智能电网调度运行面临的关键技术研究

2020-11-18 11:01王学宁
中国电气工程学报 2020年14期
关键词:调度运行智能电网关键技术

摘要:智能电网的进步以及质量直接决定着电力网络总体的进步以及质量,对智能电网实施科学的调度,可以有效地强化其质量,提高经济方面的收益,促进社会经济和环境的优化以及完善,所以,对于智能电网调度运行关键技术进行分析研究具有重要的意义。

关键词:智能电网;调度运行;关键技术

1智能电网的特性分析

1.1智能电网存在兼容性

智能电网兼容性通常指的是其可以和微电网及分布式电网并网运行,可以很好地衔接风能以及太阳能等自然资源,可以与对应的储能装置以及电源一起应用,这么做可以实现各种类型用户的要求。

1.2智能电网存在自愈性

智能电网的自愈性是它最核心的一种特性,此特性是保障电网可以平稳安全运转的根本。当电网出于种种原因的作用而出现故障后,工作人员只要通过非常简便的操作,就可以很好地隔离电网中出现故障的机构或元件,而且这对于电力系统的顺利运转只会造成很小的影响。如果电网运转时,有的电器元件遇到状况或者局部的网络存在某种问题,智能电网可以有效地实施自动检验、分析、调节工作,及时处理故障,确保电网可以顺利运转。

1.3智能电网具有优质、高效的特点

将现代化的信息监控技术与智能电网建设相结合,可以很好地加强设备的工作效率,确保了电网运行的质量以及效率能够比之前更高,而且很好地节约了电网运维成本。社会在不停地进步,科技水平也在不断地攀升,已经有非常多的高新科技被广泛应用于人们的日常生活中,电力已成为人们生活的必需品,电能的质量以及电能的多样化变得尤为重要。智能电网的建设不仅可以有效地实现人们对于电力的种种要求,让电网信息可以获得很好的共享,并且还可以让电网的质量得到提升,使其更加细致规范,管理水平更高。

2电网调度的功能分析

2.1调度运行

主要实时监测系统中的发电厂、变电站以及各种电气设备运行情况,保持电网频率、电压、稳定限额等在正常范围内;指挥电网设备调度倒闸操作,保证调度倒闸操作指令的正确性;针对系统中出现的问题及时采取措施,避免事故扩大,控制系统的运行,是电网运行的执行环节,是管理电网生产运行的指挥系统。

2.2调度计划

计划功能主要监测电网是否正常运行、电网负荷是否超过额定负荷,并有效安排发电机的开机方式。此外,有效校核电网運行,保证了设备运行中的电量、电力平衡。

2.3通信自动化

主要负责电网数据采集、传送及显示,为调度机构发布正确系统操作指令提供相应技术支持,也是确保各种二次设备顺利动作的基础,保证系统的安全稳定运行。

2.4运行方式

运行方式针对的是电网运行中设备因故障出现停电而进行的检修,分析电网的整体运行并进行科学计算,为电网调度指挥提供有效的决策和支持,同时为其他部门的电网运行提供有效规划。

2.5继电保护

负责电网中继电保护及安全自动装置的整定计算工作,对全网二次装置进行技术管理,为电网的安全稳定运行提供技术支持。

3智能电网调度运行关键技术的研究

3.1电网实时动态监测技术

现代科技的发展为电力系统广域网动态监控提供了有力的技术手段,自二十世纪九十年代初期,基于全球定位系统(GPS)的相量测量单元(PMU)的成功研制,标志着同步相量技术的诞生。应用广域网动态测量(WAMS)技术可以在同一时间参考轴下,获取大规模的电力系统实时动态信息和稳态信息,为电力系统的运行和控制提供了新的途径和方法。该系统利用PMU的三大特色:直接测量发电机功角;每隔40ms及以内向调度主站传送一次电网动态数据;利用GPS给每个数据打上时标,获取同一时间断面上的数据,从而实现电网的动态数据监测、记录、电网扰动分析和电网低频振荡告警等,提高电网安全稳定性。由于该系统可以实现40ms及以内的高速同步测量和数据记录,为准确分析电网的扰动原因发挥了重要作用,因此又称为电网实时动态监测系统。该系统基于SCADA/EMS系统,不仅弥补了原有系统的不足,还创造性地引入WAMS系统。这种创造性技术的发展可更好地提升电力系统调度、预警等能力,加速电力系统的变革。

3.2电网动态监测预警与辅助决策技术

电网动态监测预警与辅助决策技术的出发点在于在动态监测基础上对监测

数据进行在线计算,并将计算结果提供给调度运行人员,帮助调度运行人员预决策,从而大大提高调度运行人员对电网的驾驭能力与控制能力。预警与辅助决策系统主要功能包括以下方面的内容:电网实时动态监测、在线状态估计、在线静态安全与电压稳定计算分析、在线热稳定计算、暂态功角稳定计算分析、在线暂态电压稳定计算分析、在线频率稳定计算分析、在线暂态功角稳定预防控制辅助决策、在线静态电压稳定预防控制辅助决策、在线暂态电压稳定预防控制辅助决策、在线低频振荡计算分析、在线热稳定预防控制辅助决策、在线低频振荡预防控制辅助决策、在线频率稳定预防控制辅助决策,以及在线暂态功角稳定紧急控制辅助决策等。

3.3电网调度短路电流控制技术

随着社会的快速发展以及各个领域的提升,用户对于电网运行策划以及电网调度情况有了更高的要求,同时也对电网调度控制短路技术对于智能电网的重要程度有了全新的认识。从传统电网的调度视角分析,控制短路技术主要包含电网结构、设备性能及运行方式等。实际中,需控制其他影响因素,避免对电网造成较大波动。FCL是控制短路电流的一种先进技术,通过限制故障电流快速断开事故设备达到目的。电网系统运行正常的情况下,FCL表现为低阻抗甚至是零阻抗。一旦出现问题,FCL的阻抗将持续增加,可避免影响智能电网的正常运行。

3.4电网调度预警以及辅助技术分析

通过电网调度预警和辅助技术,能够对于电网进行实时的监测,同时也能够使得工作人员获得相对准确的信息和电网运行具体状态,确保相关工作人员能够全方位了解电网调度的运行情况,电网调度人员可以依照这些信息进行判断决策,从而确保电网能够更加稳定可靠的运行。同时,将电网调度预警监测和辅助技术应用在相关数据的分析计算方面,利用相应的软件对于数据进行分析计算,对于电压、功率以及频率等指标进行跟踪判定,电网调度系统会按照数据分析所得到的结果判定是否发出预警,同时制定出科学合理的预警方案,通过较为合理的措施降低电网事故发生的概率,确保电网的安全稳定运行,提升电网运行经济效益。

4结语

在推动智能电网调度运行技术应用过程中,要不断提升相应工作人员的综合能力以及职业道德,同时也要制定完善的排查和检验计划,严格按照计划进行安全隐患的排查,确保智能电网运行的安全性,进一步推动智能电网调度运行的效益。

参考文献

[1]徐智慧.智能电网调度运行面临关键技术[J].智能城市,2016.

[2]黄丽,杨跃华,张元元.解析智能电网调度运行面临关键技术[J].通讯世界,2016.

[3]林芳旭,杨杨,林凤来.智能电网调度运行面临的关键技术研究[J].黑龙江科技信息,2016.

作者介绍:

王学宁(1994.07.24-);男;甘肃张掖;汉;大学本科;助理工程师;电力调度员;电网调度及新能源消纳;国网甘肃省电力公司张掖供电公司。

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