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    • 电网调度自动化系统发展趋势展望

        电网调度自动化系统是保证电网安全稳定运行的重要保障手段,现代社会生产生活完全离不开电力,如果没有可靠的电网调度自动化系统,那么将会影响了社会正常的生产生活。因此,电网调度自动化系统的作用和地位也越来越重要。

        电网调度自动化系统及其发展现状

        电网指的是包含有输电设施、变电设施和配电设施的系统集合,电网调度自动化系统就是利用信息技术、计算机技术、控制技术等多种技术根据电网应用的实际情况,对电网进行实时调控的技术。自电网调度自动化系统出现以来,其已经历多个阶段的发展。第一个阶段是上世界70年代以专用机和专用系统为基础的SCADA系统;第二个阶段是上世纪80年代以调度主机双击备用系统为特点的EMS能量管理系统;第三个阶段是上世纪90年代以精简指令计算机的开放式分布EMS为系统,可支持RISC图形工作站的分布式系统;第四个阶段是一台集合了EMS、DMS、WAMS以及信息平台等多个系统的综合调度系统,也是现阶段主要应用的电力调度系统,该系统的安全性较高,处理能力较强。但随着电力市场的不断增长,信息技术的不断进步,现有电力调度自动化系统已难以适应未来电网发展的需求,因此对其进行升级与发展势在必行。综合而言,未来的电力调度自动化系统,比如将更为智能化,且集成程度与标准性都将进一步提升,将更适应未来社会对电力应用的需求[1]。

        电网调度自动化系统是多个系统的集合,包含能量管理系统、数据的采集与监控系统、变电控制系统、安全防护系统等多个子系统。如曾在我国电力系统中大批量使用的CC-2000电网调度自动化系统,可高效处理采集到的数据,且运行稳定、通用性高。除综合电力调度系统外,还有具备独立功能的分系统,如能量管理系统、电力监控系统等。

        现阶段我国的电网调度自动化系统发展势头比较良好,虽然依然存在着一些问题,但随着越来越多高素质人才的涌入,并随着我国电力系统的发展与成熟,我国电网调度系统的管理方案将变得越来越高效、信息监控的准确性与实时性将越来越高、电网的稳定性与安全性也将获得极大的提升,将更好的服务我国的社会发展与进步[2]。

        电网调度自动化系统在未来发展的新需求

        我国的电网规模世界第一,且存在着电力分布不平衡的现象。近年来新型电能的接入、分布式电源的接入都对我国现有的电网调度系统造成了较大的挑战。如果电网无法保持稳定运行,将对我国的经济发展造成巨大的影响,可以说电力安全已经成为国家安全的重要内容之一。综合来看,未来的电力供应对电网调度自动化有如下需求:

        安全可靠性。是电网调度自动化系统最基本的要求和功能。由于在电力系统的运行过程中会出现许多不可预知的故障,面对运行异常和故障的设备或部件,最重要的就是可以可靠的切除,保证电力系统整体的安全性,且其不能影响非故障区域内的电网稳定性和安全性。

        灵敏迅速。如果在电网发生故障时,电网调度自动化系统不能对故障迅速做出响应,及时采取保护措施切除故障区域,那么就会造成故障扩大化,甚至引发严重的事故。因此,电网调度自动化系统必须保证灵敏迅速,可及时对异常状况做出响应。在进行灵敏度的设置时,要根据实际情况,综合分析运行方式、故障类型、相关的参数以及影响因素,设定合理灵敏度,保证电网调度系统在电网出现故障时可及时做出保护响应动作,避免故障扩大化[3]。

        选择性。当电网运行中出现故障时,为避免产生较大范围的影响,尽量降低对生产生活造成的损失。这就需要电网调度系统具有选择性,可在最短时间内找出故障地点,并切除最小范围的电力,减小停电范围,保证无故障区域的正常稳定运行。

        速动性。故障排除后恢复电力需要迅速,这就需电网调度系统具有速动性,能保证故障排除后电网恢复运行时第一时间发挥自己的保护作用,确保再次发生故障时的保护能力。

        大容量。我国的电网规模越来越大且还在持续的高速增长中,因此电网容量也在急剧增大,相应的电网调度自动化系统需要处理的数据信息也越来越多。因此电网调度自动化系统要具备大容量的特点,尤其是随着越来越多的子系统集合在一起,在实现功能集成化的同时,也要保证电网调度自动化系统具备处理大量电力信息的能力。

        综合性。是电网调度自动化系统发展的必然趋势,随着计算机技术的进步,将多种功能与子系统集合在一起,实现电网调度自动化的综合需求,可实时监测电网,并采集信息及时做出响应,以提高电网运行的安全稳定性[4]。

        电网调度自动化系统的未来发展趋势

        数字化程度越来越高是电网调度自动化系统必然的发展趋势之一,这在其发展的历程中有所体现,尤其是在现阶段数字技术飞速发展的背景之下。电网调度自动化系统的数字化程度不单单是体现在软件方面,其包含以下四点:信息数字化。电网调度自动化系统的信息传输方式、表达方式以及交互方式都向数字化转变,比如模拟信号转变为数字信号等;通信数字化。不同设施间的交流依靠网络技术实现实时传递;决策数字化。利用人工智能技术等,在获取电网实时信息以及变化后及时做出自动化决策对其响应;管理数字化。针对所有电力设施的建设、管理、运行以及维护等实现数字化。

        在电网调度自动化系统中集成化也是其发展趋势之一,主要体现在两方面:一方面是电网调度自动化系统的功能越来越丰富,集成的子系统越来越多,比如电力监控系统、能量管理系统、数据采集系统等,都由开始的单一系统渐渐集成到同一个电网调度自动化系统之中。这不仅提高了电网调度自动化系统的运行效率,且有效节约了人力与物力,降低了成本;另一方面是电网设备设施的集成化程度越来越高,尤其体现在电力设施中,近年来随着芯片技术的发展与应用,虽然电力设备的体积越来越小但功能却越来越丰富,集成程度越来越高。随着智能技术的发展,电力调度自动化系统的集成程度将越来越高,功能也将越来越丰富。

        标准化程度越来越高。我国电力技术在世界上逐渐取得一些领先优势,如特高压技术等。这意味着我国电力技术具备了走向国际的实力。电力调度自动化系统是重要的电力产品之一,其走向国际对我国电力行业意义重大,而符合国际标准是让其走向世界的重要一步。近年来我国电力技术积极主动与国际标准接轨,获得了极大的话语权,也制定了许多标准。IEC61970、IEC61968和IEC61850等是电网调度自动化系统的重要国际标准,将其应用在我国电网调度自动化系统的发展中有利于我国的电力技术走出去,比如在接口标准化中已基本实现。

        智能化程度越来越高。近年来我国智能电网建设取得了一定成绩,智能电网调度系统D5000也逐渐进入应用之中,但其智能化程度依较为初级,并不能完全适应未来形势的发展。智能电网调度系统不仅可以有效实现对电网的实时监测与调控,同时具备极好的承受能力,可容纳大量的新型能源及分布式电源接入到电网中,降低能源消耗与提高资源利用率。此外,智能化还将提高其对于故障的处理能力与应对能力,保证电力的稳定持续供应。

        智能电网与智能电网调度自动化系统

        随着我国社会经济的发展,对电力供应的需求越来越大,我国的电网仍处于高速发展过程中,并已走出国门走向世界。电网是最重要的基础设施之一,直接关系到国家经济的发展和生活水平的进步,在现代社会中电力水平是一个国家国力的体现。目前,在使用电力的过程中对环境造成了一定的污染,一定程度上引起了不少环境问题,智能电网的建设有助于对于电能使用的宏观调控,科学合理的使用电力,降低电能的浪费,推动社会的可持续发展。我国幅员辽阔,不同地域对于电能的需求不同,而且大部分清洁能源的电能产出区域和对电能需求较大的区域并不重叠、且距离较远,因此要根据实际情况进行智能电网的建设。

        总的来说智能电网的建设要做到五点:绿色环保。智能电网要提高清洁电能的接入,提高电能利用的效率,降低环境的污染;坚固耐用。我国不同区域的气候不同,但都面对着极端气候的可能,因此智能电网的建设必须保证坚固耐用;自动化。智能电网需满足自动化,降低人力资源的投入,并可以自动排除各种故障,对无法排除的故障自动预警上报;成本低,效用大。智能电网建设中虽然应用了大量的新技术和新设备,但可有效降低运营和维护费用,使整体成本降低,提高效用;交互性强。智能电网可实现电厂和用户信息的双向传输,根据用户的实际需求提供科学合理的用电措施,增加企业和用户间的交互性[5]。

        智能电网调度系统融合了通讯技术、信息技术、传感测量技术、控制技术以及计算机技术等多种新型的技术。实现了电网的全自动管理,并可实时监控所有的用户和节点。智能电网调度自动化系统的供电效率更高,安全性和可靠性更强,综合来看主要有如下特点:

        智能电网调度自动化系统供电的稳定性更强。当智能电网出现突发故障时,电网中的设备会启动保护措施,避免出现大范围的停电事故。保证多数用户的用电稳定性。在面对自然灾害时,一旦停电将是大范围的停电事故,对社会的生产生活造成巨大影响,而智能电网调度系统面对灾害时可有效切除故障部分对电网造成的影响,保证绝大部分地区的用电稳定性,使停电的损失将到最低,因此智能电网调度自动化系统的供电稳定性更强。

        智能电网调度自动化系统的兼容性更强。该系统可实现多种不同能源的接入,并保持电网的稳定性,尤其是新型不稳定能源的接入,如风力发电、潮汐发电、太阳能发电等,面对大规模的新型能源接入或断开时会由于负载的剧烈变化而造成供电的不稳定,而智能电网调度自动化系统可以适应这种变化并保持供电的稳定性,促进绿色可持续能源的发展,满足供电来源的多样化需求,并降低化石能源的消耗,降低环境污染。

        智能电网调度自动化系统的修复能力更强。该系统集成使用了大量的新技术和新设备,在其运行过程中可实现自我监控对故障的预警,当出现故障时会对故障进行自我诊断并及时修复故障,对于无法自动修复的故障智能电网会自动启用备用装置,切除故障装置并及时将故障上传,通知相关人员及时排除故障。

        综合而言,电网调度自动化系统是电网稳定运行的关键,随着信息技术的发展,近年来很多新技术进入到电网调度自动化系统中,智能电网调度自动化系统是现阶段电网调度自动化系统的主要发展与建设目标之一。智能电网调度自动化系统可以极大提升电网的稳定性和持续性,目前我国的电力工程技术发展较为领先,在智能电网的建设中已经发挥了极大的作用,促进了我国智能电网的建设。随着智能电网以及智能电网调度自动化系统的发展,对于我国能源紧张和环境污染的问题缓解有极大的帮助,可以极大促进我国的可持续发展。

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