摘要:随着社会对电力供应的需求量越来越大,对电力系统的正常稳定运行要求也越来越高,智能电网成为目前世界各国电力专家重点研究与发展的主要对象。我国对于智能电网也进行了深入的研究与改进,并已经形成了一定规模的智能电网体系。现本文就针对我国智能电网的基本特征作以简要阐述,并对其技术的发展进行了探讨。
关键词:智能电网 信息化 数字化 自动化 互动化
目前在世界范围内,智能电网的发展现状还是一个初期的基本阶段,很多理论依据和技术方法还没有明确规定。我国电力研究人员在进行智能电网发展的相关研讨中确定具有中国特色的现代化智能电网的基本特征和发展方向,即使未来的中国电网系统成为集信息化、数字化、自动化和互动化为一体的安全经济、高效环保、稳定可靠的现代电网。以下本文就逐一为大家介绍智能电网的基本特征。
一、 信息化
智能电网信息化是指实时和非实时信息的高度集成、共享和利用。我国电力工业信息化的实施开展是在上世纪60年代开始进行的。早期的计算机技术应用还不够成熟,在电力系统的应用中也仅仅只是用于各种数据的计算和设备监测等方面。自80年代后,计算机技术得到了极大的推广与应用,促进了电力系统的信息化发展,现代化信息技术几乎遍布整个电力系统的工作内容中。近年来,电力信息化更是成为电力企业发展战略中的重要内容,使信息化进一步与电力企业的生产、管理与经营高度融合。
1、电力信息化技术发展中存在的问题
在电力系统信息化建设中暴露出诸多问题,如缺乏统一的标准体系,存在重复建设;信息孤岛众多,信息集成度低,无法相互协作发挥整合效益;企业管理信息系统与生产控制系统通常相互分离,信息化建设过程中,过多地投入到设备的自动控制、数据信息的收集共享,,却忽视了对信息的整理和挖掘。
2、对于电力信息化发展的建议
(1)在国家电网公司信息发展规划的指导下, 按照相关的成熟信息技术标准体系, 统一数据编码, 统一制定软件架构标准体系, 统一制定电力业务标准、文档标准和服务标准等相关规范。
(2)整合现有各信息管理平台, 争取尽早实现整个电力大企业的数据一体化、集成应用一体化、电力服务一体化。
(3) 电力企业管理信息系统与电力生产控制系统有机结合,加强数据深层挖掘研究和应用。
二、数字化
数字化是指电网对象、结构及状态的定量描述和各类信息的精确高效采集与传输。电力系统数字化概念的提出使电网的运行管理有了一个新的发展。电力系统数字化的具体内容涉及面较广,几乎覆盖了整个系统的运行工作对信息的收集与整理,对电力企业的发展管理以及外部环境对于电力系统的影响等方面,实现对研究对象的实时描述与再现两个方面的功能。目前我国的电力系统数字化主要采用电力系统离线仿真软件和数模混合仿真系统。电力系统实时数字仿真器也正得到越来越广泛的应用。
1、在电力系统数字化建设过程中存在的问题
在当前的电力系统数字化建设过程中,主要存在的问题有厂站侧的数字化进程滞后于调度侧。数字化变电站仍然处于示范阶段, 离实际的规模应用还有一段距离。调度侧的高级应用系统缺少集成和统一的标准。对某些元件的数学模型有待进一步深入研究,缺少系统以外的重要信息, 如光照、风力、地质运动等。
2、对电力数字化建设的建议
(1) 积极推进厂站侧数字化进程。实现输电元件的测量、保护、控制、通信一体化, 实现对输电元件的数字化监测以及分散式的智能决策;实现发电厂的数字化生产。
(2) 加强调度侧高级应用系统的集成和标准化建设。将分散的EMS、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成, 调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换, 便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。
(3) 加强系统元件数学模型研究,积极与公共服务系统配合,将对系统安全稳定影响较大的外部信息数字化, 并集成到相应的决策分析系统中,为电力系统避免自然灾害导致的大停电提前做好准备。
三、自动化
自动化是指电网控制策略的自动优选、运行状态的自动监控和故障状态的自动恢复等。我国的电力系统自动化发展已经有接近半个世纪的历史了,随着计算机技术的发展,不断更新自动化技术,由原来的调度自动化、厂站自动化和配电自动化发展到今天的在数据库、安全防护、电力营销等等,多个层面都实现了自动化管理。尽管如此,我国的电力系统自动化程度和水平仍然远远低于发达国家,对于电力系统自动化技术仍然需要随着科技的进步和计算机技术的发展而不断的创新与进步。
1、电力系统自动化发展过程中存的问题
在我国的智能电网发展中,存在着一些制约电力自动化发展的因素,主要体现在以下几方面:调度侧各种控制系统或辅助决策系统,种类较多,缺少集成和统一标准;另外, 调度侧仍需人工参与才能实现闭环控制, 缺少智能专家系统支持。配电自动化水平仍较低;各种控制措施以分散、独立控制为主, 缺少彼此间的协调优化。
2、自动化发展的建议
(1) 类似于数字化与信息化中的标准化建设, 统一调度侧各控制系统的功能、接口、数据库等。
(2) 加快智能控制方法的工程化进程,。依靠智能控制方法, 减少人工参与, 实现实时在线的定值修改、策略搜索、在线自动控制等功能。
(3) 借鉴国外在综合自动化方面的经验, 积极发展配电自动化。
四、互动化
互动化是指电源、电网和用户资源的友好互动和协调运行。互动化是信息化、数字化和自动化的最终目标,是智能电网的本质要求。主要包括发电与电网之间的互动和电网与用户之间的互动这两种形式。近年来我国电力体制的改革为这一目标的实现提供了良好的机遇与条件,但在具体的实施中,仍然存在着很多问题,需要进一步改革和完善。
1、电力系统互动化发展存在的问题
电力互动发展中存在的问题主要可以归为以下几点:在发电商竞价上网的过程中,三公 原则的力度还不够大;对可再生能源发电并网的相关技术研究相对滞后;用户侧硬件装置和软件配置还不具备与电网互动的智能化条件。
2、关于电力互动化发展的建议
(1) 建立公开、透明的统一电力市场信息平台, 并逐步纳入电网统一信息平台之中。另外, 随着特高压全国联网的实现, 有必要加快全国电力市场的建设进程。
(2) 加快可再生能源并网对系统安全稳定影响的研究, 并制定、完善相应的并网标准。
(3) 着力开展双向互动营销技术、高级量测技术等研究, 并开展智能电器和智能电表研发。
五、结语
智能电网的建设与推广对于我国电力事业的发展具有重要的意义,是目前我国电力系统发展的主要目标。本文通过对智能电网的信息化、数字化、自动化、互动化这四个基本特征的发展进程进行了简单介绍,指出了智能电网发展中存在的相关问题,并提出相应解决建议,希望能为行内人士提供一些帮助。