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智能电网调度运行面临的关键技术研究

news 发布于 2025-09-03 阅读(396)

王振丹,马小鹏,代崇辉

(1.国网平凉供电公司,甘肃 平凉 744000;2.国网甘肃省超高压公司,甘肃 平凉 744000)

引言

近年来,随着我国越来越重视能源的可持续发展,提升了电力输送产业的发展步伐,在电力输送产业中电网是决定电力输送效果的关键因素,想要使其发展更好地符合可持续发展要求,需要积极创新其技术。现阶段主要的技术创新方向就是信息化技术,而最显着的成果就是智能电网,这种电网能够实现对电能输送情况的有效控制。但是在发展智能电网的过程中仍然有相应的技术问题存在,为了进一步提升智能电网调度运行效率,需要与现阶段的实际情况相结合开展技术创新。

1 智能电网的相关概述1.1 智能电网的定义

智能电网是现阶段电网最为先进的使用形式,其能够对电能运行状况进行自动监视和控制,能够保证输电网络拥有非常高的完整性和通畅性。智能电网以双向性高速的通信网络技术为依托,能够实现电网使用的高效化和自动化,在发展智能电网的过程中主要使用的技术为控制技术、测量技术、感应技术和传感技术等[1]。

1.2 智能电网的必要性和重要作用

随着我国自动化技术和信息化技术的发展,导致各种关于民生方向的行业都在向自动化和信息化方向靠拢;在我国发展社会经济的过程中,国家不断提升对环境治理的要求,电网就是其中的重要方面;社会各界正在不断提升对电能的需求,同时也提升了对电能输送质量和效率的要求,这些都体现了研究智能电网的必要性。利用智能电网能够实现资源的优化配置,更加充分、合理地利用清洁能源,不但能够降低污染排放量,还能够节约能源;能够使用户的需求得到更好的满足,能够在运输的过程中减少电能的损失量。

2 智能电网调度运行的关键技术2.1 实时监测和解决技术

近年来,电力企业在电力调度和运行系统方面取得了很大的进步,例如在检测电力发电机方面,能够实时的检测电网的数据,通过数据清晰的展示现场的实际情况。工作人员能够对动态数据进行实时监控,结合系统定位可以完成目标设置,通过这种动态运行模式,能够及时了解电网运行调度存在的问题,能够有效预防各种问题的发生,从而保证电网安全高效的运行。通过实时监测和解决技术的利用,能够使传统的电脑运行模式得到优化,结合时间进度完成数据的更新转换,及时了解各发电机组的运行状态,帮助工作人员对电力运行模式的调频性进行更加充分的利用,还能够使电力运行模式的使用效率得到提升。在运行电网时,借助预警系统和辅助系统完成监测工作,不但可以使工作人员的工作量降低,还能够促进电网使用性能和智能化水平的提升[2]。以实时动态监测为前提,国内已经完成监测预警和辅助决策系统的建立,其主要存在以下功能:计算暂态和静态电压、实时监测动态数据、计算热功率和热稳定、分析静态安全等。

2.2 距离测量和短路控制技术

随着我国不断创新信息化技术,也在不断优化电力企业结构,并且取得了非常明显的技术成果。在运行电网的过程中,工作人员必须充分重视控制短路电流的工作。若是有短路现象在电网运行中出现,将会影响电力设备和电缆结构,会影响电力系统的正常运行,所以应该借助技术措施积极预防短路问题,为正常运行电网提供保障,实现电网运行效率的提升。在现代科学技术发展过程中故障电流限制器也是一次伟大创新,这种设备拥有非常低的操作要求,并且不会对电网正常运行产生影响,能够使电网的便利性和安全性得到提升。随着人们拥有越来越高的生活水平,在人们生活中电力运用范围和数量不断提升。为了使社会的用电需求得到有效满足,必须对电力的长距离传输能力进行提升。在这个过程中,不但需要保证电力传输安全,还需要准确地排查和定位电路传输线路故障。在传统电网查找故障时,需要非常繁琐的故障处理流程。在不断扩展电网业务的同时,也在不断增加线路范围,导致相关问题拥有了越来越高的解决成本,提升了解决问题的难度,所以必须快速锁定问题发生的具体位置,能够使工作人员的效率得到有效提升。在故障预测中合理利用广域网,能够实现对故障具体走向和地点的预测,能够使后期维修的成本和难度得到有效降低,保证电力传输系统的稳定运行。

2.3 电力系统元件在线参数识别技术

电力系统计算分析在很大程度上会受到其元件参数是否精确的影响。电力系统元件的参数和模型包括励磁系统、调速器、发电机、原动机、输电线以及负荷。1996年8月10日美国西部电网大停电,系统中有解列、震荡的情况存在,并有30 000 MW负荷消耗,但是在事后重现电网动态数据库时却得到系统稳定的结果。由此可知如果电力系统的运行情况无法通过现有的参数和模型得到准确反映,将对电力系统安全性分析的可靠性和准确性产生严重影响,进而对电力系统调度和人员操作产生不良影响。

现阶段大多是使用经典的理论参数作为稳定计算所使用的数据,但是在运行状态、温度、环境等因素的影响下都可能改变电力系统元件参数,尤其是能够在较大程度上影响电力系统稳定的发电机同步电抗。相关的研究表明,与空载状态的发电机相比,处于饱和以及满足状态的发电机仅拥有约3/4同步电抗,将会在较大程度上影响机组的暂态稳定运行和静态稳定运行。借助电网动态预警和辅助决策系统PMU进行数据采集,能够准确辨识输电线路的在线参数、负荷建模、励磁系统的在线参数、发电机在线参数。

2.4 电网经济运行技术

在建设智能电网的过程中也应该充分考虑电网运行的经济性。首先,应该明确电网系统元件经济运行点。想要提升电力系统输变电元件运行的经济性,必须完成这些元件经济运行点的确定。在分析经济运行点的过程中,不但需要考虑设备的物理经济运行点,还需要考虑投资和运行电网的经济运行点和,所以需要有机统一异步电动机、输电线路及变压器的经济运行指标,也就是在对这些元件进行选择时应该结合经济负载系数进行。其次,在线与辅助分析网损。电网的实际网损无法通过离线网损计算得出准确的结果,这是由于电网会经常改变运行状态,例如建设电源、建设电网、检修电气设备都可能影响网损。与WAMS系统或EMS系统的实时数据相结合,能够利用在线分析的方式计算实时网损,利用这种方式能够明确导致网损的主要因素,对制定有针对性的控制措施有利,能够使智能电网运行的经济性得到有效提升。

2.5 电力部门一体化技术

现阶段,一体化智能管理技术在很多电力公司得到了运用,这种技术能够使电网调度工作的智能化程度得到有效提升,还可以与实际工作相结合完成数据模型的建立。另外,一体化智能管理技术包含可视化展示技术,在操作过程中工作人员通过对技术进行合理利用,能够实现全方位的可视化,从而更加全面、直观的反映调度范围、目标以及内容[3]。工作人员在对参考数据充分了解后,能够增进其对智能电网整体调度工作的了解,能够实现监管的智能化,能够保证电网调度问题得到及时发现和解决,及时明确故障的性质和原因,并提出有效地解决措施。同时,这种技术还具有处理电网调度信息的功能,能够为正常运行电网调度提供有效保障,提升数据的精准性,同时还能够完成数据的实时更新,方便工作人员对运行电网调度的情况进行及时了解。

2.6 FCL的短路电流控制技术

在不断创新互联网技术的社会背景下,互联网技术明显拥有了越来越广的应用范围,在一定程度上强化了电网结构,人们开始对控制短路电流越来越重视。在运行电力系统时,如果存在短路电流故障,将会对安全运行电力系统产生影响。这需要工作人员与电网设备、系统运行、电网结构的实际情况相结合来分析和处理问题,保证电力系统整体稳定性。与现阶段运行电力系统的实际情况相结合,大多都是通过故障电流限制器来控制短路电流,从而有效处理短流电路,提升运行电力系统的可靠性和稳定性。否则在发生短路电流故障后,会提升故障电流控制器的电阻,会威胁电力系统运行安全,甚至会对运行电网的经济效益产生影响。

3 运用智能电网调度技术应注意的问题

近年来,我国出台了很多法律规范了智能电网调度技术的使用范围,要求相关人员以安全为前提,灵活运用各种技术,从而安全、高效的开展电网调度。在技术开发方面应该与电网特点紧密结合,从而使技术流程变得更加规范,更加智能化和信息化地完成信息收集。第一,在电网调度的利用过程中,必须安全地开展各种工作,为正常运行电网提供保障。第二,应该加强科学技术的利用,从而更加深入、准确地分析数据库数据,对自身存在问题的环节进行不断优化,以技术创新推动电网运行质量和效率的提升。第三,应该遵循扩展和开放的原则,在平台中不断完成信息收集,并且不断地加强技术开发和技术创新,为电网运行构建更好的环境。第四,应该合理开展维护和管理电网的工作,以有效满足消费者需求为前提,不断优化电网调度系统。在电网调度中互联网技术属于核心技术和基础保障,所以在电网调度过程中,应该不断加强网络技术的应用程度和范围,使相关技术拥有更高的安全性和科学性,使工作人员拥有更高的工作质量和工作效率,使电网环境变得更加安全。

4 结语

在电力行业中智能电网能够起到有效地促进作用,本文深入的分析了智能电网调度运行需要的关键技术,证明相关技术能够使电网运行的质量和效率得到有效提升,但是在实际应用的过程中仍然有一定的问题存在,需要相关工作人员树立创新意识,不断完成相关技术的创新。

标签:  电网