智能电网运行的关键技术探析

刘红兵

摘 要:电能是科技社会重要的公用性资源,也是人们日常生活必不可少的工具。电力系统是为社会以及公民生产生活提供必要服务的社会基础设施中的重要一员。随着科技的发展,事故频发的传统电网已经无法满足社会的需要,智能电网体系一经提出就得到了各国的共鸣和相应。它不仅显著增强了电力系统的可靠性和效率,在电力系统为社会服务的能力上也有所改善。本文对智能电网的定义和其特征进行了叙述,并重点分析了智能电网运行的关键技术问题。

关键词:智能电网特征运行关键技术

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0065-01

随着21世纪的前行,传统电网老化严重、事故多发、效率下降已经造成无法满足社会和公民需求的现象。而节能减排、绿色能源、可持续发展等观念的提出让人类能源发展面临着首次挑战。世界能源发展的格局正在进行着重大而又深刻的改变,各国迫切希望建设一个信息技术改造现有能源利用体系,建设出能源使用的创新体系,最大可能地开发出电网体系的效率。因此,智能电网体系一经提出就得到了各国的关注和相应,依据自身电网体系和经济发展的实际情况,制定建设智能电网的发展战略。全球大多数发达国家更是将建设和发展智能电网作为发展未来低碳经济的重要措施。一时间,智能电网的概念在全世界飞速传播。

随着我国电网的高速建设和电网体系改革不断取得成果,我国国家电网公司也在这股热潮下迅速地将智能电网的建设提升到战略层面,智能电网必将成为我国电网改革和发展的一个新方向。

1 智能电网的定义和特点

1.1 智能电网的定义

智能电网出现至今并没有一个已经确定下来的公认定义,随着电网的发展,各国各领域结合自身电力发展的具体实际情况,通过迥异的研究和实践都形成了不同的发展方向和技术路线。

我国天津大学余贻鑫院士对智能电网是这样定义的:智能电网是一个完全自动化的供电网络,在它体系下的每一个用户以及节点都会进行实时监控,对发电厂至用户端电器之间每一点的电流和信息都保证双向流动。而我国国家电网公司所公布的智能电网的概念是这样的,即,以坚强网架为基础,通信信息平台做支撑,用智能控制为手段,囊括发电、输电、变电、配电、用电以及调度这6个环节,将所有低、中、高以及特高电压覆盖,实现“电力流、信息流、业务流”的高强度融合,达到可靠性高、价钱低廉、高效率环保又透明友好为目标的现代化电网。

1.2 智能电网的特点

与传统电网相比,智能电网具备以下特点:(1)自愈和可靠性高。智能电网具有极强的预警系统,故障诊断、隔离和自我回复能力。并且,在受到不可抗因素的侵害时,依然能确保电网的安全运行。(2)经济高效。智能电网对设备传输容量和利用效率有很高的提升作用,在跨区域时能及时进行调度,平衡缺口,实行动态的电价制度。c 兼容友好。不仅能适应较大电源的集中接入,对分布式发电和可再生能源的大规模应用也能够提供支持。智能电网能够与客户进行智能互动,以最为贴合的方式提供最佳最可靠的电能供应。

2智能电网运行的关键技术

2.1 通信系统

高速、实时、标准的通信系统是建立智能电网的重要基础。有了这样的通信系统,智能电网的数据保护、取得以及控制才能实现,建设智能电网才能打下第一步基础。具备以上要求的通信系统才能及时发现故障早期的征兆,对其进行相应的措施,而对已经出现的故障做出及时的应对。另外,通信系统和电网一样要深入用户中,由此形成的密切相连的电网和通信网络才能实现智能电网的目标表现出它优异于传统电网的特质。

2.2 智能调度

现有的调度自动化存在很多问题,像信息纷繁复杂,控制过程安全系数低,缺乏集中控制的方法,事故决策困难,等等。智能调度是对现使用的调度自动化系统的发展改良,它是智能电网建设的重要环节之一,是提高控制过程安全性、提升系统集中控制力度、优化资源配置的重要技术基础。因此为了在广域信息的网络保护和紧急控制的基础上,构建一个集协调电力系统保护和控制、紧急控制和地区稳定控制系统等于一身的综合防御体系,实现调度的科学决策和电力系统的高效率管理,及时快速地对故障、事故的反应都需要对智能调度进行研究。

2.3 智能电网的信息管理

与传统电网相比,智能电网对于信息的管理包括收集和整理、分析、集成、可视化显示以及信息保护这5个方面,(1)信息的收集和整理。在这一方面,智能电网具备翔实的实时数据收集系统,分布式的处理服务,智能电子资源的动态共享,高速的大容量存取以及备用。(2)分析信息。智能电网会对经过收集、处理以及集成后的各项信息进行业务分析,为各方面提供最直接清晰的结果数据。(3)信息的集成。智能电网的信息可以从纵向和横向两方面从产业链、电网信息和企业内部的信息进行。(4)信息的可视化显示。智能电网可以为不同的用户提供贴合需要的可视化显示,例如语音识别,触摸屏,三维动画等。e 信息保护。对于各用户的信息,智能电网能够也必须做到保护其信息不外泄和保障用户的经济利益。

2.4 能源的分布式接入

建设具有智能判断和自愈、自适应功能的多样能源统一入网和分布式管理的网络系统,对各用户、各地点用电信息实施实时监控和收集,用可靠和经济的配电和送电方式将电运送到用户的终端,提高电力系统的安全性和利用率,是智能电网的核心所在。

像小水电、风力发电和燃料电池等分布式的电源并入中压或低压配电网上工作,可以对传统的配电系统进行全面的改变,使用新保护方案、新的电压控制方法和设备的系统能更加完美地满足双向潮流的需求。在提高电力系统的安全和效率外也为其提供了极大的灵活性。

3结语

我国和西方发达国家的现状不同,国外对智能电网的研究多是集中在配电领域,而我国首先要解决的却是如此高效安全环保地满足不断增长的电能需求。因此,更多的关注都落在了智能输电网以及和特高压电网的建设和发展上。智能电网对提高电力系统的安全性、能源利用效率、节能减排保护环境都有其积极的作用,对这项长期的系统性工程不仅相应政策部门要紧密关注,科技人员更要提高重视,让我国在这一领域的关键技术特别是运行的关键技术更上一个台阶。

参考文献

[1] 钟金.建设信息时代的智能电能[J].电网技术,2009.

[2] 调度自动化系统网络结构及主要功能的实现,张云延,娄华薇,河北电力技术,2008,5.

[3] 电网调度自动化相关问题的研究,陈联松,科技信息,2008,24.

[4] 宋宏坤,电网调度操作票管理专家系统及应用,电力系统自动化,1999(19).

[5] 琳明兰,钱路江,等,智能型电网调度操作票的设计与实现,电工技术杂志,2001(8).