《面向智能電網(wǎng)的需求響應(yīng)及其電價(jià)研究》—智能電網(wǎng)概論(三)
1.3 智能電網(wǎng)組成體系
智能電網(wǎng)主要由四大體系構(gòu)成,即高級(jí)計(jì)量體系、高級(jí)配電運(yùn)行體系、高級(jí)輸電運(yùn)行體系和高級(jí)資產(chǎn)管理體系。要形成上述四大體系.智能電網(wǎng)還必須具備兩大基礎(chǔ):靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和集成的通訊系統(tǒng)。
1. 3.1高級(jí)計(jì)量體系
高級(jí)計(jì)量體系①(Advanced Metering Infrastruscture,AMI)是指智能電表通過多種通信介質(zhì),按需或以設(shè)定的方式測(cè)量、收集并分析用戶用電數(shù)據(jù),能夠提供開放式雙向通信的系統(tǒng),是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)信息平臺(tái)。AMI可以實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)商與用戶的互動(dòng)交流,電力供應(yīng)商能精確地知道用戶的用電規(guī)律,從而對(duì)需求和供應(yīng)有一個(gè)更好的平衡;并且支持實(shí)時(shí)電價(jià),用戶可根據(jù)電價(jià)變化,選擇用電時(shí)間,利用其分布式發(fā)電與儲(chǔ)能設(shè)備參與削峰填谷,使用戶由被動(dòng)的電力消費(fèi)者變?yōu)榕潆娋W(wǎng)運(yùn)行控制的積極參與者。
AMI是許多技術(shù)和應(yīng)用集成的解決方案。它的4個(gè)主要組成部分是:智能電表、通信網(wǎng)絡(luò)、量測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)( MDMS)和用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)(HAN))。除此之外,為了充分利用AMI取得的數(shù)據(jù),需要為許多現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)建立專用接口,如負(fù)荷預(yù)測(cè)、故障響應(yīng)、客戶支持和系統(tǒng)運(yùn)行等。
1.智能電表
智能電表是可編程的電表,除了用于電能量記錄外,還可以實(shí)現(xiàn)很多功能。它能根據(jù)預(yù)先設(shè)定時(shí)間間隔(如15min、30min等)來測(cè)量和儲(chǔ)存多種計(jì)量值(如電能量、有功功率、無功功率、電壓等)。它還具有內(nèi)置通信模塊,能夠接人雙向通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心進(jìn)行信息交流。
智能電表具有雙向通信功能,支持電表的即時(shí)讀取(可隨時(shí)讀取和驗(yàn)證用戶的用電信,皂、)、遠(yuǎn)程接通和開斷、裝置干擾和竊電檢測(cè)、電壓越界檢測(cè),也支持分時(shí)電價(jià)或?qū)崟r(shí)電價(jià)和需求側(cè)管理。智能電表還有一個(gè)十分有效的功能,即在檢測(cè)到失去供電時(shí)電表能發(fā)回?cái)嚯妶?bào)警信息,這給故障檢測(cè)和響應(yīng)提供了很大方便。
智能電表能夠作為電力公司與用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的網(wǎng)關(guān),使得用戶可以近于實(shí)時(shí)地查看其用電信息和從電力公司接收電價(jià)信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)處于緊急狀態(tài)或需求側(cè)響應(yīng)并得到用戶許可時(shí),電表可以響應(yīng)電力公司對(duì)用戶戶內(nèi)電器的負(fù)荷控制命令。值得一提的是,智能電表不僅僅局限于終端用戶,有的電力公司也計(jì)劃在配電變壓器和中壓饋線上安裝電表。其中的一部分將與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)相結(jié)合,以支持系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、故障響應(yīng)和系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行等功能。
智能電表的一些典型的功能還包插:①提供雙向計(jì)量,能支持具有分布式發(fā)電的用戶;②提供斷電報(bào)警和供電恢復(fù)確認(rèn)信息處理;③提供電能質(zhì)量的監(jiān)視;④可以進(jìn)行遠(yuǎn)程編程設(shè)定和軟件升級(jí);⑤支持遠(yuǎn)程時(shí)間同步;⑥能根據(jù)需求側(cè)響應(yīng)要求而限制負(fù)荷。
2.通信網(wǎng)絡(luò)
AMI采用同定的雙向通信網(wǎng)絡(luò),能夠每天多次讀取智能電表,并能把表計(jì)信息包括故障報(bào)警和裝置干擾報(bào)警近于實(shí)時(shí)地從電表傳到數(shù)據(jù)中心。常見的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括分層系統(tǒng)、星狀、網(wǎng)狀網(wǎng)、電力線載波,可以采用不同的媒介向數(shù)據(jù)中心實(shí)施廣域通信,如電力線載波(PLC)、電力線寬帶(BPI.)、銅或光纖、無線射頻、互聯(lián)網(wǎng)等。
在分層系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,局域網(wǎng)(I。AN)連接電表和數(shù)據(jù)集中器,而數(shù)據(jù)集中器則通過廣域網(wǎng)( WAN)和數(shù)據(jù)中心相連。數(shù)據(jù)集中器通常在桿塔上、在變電站里或其他一些設(shè)施上,它們是局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的交匯點(diǎn)。
在局域網(wǎng)中,數(shù)據(jù)集中器即時(shí)或按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間收集或接收附近電表的計(jì)量值或信息,再利用廣域網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)集中器可以中繼數(shù)據(jù)中心發(fā)給下游電表和用戶的命令和信息。局域網(wǎng)對(duì)通信的速率要求不高,因此對(duì)它最主要的考量是以最低的成本連接用戶。常見的通信方式為電力線載波(PLC)、電力線寬帶( BPL),塔式或網(wǎng)格狀無線射頻網(wǎng)絡(luò)。目前,局域網(wǎng)大多采用不開放的私網(wǎng)協(xié)議,但正慢慢地向開放式網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)(如TCI)/IP和ANSI 0.12. 22等)發(fā)展。
3.量測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)( MDMS)
處于數(shù)據(jù)中心中的信息系統(tǒng)和應(yīng)用是AMl的一個(gè)重要組成部分,而其中最重要的是量測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)( MDMS)。MDMS是一個(gè)帶有分析工具的數(shù)據(jù)庫,通過與AMI自動(dòng)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)(ADCS)的配合使用,處理和儲(chǔ)存電表的計(jì)量值。
ADCS按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間或由事件觸發(fā)的任何時(shí)間把智能電表的計(jì)量或報(bào)警信息取回?cái)?shù)據(jù)中心。通過企業(yè)服務(wù)總線( ESB)將數(shù)據(jù)與其他系統(tǒng)分享。一些實(shí)時(shí)運(yùn)行需要的信息會(huì)直接轉(zhuǎn)發(fā)到相關(guān)的系統(tǒng)[如停電管理系統(tǒng)(OMS)、行動(dòng)工作者管理系統(tǒng)( MWM)、調(diào)度管理系統(tǒng)(DMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、配電自動(dòng)化和其他運(yùn)行方面的應(yīng)用系統(tǒng)]。MDMS從ESB取得數(shù)據(jù)后,對(duì)其進(jìn)行處理和分析,然后按要求和需要傳給其他對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的系統(tǒng),如用戶信息系統(tǒng)(CIS)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃( ERP)、電能質(zhì)量管理、負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)、變壓器負(fù)荷管理(TLM)等。
MDMS的一個(gè)基本功能是對(duì)AMI數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)、編輯、估算,以確保即使通信網(wǎng)絡(luò)中斷和用戶側(cè)故障時(shí),流向上述信息系統(tǒng)或軟件的數(shù)據(jù)流也是完整和準(zhǔn)確的。
取決于計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和類型,可以利用MDMS提供的數(shù)據(jù)去實(shí)施分時(shí)記費(fèi)、峰期電價(jià)和其他一些復(fù)雜的計(jì)費(fèi)方法。
現(xiàn)時(shí)的通常做法是,MDMS一般在每天的午夜到凌晨3點(diǎn)的時(shí)間段里把前一天的電表的計(jì)量值全部收集回來。經(jīng)過分析和處理后,把有關(guān)數(shù)據(jù)分享于其他相關(guān)的應(yīng)用和系統(tǒng)。電力公司會(huì)在早晨6點(diǎn)把用戶前一天的詳細(xì)間隔用電和電費(fèi)信息放在電力公司的門戶網(wǎng)站上,以方便用戶隨時(shí)讀取。
除了支持對(duì)多種市政計(jì)量?jī)x表(氣、電、水)的管理功能外,MDMS數(shù)據(jù)也可控制電表(例如,按需即時(shí)讀取、接通或斷開)、能夠維持系統(tǒng)讀表操作的實(shí)施時(shí)間、支持需求側(cè)響應(yīng)和停電修復(fù)。
相對(duì)于存儲(chǔ)系統(tǒng)控制和運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)庫( PI).MDMS將存儲(chǔ)終端用戶的每日更新的、連續(xù)的間隔測(cè)量值(通常的計(jì)量間隔是:居民用戶1h.商業(yè)和工業(yè)用戶5min,變壓器表計(jì)15min,中壓饋線表5min),由此可以取得前所未有的、大量的詳細(xì)系統(tǒng)信息(電表計(jì)量和報(bào)警信息)。
結(jié)合地理信息系統(tǒng)( GIS),可以取得系統(tǒng)上每一點(diǎn)的精確的負(fù)荷曲線甚至電壓特性,為系統(tǒng)管理、運(yùn)行和資產(chǎn)管理提供可靠的依據(jù),從而使得越來越多的高級(jí)應(yīng)用,如能量平衡、竊電監(jiān)測(cè)和根據(jù)電表報(bào)警信息進(jìn)行故障預(yù)測(cè)等,可以通過AM1系統(tǒng)得到實(shí)現(xiàn)。
充分利用已收集的大量信息,是取得AMI效益的關(guān)鍵。許多電力公司計(jì)劃整合現(xiàn)存信息系統(tǒng)的勸能,并建立與MDMS的接口,以提高其功能水平。
4.用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)( HAN)
用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)( HAN)的概念只是在最近兩年才出現(xiàn)的,因此很多公司還沒有把它包括在AMI項(xiàng)目計(jì)劃之中。HAN通過網(wǎng)關(guān)或用戶人口把智能電表和用戶戶內(nèi)可控的電器或裝置(如可編程的溫控器)連接起來,使得用戶能根據(jù)電力公司的需要.積極參與需求側(cè)響應(yīng)或電力市場(chǎng)。
1.3.2高級(jí)配電運(yùn)行體系
高級(jí)配電運(yùn)行體系( Advanced Distribution Operation Infrastructure,ADOI)主要的作用是使“自愈”功能得以實(shí)現(xiàn),主要包括高級(jí)配電自動(dòng)化、配電快速仿真與模擬、分布式電源運(yùn)行、AC/DC微網(wǎng)運(yùn)行、新興電力電子裝置、配電SCADA、配電地理系統(tǒng)( GIS)7個(gè)部分。
1.高級(jí)配電自動(dòng)化
美國(guó)電力科學(xué)研究院( EPRI)在其“智能電網(wǎng)體系”(IntelliGrid Architecture)研究報(bào)告中提出了高級(jí)配電自動(dòng)化( Advanced Distribution Automation,ADA)的概念,將其定義為:“配電網(wǎng)革命性的管理與控制方法,它實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的全面控制與自動(dòng)化并對(duì)分布式電源進(jìn)行集成,使系統(tǒng)的性能得到優(yōu)化。”
ADA包含高級(jí)配電運(yùn)行自動(dòng)化(Distribution Operation Automation,DOA)和高級(jí)配電管理自動(dòng)化( Distribution Management Automation,DMA)兩方面的技術(shù)內(nèi)容。DOA以完成配電網(wǎng)安全監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(DSCADA)、饋線自動(dòng)化(FA)、電壓無功控制,分布式電源( Distributed Electric Resource,DER)調(diào)度等實(shí)時(shí)應(yīng)用功能;DMA以地理圖形為背景信息,實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備空間與屬性數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的錄入、編輯、查詢與統(tǒng)計(jì)管理。在此基礎(chǔ)上,DMA完成停電管理、檢修管理、作業(yè)管理、移動(dòng)終端(檢修車)管理等離線或?qū)崟r(shí)性要求不高的功能。
2.配電快速仿真與模擬
快速仿真與模擬(Fast Simulation and Modeling-FSM,F(xiàn)SM)是一套專門用于電網(wǎng)運(yùn)行、規(guī)劃和管理的軟件工具集,它能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的仿真分析,對(duì)電網(wǎng)故障提前作出預(yù)測(cè)和反應(yīng);為保證系統(tǒng)自動(dòng)、持續(xù)地優(yōu)化運(yùn)行,向操作員提出預(yù)防控制措施,達(dá)到改善電網(wǎng)穩(wěn)定性、安全性、可靠性和提高運(yùn)行效率的目的。輸電環(huán)節(jié)的快速仿真與模擬( FSM)簡(jiǎn)稱為輸電快速仿真與模擬(Transmission Fast Simulationand Modeling-TFSM),配電環(huán)節(jié)的快速仿真與模擬(FSM)簡(jiǎn)稱配電快速仿真與模擬(Distribution Fast Simulation and Modeling-DFSM).
DFSM主要完成了“信息——知識(shí)——智能”的過程,即配電網(wǎng)自我認(rèn)知過程和部分重要智能的產(chǎn)生過程,是智能配電網(wǎng)“智能”的核心部分。DFSM的主要功能包括:實(shí)時(shí)的狀態(tài)估計(jì),供安全監(jiān)視、評(píng)估與優(yōu)化使用;系統(tǒng)(包括功率交換、系統(tǒng)效率、可靠性、電能質(zhì)量等)性能的連續(xù)優(yōu)化功能;預(yù)測(cè)仿真能力(即安全分析),能夠避免可能對(duì)系統(tǒng)造成較大影響的預(yù)想事故發(fā)生;若事故發(fā)生,通過自愈能力盡量減少損失,恢復(fù)正常運(yùn)行;從運(yùn)行和規(guī)劃的角度對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行“What-if"分析,并為運(yùn)行人員推薦運(yùn)行方案;在多個(gè)層次上提供輔助決策功能;把對(duì)市場(chǎng)、政策和風(fēng)險(xiǎn)的分析聚合到系統(tǒng)模型中去,把它們對(duì)系統(tǒng)安全性和可靠性的影響進(jìn)行定量化的評(píng)估。
DFSM運(yùn)行模式一股有如下了種:一是實(shí)時(shí)模式,按預(yù)先設(shè)置的時(shí)間間隔(1~15分鐘)min周期運(yùn)行,或在實(shí)時(shí)事件(如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化)的觸發(fā)下即時(shí)啟動(dòng)。二是研究模式,對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行“What -if"分析和研究,為運(yùn)行人員和管理人員提供推薦方案。三是前瞻模式,使運(yùn)行人員了解未來幾分鐘(超短期)、1小時(shí)到1周(短期、中長(zhǎng)期)的運(yùn)行狀態(tài)變化趨勢(shì)。
3.分布式電源運(yùn)行
智能電網(wǎng)的核心在于構(gòu)建具備智能判斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的多種能源統(tǒng)一入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可對(duì)電網(wǎng)和用戶用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集,且采用最經(jīng)濟(jì)、最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶,實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的最優(yōu)配置與利用,提高電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的可靠性和能源利用效率。
分布式電源(DER)的種類很多①,包括小水電、風(fēng)力發(fā)電、光伏電源、燃料電池和儲(chǔ)能裝置(如飛輪、超級(jí)電容器、超導(dǎo)磁能存儲(chǔ)、液流電池和鈉硫蓄電池等)。
一般來說,其容量從1kW~10MW。配電網(wǎng)中的DER由于靠近負(fù)荷中心,降低了對(duì)電網(wǎng)擴(kuò)展的需要,并提高了供電可靠性,因此得到廣泛采用。特別是有助于減輕溫室效應(yīng)的分布式可再生能源,在許多國(guó)家政策的大力支持下,迅速增長(zhǎng)。目前,在北歐的幾個(gè)國(guó)家,DER已擁有30%以上的發(fā)電量份額;在美國(guó)DER目前只占總?cè)萘康?%,而預(yù)期到2020年時(shí)這一份額將達(dá)25%。
大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網(wǎng)上運(yùn)行,徹底改變了傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)單向潮流的特點(diǎn),要求系統(tǒng)使用新的保護(hù)方案、電壓控制和儀表來滿足雙向潮流的需要。然而,通過高級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)把這些分布式電源無縫集成到電網(wǎng)中來并協(xié)調(diào)運(yùn)行,將可帶來巨大的效益。除了節(jié)省對(duì)輸電網(wǎng)的投資外,還可提高全系統(tǒng)的可靠性和效率,提供對(duì)電網(wǎng)的緊急功率和峰荷電力支持,及其他一些輔助服務(wù)功能,如無功支持、電能質(zhì)量改善等;同時(shí),它也為系統(tǒng)運(yùn)行提供了巨大的靈活性。例如,在風(fēng)暴和冰雪天氣下,當(dāng)大電網(wǎng)遭到嚴(yán)重破壞時(shí),這些分布式電源可自行形成孤島或微網(wǎng).向醫(yī)院、交通樞紐、廣播電視等重要用戶提供應(yīng)急供電。
4.AC/DC微網(wǎng)運(yùn)行
AC/DC微網(wǎng)是指接有分布式電源的配電子系統(tǒng),是一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的孤島,主網(wǎng)脫離后可孤立正常運(yùn)行,維持所有或部分重要用電設(shè)備的供電。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)是有機(jī)整體,可以靈活連接、斷開,既可與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行.也可在電網(wǎng)故障或需要時(shí)與主網(wǎng)斷開單獨(dú)運(yùn)行。微電網(wǎng)采用了大量先進(jìn)的現(xiàn)代電力技術(shù),如快速的電力電子開關(guān)與先進(jìn)的變流技術(shù)、高效的新型電源及多樣化的儲(chǔ)能裝置等,用以提高重要負(fù)荷的供電可靠性,滿足用戶定制的多種電能質(zhì)量需求,更好地發(fā)揮分布式電源的作用。
微電網(wǎng)主要技術(shù)和功能主要包括儲(chǔ)能技術(shù)、微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)和虛擬發(fā)電廠技術(shù)等。
(1)儲(chǔ)能技術(shù)。儲(chǔ)能系統(tǒng)由兩部分組成:由儲(chǔ)能元件(部件)組成的儲(chǔ)能裝置;由電力電子器件組成的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)( Power Conversion System,PCS)。儲(chǔ)能裝置主要實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存、釋放或快速功率交換,能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過電力電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)充放電控制、交直流電轉(zhuǎn)換、功率調(diào)節(jié)控制及運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)監(jiān)控等。
(2)微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)。微網(wǎng)技術(shù)將分布式電源、儲(chǔ)能裝置、電力電子設(shè)備及終端用戶有效整合,形成電力系統(tǒng)中的一個(gè)可控單元,可以靈活地并網(wǎng)和獨(dú)立運(yùn)行,其入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)只針對(duì)微網(wǎng)和大電網(wǎng)公共連接點(diǎn)( PCC)上,解決了分布式電源大規(guī)模接人問題,能進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性、可控性和經(jīng)濟(jì)性,更好地滿足電力用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性的更高要求。
(3)虛擬發(fā)電廠技術(shù)。為了克服風(fēng)能、太陽能等可再生能源的間歇性,電力系統(tǒng)往往需要增加備用容量,從而使得這些電源的經(jīng)濟(jì)性降低。隨著這些電源比例的逐步提高,電網(wǎng)的運(yùn)行和調(diào)度的問題變得越來越突出。且前歐洲提出了利用分布式能量管理系統(tǒng)( DEMS)的虛擬發(fā)電廠(Virtual Power Plants,VPP)技術(shù)。虛擬發(fā)電廠把一個(gè)地區(qū)的分布式電源、儲(chǔ)能裝置和負(fù)荷集成起來,虛擬成電網(wǎng)一個(gè)獨(dú)立個(gè)體,具有類似大規(guī)模發(fā)電廠。或集中負(fù)荷一樣的可控性,可以提前向電網(wǎng)提交發(fā)電計(jì)劃和負(fù)荷需求。
5.新興電力電子裝置
電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù),就是使用電力電子器件(如晶閘管、GTO、IGBT等)對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)所變換的“電力”功率可大到數(shù)百M(fèi)W甚至(W,也可以小到數(shù)W甚至1W以下,與以信息處理為主的信息電子技術(shù)不同,電力電子技術(shù)主要用于電力變換。
配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求,還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,即用戶電力( Custom Power)技術(shù)。用戶電力技術(shù)(CP)和FACTS技術(shù)是快速發(fā)展的姊妹型新式電力電子技術(shù)。采用FAC:TS的核心是加強(qiáng)交流輸電系統(tǒng)的可控性及增大其電力傳輸能力;發(fā)展CP的目的是在配電系統(tǒng)中加強(qiáng)供電的可靠性和提高供電質(zhì)量。CP和FACTS的共同基礎(chǔ)技術(shù)是電力電子技術(shù),各自的控制器在結(jié)構(gòu)和功能上也相同,其差別僅是額定電氣值不同,目前兩者已逐漸融合于一體,即所謂的DFACTS技術(shù)。具有代表性的用戶電力技術(shù)產(chǎn)品有:動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器( DVR)、固態(tài)斷路器(SSCB)、
故障電流限制器(FCL)、統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(PQC)等。
6.配電SCADA
電力系統(tǒng)的復(fù)雜性和重要性使得其離不開監(jiān)視和控制。傳統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)使用模擬屏( Mimic board)實(shí)現(xiàn),屏上有一個(gè)系統(tǒng)接線網(wǎng),展現(xiàn)了系統(tǒng)的概貌,其上面是儀表指示燈等,從現(xiàn)場(chǎng)采集的各種信號(hào)被送到接線網(wǎng)對(duì)應(yīng)的部件上,從模擬屏上可以直接查看系統(tǒng)的實(shí)時(shí)情況。這種方法簡(jiǎn)單直觀,但是成本太高、功能有限,當(dāng)系統(tǒng)增大時(shí)需要很大的空間來增建模擬屏,同時(shí)隨著模擬屏的增大,其直觀性也逐漸消失,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,用計(jì)算機(jī)屏幕來顯示系統(tǒng)的接線岡,實(shí)時(shí)狀況變得切實(shí)可行。SCADA系統(tǒng)就是在這樣一個(gè)發(fā)展過程中的產(chǎn)物,
SCADA為Supervisory Control And Data Acquisition縮寫,是”監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集”的意思。SCADA 一般由中央監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備三部分組成。配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。作為電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)底層模塊,配電SCADA肩負(fù)著幾項(xiàng)重要的任務(wù):向配電網(wǎng)的調(diào)度、管理人員提供配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、信息,方便他們了解配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)情況和負(fù)荷變化的趨勢(shì):為各種電力系統(tǒng)自動(dòng)化高級(jí)功能軟件提供準(zhǔn)確,及時(shí)的信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)乃至整個(gè)電網(wǎng)的優(yōu)化控制、調(diào)度、故障預(yù)測(cè)和排除,提高供電質(zhì)量、供電的可靠性和安全性;用遠(yuǎn)方遙控代替手工操作,提高工作效率,減輕運(yùn)行、操作、維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
從功能上看,配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)大致相同,主要實(shí)現(xiàn)“四遙”功能,即:遙信,采集配電網(wǎng)的各種開關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài).通過配電網(wǎng)的信道送到監(jiān)控計(jì)算機(jī),遙測(cè),采集配電網(wǎng)的各種電能(如電流、電壓、用戶負(fù)荷、電度等)的實(shí)時(shí)數(shù)值,通過配電網(wǎng)的信道送到監(jiān)控計(jì)算機(jī);遙控:操作人員通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送開關(guān)開合命令,通過配電網(wǎng)信道傳達(dá)到現(xiàn)場(chǎng),使現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作開關(guān)的開合,達(dá)到給用戶送電、停電等目的;遙凋:操作人員通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)或者高級(jí)監(jiān)控程序自動(dòng)發(fā)送參數(shù)調(diào)節(jié)命令,通過配電信道傳送到現(xiàn)場(chǎng),使現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)特定的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),達(dá)到負(fù)荷大小、電壓、功率因數(shù)調(diào)節(jié)等目的。此外,配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)也同樣要給監(jiān)控、操作人員提供畫面,要給電力系統(tǒng)其他高級(jí)管理軟件提供數(shù)據(jù)共享的接口。
7.配電地理系統(tǒng)(GIS)
配電地理信息系統(tǒng)就是采用GIS技術(shù)描述電力行政機(jī)構(gòu)地理分布,方便查詢相關(guān)信息等;電力線路信息、設(shè)備設(shè)施(水混桿、塔桿、變壓器、環(huán)網(wǎng)箱、電纜分支箱等).實(shí)現(xiàn)電量分布圖、缺陷分布圖,實(shí)時(shí)跟蹤巡檢,考勤管理;從全局把握設(shè)備設(shè)施的空間分布情況、使用情況和歷史信息曲線等信息,主要應(yīng)用于電力網(wǎng)絡(luò)的日常運(yùn)營(yíng)工作、系統(tǒng)采用移動(dòng)終端作為前端信息載體和無線通訊工具,充分利用后臺(tái)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),為電力部門提供各種及時(shí)的運(yùn)營(yíng)信息,加大電力運(yùn)營(yíng)的監(jiān)控力度,降低電力事故的發(fā)生頻率。實(shí)現(xiàn)農(nóng)電生產(chǎn)管理工作革新,擺脫傳統(tǒng)的作業(yè)模式,增強(qiáng)系統(tǒng)的可視化程度,提高工作效率和管理效率,提高農(nóng)電管理素質(zhì)和勞動(dòng)生產(chǎn)率,提高供電的可靠性,加強(qiáng)電力市場(chǎng)建設(shè),健全客戶服務(wù)體系。
1.3.3高級(jí)輸電運(yùn)行體系
高級(jí)輸電運(yùn)行體系(Advanced Transportation Operation Infrastructure,ATOI)主要實(shí)現(xiàn)輸電智能化,強(qiáng)調(diào)的是阻塞管理和降低大規(guī)模停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn),主要包括輸電阻塞管理、輸電WAMS、SCADA、輸電GIS技術(shù)、EMS高級(jí)報(bào)警可視化、輸電系統(tǒng)仿真與模擬等。其中阻塞管理、輸電SCADA、WAMS和輸電GIS技術(shù)是核心。
1.輸電阻塞管理
電網(wǎng)每條線路上的有功潮流的絕對(duì)值有一安全限值,限值還具有一定的相對(duì)安全裕度(即在應(yīng)急情況下潮流絕對(duì)值可以超過限值的百分比的上限)。如果各機(jī)組出力分配方案使某條線路上的有功潮流的絕對(duì)值超出限值,稱為輸電阻塞。當(dāng)發(fā)生輸電阻塞時(shí),需要研究如何制訂既安全又經(jīng)濟(jì)的調(diào)度計(jì)劃。輸電阻塞管理的方法就是通過消減或者調(diào)整,重新進(jìn)行電力分配。傳統(tǒng)的阻塞管理方法主要分為兩類:一是在考慮各種約束的基礎(chǔ)上,直接利用最優(yōu)潮流來計(jì)算最優(yōu)發(fā)電計(jì)劃;二是采用分布計(jì)算方法,首先得到無約束中標(biāo)計(jì)劃,隨后根據(jù)約束條件調(diào)整不同節(jié)點(diǎn)處的機(jī)組出力,以滿足電網(wǎng)運(yùn)行的安全性要求。
在智能電網(wǎng)中,智能決策支持系統(tǒng)首先在考慮各種約束的基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的最優(yōu)發(fā)電計(jì)劃;而在實(shí)際運(yùn)行中,將跟蹤電網(wǎng)中實(shí)時(shí)變化的負(fù)荷,在電網(wǎng)安全運(yùn)行的調(diào)度計(jì)劃基礎(chǔ)上,對(duì)發(fā)電機(jī)組的出力(發(fā)電功率)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,防止線路上的有功潮流的絕對(duì)值超出限值。
2.輸電WAMS/SCADA
輸電WAMS/SCADA是隨著GPS技術(shù)民用化而迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),同步對(duì)時(shí)體系是WAMS系統(tǒng)最為顯著的特征之一,這使得在WAMS系統(tǒng)主站對(duì)廣域電力系統(tǒng)進(jìn)行同步觀測(cè)成為可能。WAMS系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以分為兩類:一是取代常規(guī)SCADA/EMS系統(tǒng)建立新的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)測(cè)量平臺(tái);二是以基于WAMS的數(shù)據(jù)測(cè)量平臺(tái)為前提,開發(fā)在常規(guī)SCADA/EMS測(cè)量系統(tǒng)平臺(tái)上難以進(jìn)行的應(yīng)用功能,如電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、電力系統(tǒng)暫態(tài)過程跟蹤和暫態(tài)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)、電力系統(tǒng)區(qū)間低頻振蕩模式在線辨識(shí)、電力系統(tǒng)降階模型辨識(shí)、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算和電力系統(tǒng)廣域阻尼控制等②。
3.輸電地理信息系統(tǒng)(GIS)
輸電地理信息系統(tǒng)是是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將電網(wǎng)分布、臺(tái)賬及實(shí)時(shí)信息按其實(shí)際空間位置表達(dá)給客戶,集空間查詢統(tǒng)汁、運(yùn)行維護(hù)、分析管理等功能于一體的應(yīng)用系統(tǒng),是一種直接融人現(xiàn)代電力生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中的、全新的信,自、化管理工具。作為信息技術(shù)和電力系統(tǒng)的緊密結(jié)合,GIS在電力領(lǐng)域巾的應(yīng)用具體表現(xiàn)為整個(gè)國(guó)家的電力輸電線路、電廠、電站及相關(guān)設(shè)備的綜合建庫,反映電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息、綜合管理信息系統(tǒng)( MIS),形成大型的綜合計(jì)算網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),極大地提高電網(wǎng)的管理和維護(hù)效率。它主要的功能有6個(gè):地理信息查詢;臺(tái)賬查詢:業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢;統(tǒng)計(jì);系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù);用戶管理。此外,GIS可供瀏覽相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、反措、技術(shù)報(bào)告及新聞,并通過交流平臺(tái),為用戶提供及時(shí)、全面、準(zhǔn)確的信息。
1.3.4高級(jí)資產(chǎn)管理體系
高級(jí)資產(chǎn)管理體系(Advanced Asset Management Infrastructure.AAMI)主要綜合應(yīng)用各種先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)以及現(xiàn)代管理理念和技術(shù),優(yōu)化調(diào)整電力資產(chǎn)的管理和運(yùn)行,每個(gè)資產(chǎn)將和其他資產(chǎn)進(jìn)行很好地配合,最大限度地發(fā)揮其功能,以最低的成本實(shí)現(xiàn)所期望的優(yōu)質(zhì)服務(wù),大大改進(jìn)電網(wǎng)的運(yùn)行和效率。主要分為囚個(gè)層次:用戶層;業(yè)務(wù)邏輯層;應(yīng)用服務(wù)層;系統(tǒng)服務(wù)層。主要的管理分為設(shè)備資產(chǎn)管理、缺陷管理、發(fā)電計(jì)劃及項(xiàng)目管理、檢修管理、備品備件及工器具管理等。
智能電網(wǎng)高級(jí)資產(chǎn)管理體系能夠?qū)崿F(xiàn)資產(chǎn)全生命周期優(yōu)化管理、集成式工程管理、狀態(tài)檢修、智能分析決策和可視化管理。
1.資產(chǎn)全生命周期優(yōu)化管理
智能配電網(wǎng)IT技術(shù)、電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和傳感器,,IFDs等先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,為建立更加先進(jìn)、科學(xué)的資產(chǎn)管理模式和方法創(chuàng)造了條件,同時(shí)準(zhǔn)確、及時(shí)的在線監(jiān)測(cè)也為資產(chǎn)的優(yōu)化管理提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
資產(chǎn)全生命周期管理(Asset Lifecycle Management.ALM).以資產(chǎn)為管理對(duì)象,以建立一體化的信息平臺(tái)為手段,統(tǒng)籌考慮,系統(tǒng)優(yōu)化資產(chǎn)全生命周期內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié),即從資產(chǎn)形成前期、資產(chǎn)形成過程的科研、選型、設(shè)汁、購建、安裝調(diào)試等開始,貫穿于資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期間的運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)與資產(chǎn)的移動(dòng)、調(diào)動(dòng)、封存、借川、變更,直至資產(chǎn)報(bào)廢退出的整個(gè)生命周期的管理,在滿足安全、效能的前提下追求資產(chǎn)全生命周期內(nèi)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)結(jié)合。
實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理的基礎(chǔ)是資產(chǎn)信息化。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中,由于與資產(chǎn)相關(guān)的信息分散在規(guī)劃,生產(chǎn)、物流、財(cái)務(wù)等各個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)中,必然造成信息孤島,成為實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理的主要障礙。智能電網(wǎng)各種先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得資產(chǎn)信息化更易于實(shí)現(xiàn),同時(shí)應(yīng)用信息融合技術(shù),使得資產(chǎn)信息實(shí)現(xiàn)在統(tǒng)一平臺(tái)下的管理,從而為實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理提供了有利條件。在資產(chǎn)信息化的基礎(chǔ)上,從源頭加強(qiáng)成本控制,通過工程管理精細(xì)化,降低工程造價(jià),加強(qiáng)資產(chǎn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理,降低運(yùn)行維護(hù)成本,完善資產(chǎn)報(bào)廢監(jiān)督程序,規(guī)范處理過程,加強(qiáng)技術(shù)鑒定,強(qiáng)化資產(chǎn)退役和報(bào)廢的管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)智能配電網(wǎng)資產(chǎn)的全生命周期管理。
2.集成式工程管理
智能電網(wǎng)高級(jí)資產(chǎn)管理是一種集成式的工程管理,不但需要跟蹤工程安全狀況,統(tǒng)計(jì)和分析工程質(zhì)量狀態(tài),保證工程信息及時(shí)傳遞,以及對(duì)工程信息的綜合分析和決策等,而且管理范圍擴(kuò)大,不僅包括工程方面的各項(xiàng)管理功能,更包括了工程技術(shù)、管理、財(cái)務(wù)、信息技術(shù)等各方面的交互應(yīng)用,同時(shí)要對(duì)智能電網(wǎng)工程的整個(gè)生命周期進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)工程資產(chǎn)的優(yōu)化管理,提高工程資產(chǎn)利用率和工程管理效率,并與其他資產(chǎn)管理系統(tǒng)建立接口,對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行綜合管理。
智能電網(wǎng)集成式工程管理的實(shí)現(xiàn),是以工程管理信息化為基礎(chǔ)的。智能電網(wǎng)各種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用為工程管理信息化提供了技術(shù)條件,而工程管理信息化是提高智能配電網(wǎng)工程效率、節(jié)約資源的重要手段。通過建立專門的工程信息管理系統(tǒng)(如MIS系統(tǒng)等)對(duì)工程的各種信息進(jìn)行統(tǒng)一、綜合管理,明確工程目標(biāo),通過信息采集技術(shù)、信息分析和加工技術(shù)、信息篩選技術(shù)、信息輸}}{提供技術(shù)等對(duì)復(fù)雜冗余的各類信息進(jìn)行合理的獲取和分析.為工程決策和實(shí)施提供準(zhǔn)確的信息支持。
同時(shí),在工程建設(shè)項(xiàng)目投資決策階段,在對(duì)外部條件信息綜合考慮的基礎(chǔ)上,對(duì)擬建項(xiàng)目進(jìn)行策劃并對(duì)其可行性進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證,作出最佳投資決策;在設(shè)計(jì)階段,以投資估算控制初步設(shè)計(jì),從組織、技術(shù)、實(shí)施、經(jīng)濟(jì)等各方面采取措施,合理有效地管理工程資產(chǎn);在施工階段,以全生命周期造價(jià)管理的思想和方法為指導(dǎo),綜合考慮工程建設(shè)的成本,使工程組織方案和施工方案更加科學(xué)合理,施工過程中資產(chǎn)利用率顯著提高,同時(shí)降低工程施工成本;在工程驗(yàn)收階段,要確定最終工程建設(shè)造價(jià),考核工程建設(shè)效益,并對(duì)工程各階段資料信息進(jìn)行整理、分析和積累,綜合檢驗(yàn)決策、設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量,為下一個(gè)階段的運(yùn)行維護(hù)打好基礎(chǔ);在運(yùn)行維護(hù)階段,通過制訂合理的運(yùn)行維護(hù)方案,運(yùn)用科學(xué)的管理理論和手段,實(shí)施全面統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)合理利用,降低運(yùn)行和維護(hù)成本,配合智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)。
通過完善的丁程管理體系,并將工程管理納入資產(chǎn)管理范圍中,對(duì)實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)資產(chǎn)精細(xì)化、全生命周期優(yōu)化管理,提高資產(chǎn)使用效率,降低成本,提高效益具有積極作用。
3.狀態(tài)檢修
狀態(tài)檢修是一個(gè)優(yōu)化檢修的概念,不同于傳統(tǒng)的以周期時(shí)間為依據(jù)的檢修方武,即利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)獲取設(shè)備狀態(tài)和故障信息,判斷設(shè)備異常,預(yù)測(cè)故障發(fā)展趨勢(shì),在故障發(fā)生前,根據(jù)設(shè)備狀態(tài)對(duì)其維修,是一種建。漫在計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力技術(shù)、診斷技術(shù)等多學(xué)科基礎(chǔ)上的檢修方式。狀態(tài)檢修對(duì)于智能電網(wǎng)的資產(chǎn)管理來說,有著非同尋常的重要作用。狀態(tài)檢修能夠及時(shí)地處理設(shè)備隱患、克服定期檢修的盲目性、減少人力投入,提高設(shè)備檢修過程中的針對(duì)性和有效性,加強(qiáng)設(shè)備的綜合分析和精細(xì)化管理,從而達(dá)到最大限度延長(zhǎng)設(shè)備壽命,提高設(shè)備運(yùn)行可靠性的曰的,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)資產(chǎn)的優(yōu)化管理。
智能電網(wǎng)狀態(tài)檢修是以狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷為基礎(chǔ),通過建立設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng),依靠變電站自動(dòng)化功能來實(shí)現(xiàn)的。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)特征量的收集過程.而在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是收集狀態(tài)特征量的重要手段和途徑。智能電網(wǎng)先進(jìn)完善的在線監(jiān)測(cè)技術(shù),為狀態(tài)檢修提供了可靠的特征量,保證了狀態(tài)檢修的準(zhǔn)確性。在線監(jiān)測(cè)由單個(gè)設(shè)備為目標(biāo)向整體監(jiān)測(cè)延伸,狀態(tài)檢修也不再局限于某一設(shè)備,而是同時(shí)考慮整個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行以及電力供求關(guān)系的調(diào)整。設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫會(huì)收集設(shè)備出廠試驗(yàn)、歷次試驗(yàn)報(bào)告、各種狀態(tài)參數(shù)、維修記錄、運(yùn)行記錄、故障記錄和異常現(xiàn)象等,為狀態(tài)分析提供科學(xué)依據(jù)。專家系統(tǒng)會(huì)根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)所得到的各測(cè)量值及其運(yùn)算結(jié)果所提供的信息,并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中設(shè)備知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行推理判斷,找出設(shè)備的故障類型、部位及嚴(yán)重程度,提出對(duì)設(shè)備最優(yōu)的維修處理建議。同時(shí)制定相應(yīng)的規(guī)范,包括對(duì)狀態(tài)檢修參數(shù)的定義、狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換為設(shè)備歡陷的技術(shù)措施、維修步驟、隔離計(jì)劃、設(shè)備參數(shù)、故障代碼、工單格式等。由于智能電網(wǎng)對(duì)資產(chǎn)(設(shè)備)實(shí)行全生命周期優(yōu)化管理,在滿足安全、效率的前提下追求資產(chǎn)全生命周期內(nèi)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)結(jié)合,使?fàn)顟B(tài)檢修在管理體系上得到保障,在智能配電網(wǎng)中顯現(xiàn)其優(yōu)越的成效。
4.智能決策分析
智能電網(wǎng)各種智能設(shè)備數(shù)量龐大,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,走線方式多樣,各類在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息日益復(fù)雜,同時(shí)各種信息之間相互關(guān)聯(lián)的程度也越來越緊密。例如.實(shí)時(shí)信息與離線信息、動(dòng)態(tài)信息與靜態(tài)信息、運(yùn)行信息與管理信息、技術(shù)信息與資產(chǎn)信息等將更加緊密地聯(lián)系在一起。為了能在上述海量的信息中獲取、發(fā)布、共享和管理知識(shí)資源,消除信息孤島,使信息更加準(zhǔn)確、及時(shí)、全面和詳實(shí),提升其反映電網(wǎng)系統(tǒng)真實(shí)情況的水平,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)對(duì)各類資產(chǎn)多層次、全面優(yōu)化管理,需要在智能電網(wǎng)中引入智能決策分析系統(tǒng)。
智能決策分析系統(tǒng)可以對(duì)電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)估.給出使電網(wǎng)運(yùn)行滿足安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)相結(jié)合方式下的決策方案。在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),還可對(duì)各種報(bào)警信息進(jìn)行在線分析和處理,執(zhí)行故障診斷,給出處理故障所需的故障恢復(fù)方案及相關(guān)的故障操作指導(dǎo)。
智能決策分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)倉庫技術(shù),聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)倉庫是通過多數(shù)據(jù)源信息的概括、聚焦和集成,建立面向主題、集成、時(shí)變、持久的數(shù)據(jù)集合,為決策提供可用信息,智能配電網(wǎng)的各類在線實(shí)時(shí)信息和數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉庫中,以此作為智能決策分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ):聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù)通過對(duì)數(shù)據(jù)倉庫的即時(shí)、多維、復(fù)雜查詢和綜合分析,得出隱藏在數(shù)據(jù)中的總體特征和發(fā)展趨勢(shì),以此作為智能決策分析的依據(jù)。資產(chǎn)信息、工程信息和檢修信息提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過對(duì)它們的抽取、集成和轉(zhuǎn)換,存放在資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)倉庫中,作為整個(gè)智能決策分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。通過聯(lián)機(jī)分析和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢、分析和挖掘,由此產(chǎn)生對(duì)資產(chǎn)管理的智能決策分析。
通過智能決策分析系統(tǒng),可對(duì)智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,對(duì)資產(chǎn)壽命和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行進(jìn)行分析,同時(shí)對(duì)維修計(jì)劃、設(shè)備保養(yǎng)管理、突發(fā)故障維修、備件管理等決策提供智能分析。此外,智能決策分析系統(tǒng)還可以預(yù)測(cè)智能配電網(wǎng)運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié),對(duì)預(yù)想事故提出對(duì)策。由此可見,智能決策分析系統(tǒng)對(duì)智能電網(wǎng)資產(chǎn)管理有十分重要的作用,為實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全方位、多層次的優(yōu)化管理提供了輔助決策分析功能。
5.可視化管理
傳統(tǒng)電網(wǎng)的管理系統(tǒng),主要集中在自動(dòng)化信息的采集和控制方面,對(duì)基本狀態(tài)信息的可視化表現(xiàn)考慮不足,易造成運(yùn)行人員的“盲管”現(xiàn)象,不利于配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。智能電網(wǎng)通過可視化管理,可以將智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)以圖形或圖像的方式予以顯示,實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)及其資產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及電能質(zhì)量、故障停電等數(shù)據(jù),為運(yùn)行人員提供高級(jí)的電網(wǎng)監(jiān)控界面,使其能更方便、更直觀地了解當(dāng)前電網(wǎng)資產(chǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。
智能電網(wǎng)可視化管理系統(tǒng)通過將地埋空間信息系統(tǒng)GIS的文字、圖形、表格等信息一體化,把設(shè)備屬性、配電網(wǎng)饋線信息、工程信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控SCADA信息緊密聯(lián)系在一起,提供一個(gè)兼容的信息拓展平臺(tái),并將用戶信息、設(shè)備信息、線路信息等在平臺(tái)上集中體現(xiàn)。智能配電網(wǎng)可視化管理系統(tǒng)基本模塊如圖1-1所示:
管理控制模塊負(fù)責(zé)對(duì)智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑唾Y產(chǎn)的位置、屬性以及變更信息進(jìn)行綜合管理,并與數(shù)據(jù)庫中的存儲(chǔ)信息進(jìn)行交流,及時(shí)更改數(shù)據(jù)庫中網(wǎng)絡(luò)和資產(chǎn)的信息;數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)資產(chǎn)(設(shè)備)在線監(jiān)測(cè)信息、工程信息、電網(wǎng)線路信息等數(shù)據(jù)的收集和處理,并將經(jīng)過處理的信息送入數(shù)據(jù)庫模塊,實(shí)時(shí)更新圖形化顯示的資產(chǎn)信息;數(shù)據(jù)庫模塊負(fù)責(zé)其他兩個(gè)模塊的信息存儲(chǔ)和交流,以供查詢和分析使用。GIS與SCADA分別提供資產(chǎn)信息和在線監(jiān)測(cè)信息,并通過兩者相互集成,對(duì)可視化管理系統(tǒng)提供信息支持。
通過可視化管理,可以提高智能配電網(wǎng)的可視化程度,監(jiān)測(cè)和識(shí)別智能電網(wǎng)動(dòng)態(tài)行為,為資產(chǎn)的統(tǒng)一管理和資產(chǎn)信息的交換提供數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。在此基礎(chǔ)上,可實(shí)現(xiàn)“智能電網(wǎng)全資產(chǎn)可視化”,對(duì)資產(chǎn)的全生命周期做到實(shí)時(shí)管理,掌握其實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和信息,使資產(chǎn)時(shí)時(shí)處于最優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài),提高利用率,降低運(yùn)行和維護(hù)成本,以滿足智能配電網(wǎng)資產(chǎn)管理的特點(diǎn)和要求。

責(zé)任編輯:繼電保護(hù)
-
現(xiàn)貨模式下谷電用戶價(jià)值再評(píng)估
2020-10-10電力現(xiàn)貨市場(chǎng),電力交易,電力用戶 -
PPT | 高校綜合能源服務(wù)有哪些解決方案?
2020-10-09綜合能源服務(wù),清潔供熱,多能互補(bǔ) -
深度文章 | “十三五”以來電力消費(fèi)增長(zhǎng)原因分析及中長(zhǎng)期展望
2020-09-27電力需求,用電量,全社會(huì)用電量
-
PPT | 高校綜合能源服務(wù)有哪些解決方案?
2020-10-09綜合能源服務(wù),清潔供熱,多能互補(bǔ) -
深度文章 | “十三五”以來電力消費(fèi)增長(zhǎng)原因分析及中長(zhǎng)期展望
2020-09-27電力需求,用電量,全社會(huì)用電量 -
我國(guó)電力改革涉及的電價(jià)問題
-
電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用現(xiàn)狀及對(duì)策研究
2019-08-14電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用 -
《能源監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)》——能源系統(tǒng)工程之預(yù)測(cè)和規(guī)劃
-
《能源監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)》——能源系統(tǒng)工程之基本方法
-
貴州職稱論文發(fā)表選擇泛亞,論文發(fā)表有保障
2019-02-20貴州職稱論文發(fā)表 -
《電力設(shè)備管理》雜志首屆全國(guó)電力工業(yè) 特約專家征文
2019-01-05電力設(shè)備管理雜志 -
國(guó)內(nèi)首座蜂窩型集束煤倉管理創(chuàng)新與實(shí)踐
-
人力資源和社會(huì)保障部:電線電纜制造工國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)
-
人力資源和社會(huì)保障部:變壓器互感器制造工國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)
-
《低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規(guī)范》T/CEC 150
2019-01-02低壓微電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范
-
現(xiàn)貨模式下谷電用戶價(jià)值再評(píng)估
2020-10-10電力現(xiàn)貨市場(chǎng),電力交易,電力用戶 -
建議收藏 | 中國(guó)電價(jià)全景圖
2020-09-16電價(jià),全景圖,電力 -
一張圖讀懂我國(guó)銷售電價(jià)附加
2020-03-05銷售電價(jià)附加