關(guān)于智能電網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)突破點及智能變電站的探討

1、關(guān)于智能電網(wǎng)開展的技術(shù)打破點及智能變電站的討論關(guān)于智能電網(wǎng)開展的技術(shù)打破點及智能變電站的討論2022年5月，在2022特高壓輸電技論文聯(lián)盟.Ll.術(shù)國際會議上，國家電網(wǎng)公司正式發(fā)布了堅強智能電網(wǎng)開展戰(zhàn)略。2022年8月，國家電網(wǎng)公司啟動了智能化規(guī)劃編制、標準體系研究與制定、研究檢測中心建立、重大專項研究和試點工程等一系列工作。在2022年3月，溫家寶總理在?政府工作報告?中強調(diào)：大力開展低碳經(jīng)濟，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極開展新能源和可再生能源，加強智能電網(wǎng)建立。這標志著智能電網(wǎng)建立已成為國家的根本開展戰(zhàn)略。而智能變電站是智能電網(wǎng)的重要建立環(huán)節(jié)。目前，國家電網(wǎng)公司已建成投產(chǎn)了110kV四川北川和2

2、20kV青島等7座智能變電站，這標志著中國堅強智能電網(wǎng)建立已經(jīng)實現(xiàn)重大打破，成為世界智能變電站技術(shù)的引領(lǐng)者。智能變電站是堅強智能電網(wǎng)建立中實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和控制的核心平臺之一，是智能電網(wǎng)的重要組成局部，也是實現(xiàn)風(fēng)能、太陽能等新能源接入電網(wǎng)的重要支撐。智能變電站銜接智能電網(wǎng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，在技術(shù)和功能上能更好地滿足智能電網(wǎng)信息化、自動化、互動化的要求。1智能電網(wǎng)的概念，特征、與傳統(tǒng)電網(wǎng)的比擬智能電網(wǎng)sartpergrids，就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為電網(wǎng)2.0，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的根底上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先

3、進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、平安、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用平安的目的。智能電網(wǎng)的特征：自愈性、平安性、交互性、經(jīng)濟性、優(yōu)質(zhì)高效、清潔環(huán)保、市場化程度高。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)具有堅強的電網(wǎng)根底體系和技術(shù)支撐體系，可以抵御各類外部干擾和攻擊，適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入，電網(wǎng)堅強性得到穩(wěn)固和提升；信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)與電網(wǎng)根底設(shè)施有機交融，可獲取電網(wǎng)的全景信息，及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)見、快速隔離故障，實現(xiàn)自我恢復(fù)，以防止大面積停電；柔性交/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲能、配電自動化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)運行控制更加靈敏、經(jīng)濟，并能適應(yīng)大量分布式電源、微電

4、網(wǎng)及電動汽車充放電設(shè)施的接入；通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)的綜合運用，將大大進步電力設(shè)備的使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運行更加經(jīng)濟和高效。實現(xiàn)實時和非實時信息的高度集成、共享與利用，為運行管理展示全面、完好和精細的電網(wǎng)運營狀態(tài)圖，同時可以提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制施行方案和應(yīng)對預(yù)案；建立雙向互動的效勞形式，用戶可以實時理解供電才能、電能質(zhì)量、電價狀況和停電信息，合理安排電器使用；電力企業(yè)可以獲取用戶的詳細用電信息，為其提供更多的增值效勞。2智能電網(wǎng)實現(xiàn)的技術(shù)打破點為實現(xiàn)智能電網(wǎng)的自愈性、平安性、交互性等優(yōu)勢和功能，必須解決以下關(guān)鍵技術(shù)：2.1分布式能源的智能管理系統(tǒng)分布式能源DR是指安裝在用戶

5、端的能源綜合利用系統(tǒng)，主要包括分布式電源DG和分布式儲能系統(tǒng)，同時還包含負荷側(cè)能量管理系統(tǒng)和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)HP。其中，分布式電源的形式包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、微型燃汽輪機和小水電等，分布式儲能系統(tǒng)那么包括燃料電池、蓄電池等。但當(dāng)融入大量的分布式能源后，電網(wǎng)的構(gòu)造、能量形式、功率流動、信息交換和控制方式的復(fù)雜程度大大增加。需完成分布式能源的運行管理優(yōu)化、分布式能源的接入標準和規(guī)劃方案、新的保護方法和技術(shù)，以及對輸電本錢高、對電能質(zhì)量要求高的集中電力用戶區(qū)，將分布式能源以微網(wǎng)的形式接入大電網(wǎng)，進步分布式電源利用效能等方面的問題。2.2高度集成的開放式通信系統(tǒng)為了可以實時監(jiān)視和控制電網(wǎng)運行，明晰掌握電

6、網(wǎng)的狀態(tài)，預(yù)防事故發(fā)生和及時去除故障，智能電網(wǎng)應(yīng)具備高速、雙向的數(shù)字化通信系統(tǒng)。遍布整個電網(wǎng)的通信設(shè)備將信息在各種測量裝置、控制設(shè)備和執(zhí)行元件之間進展互相傳遞，以保證電網(wǎng)平安、可靠、經(jīng)濟地運行。詳細來說，智能電網(wǎng)的通信系統(tǒng)應(yīng)解決3個關(guān)鍵問題：開放式的數(shù)據(jù)通信、完備的通信標準、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)與智能設(shè)備的高度集成。2.3高級的智能儀表體系和需求側(cè)管理智能電網(wǎng)中，無論是發(fā)電側(cè)還是用戶側(cè)，都將安裝有高級的數(shù)字化儀表，可以進展雙向通信和遠程監(jiān)控，并且支持實時的電價計量。形成高級的智能儀表體系需要實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)有以下幾點：1為電網(wǎng)的調(diào)度、運行和規(guī)劃部門提供大量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息，幫助運行人員準確把握電網(wǎng)的運行狀

7、態(tài)，從而到達論文聯(lián)盟.Ll.更高的供電可靠性和更好的資產(chǎn)管理。2用戶端的智能儀表將根據(jù)電網(wǎng)的用電信息，對用電量實行實時計價，不同時段不同電價，提倡用戶在電價高時少用電，電價低時多用電，實現(xiàn)負荷的優(yōu)化控制，不僅大大降低用戶的用電本錢，也大大進步了電能的利用效率，真正實現(xiàn)與用戶互動的需求側(cè)管理。3提供系統(tǒng)故障的快速檢測功能，并且可以遠程控制設(shè)備開斷。4評估電力系統(tǒng)設(shè)備的安康狀況，進步設(shè)備的利用效率，降低運行和維護本錢。2.4先進的監(jiān)控軟件和輔助決策體系智能電網(wǎng)可以全面監(jiān)控電網(wǎng)中所有的節(jié)點、線路和設(shè)備，采用先進的計算機優(yōu)化算法，采集、組織和分析電網(wǎng)中的海量數(shù)據(jù)，形成輔助決策系統(tǒng)，為運行人員提供解決方

8、案，從而實現(xiàn)電網(wǎng)的實時動態(tài)管理。實現(xiàn)先進監(jiān)控軟件和輔助決策系統(tǒng)的研究方向主要集中在分布式與集中式監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合、多代理系統(tǒng)的應(yīng)用、高級的可視化界面和運行決策支持、電力系統(tǒng)運行趨勢的預(yù)測才能等方面。2.5新型的電網(wǎng)元件技術(shù)新型的電網(wǎng)元件也將是智能電網(wǎng)在硬件方面的一個關(guān)鍵技術(shù)。利用不斷開展的新材料技術(shù)、納米技術(shù)和先進的數(shù)字化設(shè)計，消費新一代的電力系統(tǒng)設(shè)備，將大大進步電網(wǎng)的輸電才能、供電可靠性和實時控制才能。3智能變電站智能變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為根本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等根本功能，并可根據(jù)

9、需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。它基于IE61850標準，表達了集成一體化、信息標準化、協(xié)同互動化的特征。3.1智能變電站構(gòu)成智能變電站系統(tǒng)分為3層：過程層、間隔層、站控層。過程層指智能化電氣設(shè)備的智能化局部，其主要功能分3類：電力運行實時的電氣量檢測、運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測和操作控制執(zhí)行與驅(qū)動。間隔層的主要功能是匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息；施行對一次設(shè)備保護控制功能；施行本間隔操作閉鎖功能；施行操作同期及其他控制功能；對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制；承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。必要時

10、，上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工作方式，以進步信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。而站控層主要任務(wù)是通過2級高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶崟r數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫，按時登錄歷史數(shù)據(jù)庫；按既定規(guī)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送向調(diào)度或控制中心；接收調(diào)度域控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行；具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；具有站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、人機聯(lián)絡(luò)功能；具有對間隔層、過程層設(shè)備的在線維護、在線組態(tài)、在線修改參數(shù)的功能；具有變電站故障自動分析和操作培訓(xùn)功能。3.2智能變電站管理形式3.2.1集中監(jiān)控、運檢一體管理形式常規(guī)站處理缺陷是由運行人論文聯(lián)盟.Ll.員發(fā)現(xiàn)缺陷后通知檢修班檢修班安排檢修方案檢修班按

11、方案來站處理，在缺陷處理前這一段時間，增加了設(shè)備非安康運行的不平安因素。假設(shè)是將一般缺陷處理交由具有一定專業(yè)技能資格的運行人員進展處理，勢必減少設(shè)備非安康運行的時間，進步設(shè)備的消缺率，也減少了檢修人員的工作量或檢修人數(shù)，表達了運檢一體管理形式的優(yōu)勢。在此根底上，監(jiān)控中心負責(zé)接收調(diào)度令，對操作隊發(fā)出轉(zhuǎn)發(fā)令來控制操作任務(wù)的執(zhí)行：操作任務(wù)涉及一次設(shè)備的，由監(jiān)控中心遙控操作；操作任務(wù)涉及二次設(shè)備和機構(gòu)電源空開的操作，由監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)令至操作隊，操作人員至現(xiàn)場操作。而變電站日常的巡視、維護、對現(xiàn)場工作平安狀況的控制，及局部消缺工作那么由運檢隊全部完成?，F(xiàn)代電網(wǎng)向智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)變的時期，這種由監(jiān)控中心與操作隊開展而來的，集中監(jiān)控、運檢一體管理形式將具有很強的適用性。3.2.2調(diào)控一體、大變電工區(qū)管理形式調(diào)控一體就是將調(diào)度與監(jiān)控中心合并，由調(diào)度員直接對變電站進展遙控操作。由于這種方式是將調(diào)度發(fā)令和遙控操作兩項任務(wù)進展整合，從而具有最快的反響速度，但同時調(diào)度員的職責(zé)將大大增加。大變電工區(qū)是指，一定區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)的調(diào)度、監(jiān)視、控制都歸調(diào)度員管理，而電網(wǎng)設(shè)備的巡視、維護、操作、檢修都由維護人員管理。這里的維護人員是將操作隊、檢修、保護、線路、通信、自動化等班組的再交融，成立大變電工區(qū)。這種形式符合智能電網(wǎng)