智能电网

智能电网通讯技术

2025China.cn   >2019年05月17日

  树立高速、双向、实时、集成的通讯体系是实现智能电网的基础,没有如许的通讯体系,任何智能电网的特征都无法实现,因为智能电网的数据获得、掩护和节制都必要如许的通讯体系的支撑,因此树立如许的通讯体系是迈向智能电网的第一步。同时通讯体系要和电网一样深入到千家万户,如许就构成为了两张慎密联系的网络—电网和通讯网络,只要如许能力实现智能电网的偏向和重要特征。下图显示了电网和通讯网络的相干。高速、双向、实时、集成的通讯体系使智能电网成为一个静态的、实时信息和电力换换ザ的大型的基础举措措施。当如许的通讯体系建成后,它可以或许或许提高电网的供电靠得住性和资产的利用率,繁华电力市场,抵御电网遭到的攻击,从而提高电网价值。

  高速双向通讯体系的建成,智能电网颠末过程连续赓续地自我监测和校正,应用先辈的信息技术,实现其最重要的特征—自愈特征。它还可以或许或许监测各种扰动,停止补偿,从新分派潮水,防止事故的扩大。高速双向通讯体系使得各种分歧的智能电子设备(IEDs)、智能表计、节制中央、电力电子节制器、掩护体系和用户停止网络化的通讯,提高对电网的驾驭能力和优质效劳的程度。

  在这一技术领域重要有两个方面的技术必要重点存眷,其一便是凋谢的通讯架构,它构成一个“即插即用”的环境,使电网元件之间可以或许停止网络化的通讯;其二是同一的技术模范,它能使统统的传感器、智能电子设备(IEDs)和应用体系之间实现无缝的通讯,也便是信息在统统这些设备和体系之间可以或许获得完全的懂得,实现设备和设备之间、设备和体系之间、体系和体系之间的互操纵功效。这就必要电力公司、设备制作企业和模范制定机构停止通力的合作,能力实现通讯体系的互联互通。

智能电网量测技术

  参数目测技术是智能电网基本的构成部件,先辈的参数目测技术获得数据并将其转换成数据信息,以供智能电网的各个方面应用。它咱咱们评估电网设备的健康状况和电网的完备性,停止表计的读取、消除电费估计和防止窃电、缓减电网阻塞和与用户的相同。

  未来的智能电网将取消统统的电磁表计及其读取体系,取而代之的是可使电力公司与用户停止双向通讯的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功效,除了可以或许计量天天分歧时段电力的应用和电费外,另有储存电力公司下达的高峰电力价钱信号及电费费率,并通知用户实行什么样的费率政策。更高级的功效有用户自行根据费率政策,体例光阴表,主动节制用户内部电力应用的计谋。

  对付电力公司来说,参数目测技术给电力体系运行职员和计划职员供给更多的数据支撑,包含功率因数、电能品格、相位相干(WAMS)、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件体系将收集、储存、阐发和处理这些数据,为电力公司的其余业务所用。

  未来的数字掩护将嵌入计算机署理程序,极大地提高靠得住性。计算机署理程序是一个自治和交互的自顺应的软件模块。广域监测体系、掩护和节制计划将集成数字掩护、先辈的通讯技术和计算机署理程序。在如许一个集成的散布式的掩护体系中,掩护元件可以或许或许自顺应地互相通讯,如许的机动性和自顺应能力极大地提高靠得住性,因为即使部分体系出现了故障,其余的带有计算机署理程序的掩护元件仍然可以或许或许掩护体系。

智能电网设备技术

  智能电网要普遍应用先辈的设备技术,极大地提高输配电体系的机能。未来的智能电网中的设备将充足应用在资料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究效果,从而提高功率密度、供电靠得住性和电能品格和电力临盆的效力。

  未来智能电网将重要应用三个方面的先辈技术:电力电子技术、超技术和大容量储能技术。颠末过程采纳新技术和在电网和负荷特性之间追求最佳的均衡点来提高电能品格。颠末过程应用和改革各种各样的先辈设备,如基于电力电子技术和新型导体技术的设备,来提高电网输送容量和靠得住性。配电体系中要引进很多新的储能设备和电源,同时要利用新的网络布局,如微电网。

  经济的FACTS装配将利用比现有半导体器件更能节制的低本钱的电力半导体器件,使得这些先辈的设备可以或许或许普遍的履行应用。散布式发电将被普遍地应用,多台机组间颠末过程通讯体系衔接起来构成一个可调剂的虚构电厂。超导技术将用于短路电流限制器、储能、低损耗的旋转设备和低损耗电缆中。先辈的计量和通讯技术将使得必要相应的应用成为可能。

  新型的储能技术将被应用为散布式能源或大型的会合式电厂。大型发电厂和散布式电源都有其分歧的特性,它咱咱们必需协调无机的结合,以优化本钱,提高效力和靠得住性,削减环境影响。

智能电网节制技术

  先辈的节制技术是指智能电网中阐发、诊断和预测状况并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能品格扰动的装配和算法。这些技术将供给对输电、配电和用户侧的节制办法而且可以或许或许办理全体电网的有功和无功。从某种程度上说,先辈节制技术慎密依靠并效劳于其余四个关键技术领域,如先辈节制技术监测基本的元件(参数目测技术),供给实时和适当的相应(集成通讯技术;先辈设备技术)而且对任何事件停止疾速的诊断(先辈决定技术)。另外,先辈节制技术支撑市场报价技术和提高资产的办理程度。

  未来先辈节制技术的阐发和诊断功效将引进预设的专家体系,在专家体系允许的规模内,采取主动的节制行为。如许所履行的行为将在秒一级程度上,这一自愈电网的特性将极大地提高电网的靠得住性。当然先辈节制技术必要一个集成的高速通讯体系和对应的通讯模范,以处理大批的数据。先辈节制技术将支撑散布式智能署理软件、阐发对象和其它应用软件。

  (1)收集数据和监测电网元件

  先辈节制技术将应用智能传感器、智能电子设备和其余阐发对象测量的体系和用户参数和电网元件的状况环境,对全体体系的状况停止评估,这些数据都是准实时数据,对节制电网全体的运行状况具有重要的意义,同时还要利用向量测量单位和全球卫星定位体系的光阴信号,来实现电网早期的预警。

  (2)阐发数据

  准实时数据和壮大的计算机处理能力为软件阐发对象供给了疾速扩大和提高的能力。状况估计和应急阐发将在秒级而不是分钟级程度上实现阐发,这给先辈节制技术和体系运行职员足够的光阴来相应紧急成就;专家体系将数据转化成信息用于疾速决定;负荷预测将应用这些准实时数据和改良的天气预报技术来精确预测负荷;概率危险阐发将成为例行工作,确定电网在设备检修期间、体系压力较大期间和不盼望的供电中断时的危险的程度;电网建模和仿真使运行职员认识精确的电网可能的场景。

  (3)诊断和解决成就

  由高速计算机处理的准实时数据使得专家诊断来确定现有的、正在睁开的和潜在的成就的解决计划,并提交给体系运行职员停止判断。

  (4)履行主动节制的行为

  智能电网颠末过程实时通讯体系和高级阐发技术的结合使得履行成就检测和相应的主动节制行为称为可能,它还可以或许低落已经存在成就的扩大,防止紧急成就的发生,修改体系设置、状况和潮水以防止预测成就的发生。

  (5)为运行职员供给信息和抉择

  先辈节制技术不只给节制装配供给举动信号,而且也为运行职员供给信息。节制体系收集的大批数据不只对自己有用,而且对体系运行职员也有很大的应用价值,而且这些数据辅助运行职员停止决定。

智能电网支撑技术

  2008年5月10日,在河南省孟州市黄河北岸,

  百万伏级特高压交换工程黄河大超过工程

  开端重要布线。

  决定支撑技术将复杂的电力体系数据转化为体系运行职员一目了然的可懂得的信息,因此动画技术、静态着色技术、虚构实际技术和其余数据展现技术用来帮助体系运行职员认识、阐发和处理紧急成就。

  在很多环境下,体系运行职员做出决定的光阴从小时缩短到分钟,甚至到秒,如许智能电网必要一个宽广的、无缝的、实时的应用体系、对象和培训,以使电网运行职员和办理者可以或许疾速的做出决定。

  (1)可视化—决定支撑技术利用大批的数据并将其裁剪成格式化的、光阴段和按技术分类的最关键的数据给电网运行职员,可视化技术将这些数据展现为运行职员可以或许或许敏捷控制的可视的格式,以便运行职员阐发和决定。

  (2)决定支撑—决定支撑技术确定了现有的、正在睁开的和预测的成就,供给决定支撑的阐发,并展现体系运行职员必要的各种环境、多种的抉择和每一种抉择胜利和失败的可能性。

  (3)调剂员培训—利用决定支撑技术对象和行的谌现的软件的静态仿真器将显着的提高体系调剂员的技能和程度。

  (4)用户决定—必要相应(DR)体系以很容易懂得的办法为用户供给信息,使他咱咱们可以或许或许决定如何和什么时候购买、储存或临盆电力。

  (5)提高运行效力—当决定支撑技术与现有的资产办理过程集成后,办理者和用户就可以或许或许提高电网运行、维修和计划的效力和有用性。

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