一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的概念及特征

梁書豪

摘 要

本文詳細闡述了新形勢下自動化調(diào)試的新技術(shù)和電網(wǎng)運行的新需求以及現(xiàn)代一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的概念，詳細介紹了一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的新特征。

【關(guān)鍵詞】一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng) 智能電網(wǎng) 調(diào)試自動化

上世紀60年代，Dy-Liacco發(fā)明了能量管理系統(tǒng)，成為了受到世界各國廣泛運用的電力調(diào)度中心，然而由于受限于當時的技術(shù)，此系統(tǒng)僅僅只運行于提高電網(wǎng)運行的安全性。隨著技術(shù)水平的不斷進步，輸電配電公司以及發(fā)電公司等電力企業(yè)為了現(xiàn)實經(jīng)濟收益的最大化，在確保電力系統(tǒng)安全性的前提下針對電網(wǎng)的高度能力進行了學層次的改進，提升了電網(wǎng)運行的靈活性以及可操作性。當前，人類已經(jīng)全面進入自動化、智能化時代，隨著用戶作用數(shù)據(jù)的不斷豐富，智能系統(tǒng)在一體化電網(wǎng)中的大規(guī)模應(yīng)用成為可能，從電力系統(tǒng)自身出發(fā)，將用戶信息和企業(yè)業(yè)務(wù)與社會需求有機結(jié)合起來，可以對整個電力工業(yè)系統(tǒng)進行完善與升級，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性與安全性。

一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)是一種全新的系統(tǒng)，是管理和控制電網(wǎng)運行的重要系統(tǒng)，由廠站的運行駕駛艙系統(tǒng)和各級主站組成，其中每個駕駛艙系統(tǒng)以由運行監(jiān)控系統(tǒng)和運行管理系統(tǒng)組成。

相比于傳統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)，一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)所涵蓋的服務(wù)內(nèi)容更加廣泛，除了起到系統(tǒng)調(diào)試的作用之外，還包含運行管理以及發(fā)電配電等方面的控制工作，幾乎涵蓋了社會生產(chǎn)對于電力需求所有方面的服務(wù)業(yè)務(wù).在運行監(jiān)控方面，一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)可以對電動運行過程中相關(guān)環(huán)節(jié)進行控制，包括用電、配電、輸電以及發(fā)電等環(huán)節(jié)，另外也能夠?qū)Ω鞣N一次設(shè)備進行監(jiān)測，觀察設(shè)備對運行狀態(tài)并且對用戶計費信息進行采集。在運行管理方面，一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌?、市、縣的廠站端用電、廠站端發(fā)電以及調(diào)試機構(gòu)進行全面覆蓋，可以根據(jù)用戶信息分析出用戶的使用需求，進而對智能系統(tǒng)提供強加強大的數(shù)據(jù)支持，為用戶提供更加精確、更加靈活的電力服務(wù)。

1 一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的構(gòu)架

一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)本質(zhì)上是一種電網(wǎng)運行技術(shù)支持系統(tǒng)，模塊化、智能化、一體化是其主要特征，能夠進行電網(wǎng)公司廠站運行業(yè)務(wù)以及各級調(diào)度主站的控制與管理工作，有機結(jié)合了在線與決策、節(jié)能發(fā)電調(diào)度以及DMIS等控制系統(tǒng)。

在技術(shù)架構(gòu)方面，一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)以智能電網(wǎng)為核心，具體架構(gòu)如圖1所示。

由圖1可知，一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)主要由各級主站的運行駕駛艙系統(tǒng)組成，網(wǎng)級運行駕駛艙系統(tǒng)由全網(wǎng)統(tǒng)一建設(shè)，不同省、市、縣也需要配備與之相適應(yīng)運行駕駛艙系統(tǒng)，通過協(xié)調(diào)控制使不同級別的運行駕駛艙系統(tǒng)統(tǒng)一運行；次級別的運行駕駛艙系統(tǒng)也可能根據(jù)各自的功能分為運行監(jiān)控系統(tǒng)和運行管理系統(tǒng)，其中運行監(jiān)控系統(tǒng)負責監(jiān)督、分析和評價電網(wǎng)運行情況，運行管理系統(tǒng)負責負責對計劃、業(yè)務(wù)和運行進行管理。另外，運行駕駛艙系統(tǒng)需要保證架構(gòu)體系的兼容性，模型一定要與數(shù)據(jù)接口相一致，全球技術(shù)施工人員進行運行服務(wù)總線以及一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的構(gòu)建，優(yōu)化并改善各子系統(tǒng)的控制調(diào)度能力。從橫向、縱向兩個方面對各級調(diào)度中心進行優(yōu)化，使運行監(jiān)控系統(tǒng)和運行管理系統(tǒng)模塊更加標準化，使不同模塊的業(yè)務(wù)功能更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一。一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)通過服務(wù)總線，使系統(tǒng)內(nèi)的各項控制設(shè)備緊密聯(lián)系，提升信息的交互性。

一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)深刻影響著智能電網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)，電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化也，離不開服務(wù)總線的數(shù)據(jù)支持，智能電網(wǎng)的配電、發(fā)電等環(huán)節(jié)都受到服務(wù)系統(tǒng)的影響。相對于傳統(tǒng)的調(diào)度中心，智能電網(wǎng)對于人為操作的依賴性大大降低，對于次組電力系統(tǒng)的調(diào)度與控制更加多元化。一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)將運營管理、分析、運行數(shù)據(jù)、運行監(jiān)控等工作融為一體。

通過運行監(jiān)控中心，一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)可以統(tǒng)一監(jiān)視電網(wǎng)設(shè)備，并根據(jù)計算結(jié)果對設(shè)備進行調(diào)控，調(diào)度命令的傳輸需要通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，實現(xiàn)無縫銜接，自動閉環(huán)的控制手段可以對電壓，電量等參數(shù)進行控制，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果將電壓與電流控制在安全范圍內(nèi)。

2 一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的特征

2.1 一體化特征

引用一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的根本目的就是在于激活用戶信息數(shù)據(jù)，采集用戶的用電習慣以及用電需求信息，有針對性地為用戶提供電力服務(wù)。這就要求一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)在進行建設(shè)的時候?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的全覆蓋，以便管理人員進行統(tǒng)一規(guī)劃進而實現(xiàn)全過程管理。

2.2 模塊化特征

一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)本質(zhì)上是一種自動化系統(tǒng)，其所具有的調(diào)度功能主要以電網(wǎng)專業(yè)業(yè)務(wù)為中心，以及精確化服務(wù)為導(dǎo)向。針對不同的控制模塊進行專業(yè)化設(shè)計，提高控制模塊的使用性能，比如電力系統(tǒng)的用電、配電、輸電以及發(fā)電等模塊的工作在統(tǒng)一控制操作的前提下互不干擾。為了確保各個模塊的兼容性，不同模塊所使用的接口都是標準化的，即插即用，在一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)。另外，為了實現(xiàn)統(tǒng)一操作和統(tǒng)一管理，一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)設(shè)置了專門的主站端模塊，將所有電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)儲存于主站端模塊上，通過PLC單片機對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)現(xiàn)控制指令，管理人員可以進行統(tǒng)一化的界面操作。

2.3 智能化特征

一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的智能化是實現(xiàn)電網(wǎng)運行信息的橫向、縱向無障礙流通和交互，打破了專業(yè)系統(tǒng)之間的壁壘，實現(xiàn)了電網(wǎng)的閉環(huán)運行控制，并加強安全監(jiān)控預(yù)警，保證電網(wǎng)運行的安全。通過智能化提高各個系統(tǒng)之間的協(xié)同作業(yè)能力，從而有效提高各項工作的效率和質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益和社會效益。

3 結(jié)束語

本文介紹了一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的定義、技術(shù)架構(gòu)、特征，其不能滿足電網(wǎng)運行的經(jīng)濟、技術(shù)、安全等方面需求，介紹了電網(wǎng)運行的新思路，為實現(xiàn)電網(wǎng)運行管理的跨越式發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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作者單位

國網(wǎng)河南省電力公司漯河供電公司 河南省漯河市 462000