出适当的问题解决方案。在专家系统应用于电力电网调度系统中,应该包括电网的管理、对电力系统进行综合的监测作用、对故障进行分析并及时提供解决意见等。
2 人工神经网络
人工神经网络顾名思义,就是一种类似于人类大脑的神经网络,人工神经网络可以对给与的信息进行适当合理的分析,并且处理,最终演变成数学模型,人工神经网络的本身就是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是一种逻辑表达方式。人工智能神经网络与人类的大脑十分相似,具有一定的自学和联想能力,可以快速地根据特定的规律推算出大致的结果。人工神经网络已经广泛应用于人工电力电网系统的动态控制与诊断、状态数据估计等很多的相关领域,并取得了一定的成效,而其中的人工神经网络的预测估计分析技术已经十分的完善。
3 遗传算法
遗传算法就是根据达尔文生物种族进化论中遗传机制和自然选择学机理的生物进化过程进行模拟最终获取相应的计算模型,遗传算法可以通过模拟自然进化过程分析获取最好的解决方案。具体方法如下:
(1)选取一定数量的候选集。
(2)根据一定的条件,计算出这些候选集的应用范围。
(3)根据计算所得的应用范围适来确定符合应用范围的候选集。
(4)加工处理符合应用范围的候选集,最终形成新的候选集。
在整个遗传学算法中,达尔文自然选择学机理中的“适者生存”一直贯穿始终,遗传算法凭借自身十分优异的计算和处理功能,已经广泛地应用于电力电网系统中。
4 Agent技术
Agent技术是一种智能计算实体,在分布式系统中拥有灵活性、主动性、反应性、交互性和自主性。Agent体系结构是一种自主行为实体,单纯凭借现今的计算机水平,很难准确对Agent体系结构进行描述,其大略可分为三种类型,是混合式体系结构、反应式体系结构和审慎式体系结构。如今,反应式体系结构是其中主要的研究对象,事件处理系统、方法集合和内部状态集组成了反应式体系结构。具备良好适应性和开放性的Agent技术作为在新一代调度自动化系统,发展前景不可小视。
对于同类发电机组而言,综合考量其安全性能、经济效益和环保指标等要素,可以分别表示出机组的可靠性能R、经济效益标准E、环境标准D,以及热电比例H,依次用a表示其权值。那么可以得出:I=a*(R+E+D+H),其中每个权值的和为1。
设定机组工作的经济程度与出力之间的关系为函数E(P),那么用来指代系统经济性能的公式可以表示成:E=E(P max)/ P max。
系统的环保性指标可以用单位排放的污染气体总量来表示;系统的热电比是将单位出力表示为热量数值,设定热电之间转化的关系函数H(P),那么可以得出:H=H(P max)/ P max。
(四)Agent技术的发展前景
分布式的Agent技术就是将能量管理系统模块封装成Agent,使智能电网调度拥有更强的自治性和可移植性,从而在一定程度上解决了智能电网调度的一些问题。现如今,学者对人工智能技术不断深入地研究,从而使其更加广泛地应用于电力系统中,并取得了一定的效果。在科学技术不断发展的背景下,Agent技术一定会拥有更广阔的前景。
三、 国内外电力电网智能调度系统的研究现状
在二十世纪九十年代,Dy-Liacco作为“现代能量控制中心”概念的创始人,十分全面地论述建立了电力电网智能调度系统的文献,在文中提到想要解决电力系统中存在的一些问题,应该用智能机器调度员替代人工调度员,除此之外,文中还提到要综合仿真培训和自动学习等功能,从而使电力电网自动运行。在我国,卢强院士最先提出了“数字电力系统”的概念,主要讲诉的是正常情况下电力电网智能调度系统对电力系统的监管的分析的功能等;华北电力大学的杨以涵教授则带领自己的科研组进行电力系统的研究,基于“数字电力系统”的概念,分析电力系统中电网会出现的故障,以及安全方面等进行了探讨,最终形成了建立以分析和解决电网故障的“调度机器人”的思维模式。
结语
综上所述,电力电网调度系统对电力系统而言是至关重要的,电力电网的智能调度系统是一个实时动态的系统,可以有效地进行分析和调控电力系统,当电力站发生故障时,电力电网的智能调度系统可以更加精准和及时地对故障分析和处理,更加快捷方便,可以更全面地了解电力电网的运行状况。本文对电力电网智能调度系统做了简单的介绍,对电力电网智能调度系统的具体应用进行了探讨,希望本文可以给相关电力电网工作者甚至是研究者带来一定的参考作用,使电力电网的智能调度系统更加完善,可以更好地应用于电力系统中。
参考文献
[1]狄以伟.面向未来智能电网的智能调度研究[D].济南:山东大学,2010.
[关键词]电网;智能;质量;升级
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0333-01
0 引言
到现在为止,智能电网还没有统一的概念,从美国、欧洲以及国内的研究来看,其主要意思就是要以现有物理电网为基础,通过利用现代先进的传感和测量技术、通讯和信息技术、计算机和网络技术、控制和设备等技术,以充分满足用户对电力的需求、优化资源配置、确保安全供电、适应电力市场发展、兼容分布式发电为目标,建设信息化、数字化、自动化和互动化的电网,实现对用户可靠、经济、高效、清洁、互动的电力供应和其它增值服务,其主要特征有自愈、交互、优化、兼容和集成。
1 我国智能电网发展现状
我国的各区域输电网之间的联系较弱,配电网经过几年的城乡改造后,自动化水平大有改善,电网基础设施总体上相对较好,国网公司、南网公司、各高校、企业和科研院所等都进性了大量的智能电网相关的研究和实践,这为我国坚强智能电网的建设奠定了良好的基础。
电科院在广域测量技术、FACTS 技术、数字化变电站、数字化电网、调度自动化、分布式发电及新能源、储能通信等方面为建设坚强智能电网做出了积极的贡献、提供了技术支撑。
国家电网公司组织开展的大电网安全关键技术研究、数字化电网关键技术研究、电力电子关键技术、特高压同步电网安全稳定运行关键技术研究等相关研究实践及“SG186”工程、电力通信建设、用户用电信息采集系统等都为建设我国智能电网奠定了坚实的基础。
华东电网公司以智能输电网相关技术为重点领域,首先开展了“规划技术体系完善研究、高级调度中心、统一数据平台和数字化变电站研究”,在我国智能电网建设上率先迈开了一步。我国华东电网WAMAP 系统,充分利用PMU的动态数据,面向调度运行,重点解决电网安全稳定性的在线监视、实时预警和在线辅助优化决策,率先在电网动态监视和控制领域取得了重大突破。PMU 在我国500kV 及以上所有的发电站、220kV部分变电站安装,广域测量技术已经大范围应用。
江苏大电网安全稳定实时预警及协调防御技术(EACCS)实现了电网精细化调度和智能化控制。华北电网的5E 工程,在可视化和运营管理辅助决策方面,对智能电网进行了有益的探索。初步统计,国网公司系统已有200多座数字化变电站投入运行,在数字化变电站研究和应用领域取得的成果,使在变电站一次设备、变电站通信网络等方面具备了一定建设智能电网的条件,对智能电网的发展将起到重大推动作用。
我国在电网自动化控制领域走在世界的前列,电力通信基本实现主干通道光纤化、数据传输网络化,我国电网的信息化水平已初步达到建设智能电网的要求。同时,我国用户侧管理、负荷管理控制系统等一系列应用在我国已取得一定成果,在江苏、上海等部分地区具有相当成熟的应用系统。无论从技术层面还是管理层面都积累了相当多的经验,但还未达到智能电网对用户大量参与电网互动的要求。
2 智能电网的建设
2.1 电网网架
智能电网的建设首先应该是坚强基础网架的建设,坚强的网架是提高供电可靠性的前提,也是坚强智能电网建设的基础。坚强电网网架,首先要求统一规划,各电压等级电网定位明确,在各自功能范围内发挥作用,实现各级电网协调发展;再者,就是电网合理“分层分区”,主电源直接接入特高压电网,避免电源过于集中,防止因负荷转移引起连锁反应。
2.2 智能发电
以国家能源发展为导向,在系统中接入较大比重的诸如太阳能、风能、大容量储能装置等分布式和可再生能源,重点解决分布式和可再生能源的并网规划、预测、监测、分析、运行、控制等问题,通过积极采用先进、高效的多元发电技术,使得系统运行的灵活性和发电效率大大提高,实现电源发展方式集约化、结构布局科学化、并网接入标准化、运行控制智能化;实现机网信息的双向交换,提高电网对发电侧的控制水平,提高发电装备综合使用和能源利用效率,促进节能降耗;强化电源支撑能力,优化机组运行方式,提升机网协调水平,实现可再生能源的有序接入,保障电力系统安全稳定运行,减少对环境和气候的影响,实现能源的可持续发展。
2.3 调度
调度是智能电网得以正常运行的基础之一,同时也是电力系统运行和控制自动化程度最高的部分。智能电网调度能够有效地提高调度人员进行决策分析的能力,提升电网运行的可靠性。
2.4 装备的智能化
在智能电网中,一次与二次、装备与电网、装置与系统更加融合,复合技术应用日益广泛。智能电网的装备不仅涵盖传统二次系统的测控、保护、安全稳定控制等装置,还将包括传统一次系统的智能电器、静止补偿装置、固态开关、优质低价和高容量的储能装置等。
2.5 智能变电站
智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计功量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。与传统变电站相比,数字化变电站注重的是信息的标准化和传输的网络化,而传统变电站主要注重的是信息化的传输。
2.6 智能用电
智能用电依托坚强电网和现代化管理理念,利用高级量测、高效控制、高速通信、快速储能等技术,实现市场响应迅速、计量公正准确、数据采集实时、收费方式多样、服务高速便捷,构建电网与客户电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系。智能用电的主要特征是技术先进、经济高效、服务多样、灵活互动、友好开放。
3 结语
总的来说,在我国经济迅速发展,电力需求日益增加的今天,智能电网作为一种新型电网,其具有高效、环保、安全、可靠以及互动等优点,智能电网的发展与新能源的利用是其发展的一个新的方向和趋势,这将极大的改善人们的生活水平与生活质量。
参考文献
[1] 陈树勇,宋书芳.智能电网技术综述[J]电网技术,2009,(4)