简析电力系统电网调度自动化孙军

简析电力系统电网调度自动化孙军

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摘要:电力调度自动化系统的功能比较多,不仅仅能对整个电网运行所需要的信息进行有效的收集整理,对整个自动化系统的运行进行实时的监督及控制,还能间接的为各级电力调度机构生产运行人员的决策分析提供相应的数据和方法。本文结合电力系统中电网调度自动化的功能,分析电网调度自动化系统的结构,探讨了电力系统电网调度自动化发展方向。

关键词:电力系统;电网调度;自动化

引言

随着经济的不断发展,传统的电力系统在提供生活用电和生产用电方面表现得越来越力不从心,用电量的不断提高,对电力系统发电量提出了更高的要求和挑战,电网的不断扩大需要强化电力系统的安全性和稳定性。电力系统电力调度自动化,是电力事业发展的必然,不仅能够有效提供电力系统运行的相关信息,还能方便电网运行监控人员进行相关的系统数据处理,是当前电力系统的重要组成部分,是保证电力系统安全性、稳定性、经济适用性的基石,能够促进电力事业的快速发展,提高电力企业的经济效益和社会效益。

一、电力系统中电网调度自动化的功能

在逐渐复杂的电力系统运行操作中,电网出现问题的几率也在悄然的增加,当然,电网故障的出现并不只是因为供需关系的影响,还有一个原因就是,由于各种用电量的增加,用户对供电安全性和供电质量的要求也在增加所以对电力系统运行自动化水平和调度人员的技能的要求在增加。电网调度自动化的好处就在于能带来巨大的经济效益,能够促进整个电网的安全运行。电力系统电网调度自动化的功能:

能量管理的功能:如网络拓扑、状态估计、优化潮流、静态安全分析、调度员模拟培训等管理功能。

负荷预测的功能:即根据电网的历史数据,采用人工神经网络、卡尔曼滤波和灰色理论等方法,结合天气变化、政治体育事件等因素,对电网未来24h或年、季、月内的用电负荷作出尽可能准确的预测,以便及时制定和调整发电计划。

电量计费的功能:在完成电能量自动采集和处理的基础上,按峰谷分时电价及电力市场实际运作过程中所产生的各类结算条件,对电力市场中的各方进行电费的结算。

合同管理的功能:主要是对参与交易的电力市场中各方的合同(指期货交易或现货交易的发、供、用电合同)进行管理,包括合同的签定、修改、违约处理等。

报价管理功能:主要是根据事先报价,对参与交易的电力市场中各发、供、用电企业未来24h的发、供、用电计划进行统筹安排,经电力系统经纪人确认后,下达给各发、供、用电企业执行。

配电管理的功能:由于我国电网管理的特点,城市的配电调度中心往往和地区供电调度中心在一起,信息源又来自同一座变电所,因而地区供电网的调度自动化实际应是输电和配电自动化的结合。此外,配电网的三相不平衡计算也比输电网复杂得多。

二、电网调度自动化系统的结构分析

2.1信息采集与控制子系统。信息采集与控制子系统主要是对采集到的信息进行处理、加工。一是计算机硬件系统。计算机硬件系统配置主要分为分层式和分布式。其中分层式包括前置机,主要负责各厂站远动终端的通信并取得信息;主控机,担任SCADA任务;后台机,担任安全分析和经济计算等任务。而分布式配置是把各种功能分散到多台计算机中去,由局域网LAN将各台计算机连接起来,各台计算机之间通过LAN交换数据,备用机同样连在局域网络上,并可随时承担同类故障机或预定的其它故障机的任务。二是计算机软件系统。计算机软件系统包括系统软件、支持软件和应用软件。系统软件包括操作系统、语言编译和其它服务程序;支持软件主要有数据库管理、网络通信、人机联系管理、备用计算机切换管理等服务性软件;应用软件是最终实现调度自动化各种功能的软件,包括SCADA软件,自动发电控制和经济运行软件,安全分析和对策软件等。

2.2人机联系子系统。人机联系子系统主要是完成显示、人机交互、记录和报警等任务。主要设备有彩色屏幕显示器、动态模拟屏、打印机、记录仪表和拷贝机以及音响报警器等。

2.3信息采集与命令执行子系统。信息采集与命令执行子系统由分布在电力系统中各厂站的远动终端RTU和调度中心的前置处理机组成。RTU是远离调度端对发电厂或者变电所现场信息实现检测和控制的装置。RTU由微型计算机系统构成,实现厂站端的信息采集并通过信息传输通道发送到调度中心,同时也执行调度中心计算机下达的遥控遥调命令。

三、电力系统电网调度自动化发展方向

3.1数字化

随着信息化的普及和深入,越来越多的目光投向了数字化变电站和数字化电网的研究开发。实行数字化的目标是利用电网运行数据采集、处理、通信和信息综合利用的框架建立分区、分层和分类的数字化电网调度体系.实现电网监控分析的数据统一和规范化管理,以及信息挖掘和信息增值利用,实现电力信息化和可视化、智能化调度,提高决策效率和电力系统的安全、稳定、经济运行水平。

3.2集成化

集成化是指要形成互联大电网调度的二次系统,这种系统需要综合利用多角度、多尺度、广域大范围的电网信息及目前分离的各系统内存在的各种数据。调度数据集成化就是要实现调度数据的整合,实现数据和应用的标准化,实现相关应用系统的资源整合和数据共享。实现电网调度信息化和管理现代化。

3.3网格化

网格技术是近年来国际上兴起的一种重要信息技术。网格技术对于网络上各种资源具有巨大的整合能力.如果将其应用到电力系统中,可以为不同调度系统之间信息和资源的共享带来方便.并最终成为支撑广域电网分布式电力系统汁算和仿真的支撑平台.可实现各级电网调度自动化系统和调度员培训仿真(DTS)、系统动态形成虚拟的大EMS、共享资源和协同分析、保证电网的安全稳定运行和控制。

3.4智能化

智能调度是未来电网发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能有效整合并综合利用电力系统的稳态、动态和暂态运行信息,实现电力系统正常运行的监测与优化、预警和动态预防控制、事故的智能辨识、事故后的故障分析处理和系统恢复.紧急状态下的协调控制,实现调度、运行和管理的智能化、电网调度可视化等高级应用功能。

总而言之,电力系统电网调度自动化,是时代的发展要求,是现代社会电力事业发展的必然走向,是提高电力系统经济效益和社会效益的重要保障,符合社会的整体要求和历史走向,满足了现代人对电力事业的整体愿望。当前电力系统电网调度自动化功能正逐步健全,技术应用正不断拓宽,虽然在其应用和发展过程中存在一些暂时的缺陷和不足,但是为电力系统的进一步发展奠定了坚实的基础。了解电力系统电网调度自动化的现有功能,熟练地应用相关技术,及时弥补自动系统过程中已经出现的问题和不足,并加以改进和修正,是未来电力系统电网调度自动化的必然要求,只有这样,才能不断提高电力系统效力,确保电力系统稳定,推动电力系统高效运行,确保生产用电和生活用电的及时到位、方便快捷,促进电力事业的整体发展。

四、结语

电力市场环境下,电网调度自动化系统应该以崭新的面貌出现。要求电网调度自动化系统设计者应该首先具有电力市场的观念。在系统的开放性、实时性、网络结构、网络能力、计算能力、综合决策能力及主站选型配置方面要有新突破,应尽量采用面向对象技术、多媒体技术、人工智能技术、神经网络技术及电力系统通信结构技术等,使之与发电厂效率系统、管理信息系统、配电管理系统等实现无缝联接。

参考文献:

[1]王晓梅.电力系统县级电网调度自动化系统的研究[J].华北电力技术.2015

[2]王浩.浅谈电力系统电网调度自动化.科技致富向导,2011(34).

[3]邱雪君.浅议电力系统电网调度自动化[J].黑龙江科技信息,2010(33).

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