智能电网在电力技术及电力系统规划中的运用研究
​朱庆勇
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​朱庆勇,. 智能电网在电力技术及电力系统规划中的运用研究[J]. 电网技术研究,20211. DOI:10.12721/ccn.2021.157005.
摘要: 电力行业经过数十年的发展,大多数国家对电力的需求已经达到饱和的状态,电力行业的工作重心也逐渐从电力基础设施建设逐渐转移到提高运转效率上来,在这种时代背景下,智能电网在提高能源使用率和电力利用效率有着非同一般的作用,各国在智能电网的研发也有相当的投入。本文主要简要介绍了智能电网的基本含义,重点说明了智能电网在电力系统的技术应用,探索了智能电网在电力系统的巨大作用。
关键词: 电力系统;智能电网;电力规划
DOI:10.12721/ccn.2021.157005
基金资助:

引 言:应用智能化、自动化技术提高配网电力系统的运行稳定性、用户的用电可靠性是电力行业发展的必然途径。其中,配网自动化技术的应用是重要一环,相较于传统的电网管理方式,智能电网有着无与伦比的优势,只有不断提高对智能电网相关技术的研究才能真正的让智能电网技术在电力技术和电力系统中发挥更加重要的作用,让智能电网对电力系统做出更深层次的优化。电力系统的发展和规划关系到居民的的日常生活,加快清洁能源的的快速发展,推动我国能源结构的优化,实现电网和居民的互动,更加方便居民生产生活都需要智能电网的持续推广和应用。本文对配网自动化在智能电网中的应用进行分析,为进一步开展工作提供参考。

1 智能电网及配网自动化概述

智能电网是电力系统的发展方向,其本质是物理电网与各类智能化装备和系统的相互融合,与传统电网有着根本性的区别。智能电网利用先进的数据测量与采集技术得到电网的运行信息,通过高效可靠的通信网络传输至数据中心进行分析计算,再交由决策系统输出相应的调控措施,实现电网的智能化控制,使得电网的运行更加安全、经济。智能电网的发展需求不仅能够提高电力系统行业自身的创新水平,同时也对数据工程、通信工程等领域提供了新的着力方向。配网自动化是智能电网的重要组成部分,除了与通信技术、网络技术的融合,配网自动化更需要地理信息系统发挥基础性作用,同时对主站的中心控制能力要求较高,以实现中低压配网设备的实时监视与智能控制。

2 配网自动化的特点

2.1 自动性

配网自动化的自动性是其根本特点,建立在内置于自动化系统中的一系列规则之上。例如,通过设定线路运行的关键监测参数,配电管理自动化系统可监测线路状态异常;通过用电管理侧的规则设定,调度自动化系统可对区域内负荷进行控制;通过定制馈线故障处理逻辑,馈线自动化系统可实现故障线路的隔离与告警。所有系统的功能实现都是自动进行的,代替了大部分的人力工作。

2.2安全性

配网自动化系统的安全性体现于强大的抗干扰能力。在应用自动化控制技术后,设备的动作必须得到可靠的指令,从而降低甚至杜绝了外界扰动导致误动的可能性,从而极大地提高了配网设备运行的稳定性。

2.3选择性

配网自动化系统的选择性在于对设备的正确选择。在系统中,每一个设备都有自己独有的特征编码,从而在系统发生异常时系统可以马上判别发生故障的设备及其位置,并采取针对性的措施,迅速隔离选择出的故障点,恢复受影响区域设备的正常运行。

3 配网自动化在智能电网中的应用

3.1环网柜的优化控制

环网柜主要用于环网供电,是配网中的重要元件。当前在我国的配电网中,环网柜大量应用于居民小区的供电,满足居民用电的需求。对环网柜进行优化控制和布局,既能够保证供电的可靠性,还可以有效提高运行效率。然而,环网柜在运行中也存在故障的可能,且故障往往造成大范围的停电,而故障发生的很大一部分原因是负荷电流与柜内负荷开关不匹配。配电自动化技术可使环网柜内应用智能开关,利用智能开关的高灵敏度、可自动设置的功能,使环网柜按照当前的负荷进行调控,在保证环网柜自身安全运行的前提下,为居民的可靠用电提供有利保障。

3.2 配网信息的集成处理

随着城市的发展,城市配网的运行规模在逐渐扩大,产生的各类信息也随之增长。为了应对这一情况,采用自动化技术对配网信息进行集成处理是必要手段。信息的集成处理可分为2个方面:①对所有监测单元的数据进行自动采集、统计与展示,为运维人员全景化地掌握当前电网运行情况提供帮助。②实现配电网动态感知及预警机制,利用机器学习等技术,对设备的当前状态进行分析评估,并预测设备未来的运行状态,辅助配网运维人员的调控决策。另外,通过数据的深度挖掘,可发现设备的运行信息关键点,在对关键信息的直接相关性进行分析后,可提前预警可能出现的缺陷及故障。

3.3利用新型控制器提高电压质量

随着电网对电压控制精确度和连续性的要求越来越高,具有快速、精准的调压能力的柔性交流传输设备(FACTS)如SVC、STATCOM、UPFC等近年来正快速发展,成为解决电压问题的一个不可忽视的新方法。除了应用单一的FACTS装置,SVG和STATCOM配合应用、TCSC和SVC配合应用等方式提供了更为有效的调节效果;具有综合控制能力的UPFC控制器在分布式电源并网中的作用也得到了验证。长远看来,合理地应用FACTS装置可极大地改善配电网接入DG后的电压质量,具有广泛的应用前景。

3.4 智能化用电管理

基于配网自动化系统的数据采集系统与通信系统,可以在集控中心建立用电管理系统,实现以下功能:①监控用户侧电压水平,以此为根据科学分布与布置无功补偿设备,降低网络损耗,提高用户用电质量与配网运行效率。②全面分析客户用电数据,掌握客户用电的时序性,了解客户用电的具体情况,及时发现窃电与偷电等异常。③根据客户的用电规律,智能安排网络运行方式与潮流分布,实现配电网的智能化管理。通过以上功能的实现,配网运维部门能在有效的数据和智能化系统支撑下,更好地做好客户的用电管理工作,提升自身的服务质量。

3.5 采取针对性防范措施

要采取必要的预防措施,保证智能电网系统运行的安全性和稳定性。比如,在进行常规安全建设工作中,可以合理运用各种病毒防护工作软件,对智能电网防火墙系统进行全面加固和处理。除此之外,还需要对电网工作当中的核心业务进行重点防护,比如各个组业务系统、数据服务器系统以及对外提供出的网站服务器内容等。

结 语

当前随着中国各项科技技术不断向前发展,智能电网已经融入到了人们日常生活和工作的方方面面,有效提高老年人的日常生活质量,并且推动着中国社会经济的快速向前发展。所谓智能电网,主要指的是供应商和消费者相互之间,形成一种双向通信结构的升级电网,智能化电网的功能相对较多,不但具备了智能测量功能,同时还具有监视系统的功能效果,在实际的供电工作中,可以根据用户的电力消耗状况,实现对电力资源的自动化分配。在智能电网的网络安全控制工作中所涉及到的关键性技术相对较多,并且具有一定的复杂性,要想全面提高智能电网运行工作的安全性和可靠性,必须要对网络安全关键性技术加以合理运用,全面提高智能电网的运行工作效果,推动中国电网事业的长远稳定发展。

参考文献

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