新型電力系統(tǒng)概念范文
時(shí)間:2023-06-08 17:40:05
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篇1
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)自動(dòng)化研究方向發(fā)展趨勢(shì) 新技術(shù)
變電站電力系統(tǒng)是把一些設(shè)備組裝起來(lái),用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓,在電力系統(tǒng)中,變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn),變電站主要分為:升壓變電站,主網(wǎng)變電站,二次變電站,配電站。電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化是基于科技發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)而逐步形成的一個(gè)概念,是一個(gè)綜合發(fā)電廠、變電站、輸配網(wǎng)絡(luò)和用戶的集成概念,其概念研究和實(shí)現(xiàn)的主要目的就是如何更好地掌控和監(jiān)視電力從出廠到供應(yīng)的全過(guò)程,使輸配過(guò)程更有效和通暢。
1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的研究方向
(1)智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)化 。對(duì)電力系統(tǒng)電保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究,將國(guó)內(nèi)外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動(dòng)控制理論、自適應(yīng)理論、網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型繼電保護(hù)裝置中,使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn),大大提高電力系統(tǒng)的安全水平。(2)電力市場(chǎng)理論與技術(shù)?;谖覈?guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、電力市場(chǎng)發(fā)展的需要和電力工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的具體情況,認(rèn)真研究了電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)模式,深入探討并明確了運(yùn)營(yíng)流程中各步驟的具體規(guī)則;提出了適合我國(guó)現(xiàn)階段電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式的期貨交易(年、月、日發(fā)電計(jì)劃)、轉(zhuǎn)運(yùn)服務(wù)等模塊的具體數(shù)學(xué)模型和算法,緊緊圍繞當(dāng)前我國(guó)模擬電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中亟待解決的理論問(wèn)題。(3)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。對(duì)電力負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性監(jiān)測(cè)、電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真建模等方面進(jìn)行了研究,引進(jìn)了加拿大teqsim公司生產(chǎn)的電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng),建成了全國(guó)高校第一家具備混合實(shí)時(shí)仿真環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室。(4)電力系統(tǒng)運(yùn)行人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)。電力系統(tǒng)運(yùn)行人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)是針對(duì)我國(guó)電力企業(yè)職工崗位培訓(xùn)的迫切要求,將計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的最新成果和傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析理論相結(jié)合,利用專家系統(tǒng)、智能cai(計(jì)算機(jī)輔助教學(xué))理論,進(jìn)行電力系統(tǒng)知識(shí)教學(xué)、培訓(xùn)的一種強(qiáng)有力手段。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎,并合理配置軟件資源分布,教、學(xué)員臺(tái)在軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上耦合性很少,且系統(tǒng)硬件擴(kuò)充簡(jiǎn)單方便,因此學(xué)員臺(tái)理論上可無(wú)限擴(kuò)充。 (5)配電網(wǎng)自動(dòng)化。在中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波ndlc、配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件pas、地理信息與配網(wǎng)scada一體化方面取得了重大技術(shù)突破。(6)電力系統(tǒng)分析與控制 。對(duì)在線測(cè)量技術(shù)、實(shí)時(shí)相角測(cè)量、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、小電流接地選線方法、電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)、非線性勵(lì)磁和調(diào)速控制、潮流計(jì)算的收斂性、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化仿真、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法、基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復(fù)控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等方面進(jìn)行了研究。(7)人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要,開(kāi)展了將專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及進(jìn)化理論應(yīng)用到電力系統(tǒng)及其元件的運(yùn)行分析、警報(bào)處理、故障診斷、規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面的實(shí)用研究。(8)現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。開(kāi)展了電力電子裝置控制理論和控制算法、各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的行為和作用、靈活交流輸電系統(tǒng)、直流輸電的微機(jī)控制技術(shù)、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)、有源電力濾波技術(shù)、大容量交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)和新型儲(chǔ)能技術(shù)等方面的研究 (9)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)。通過(guò)將傳感器技術(shù)、光纖技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以及模式識(shí)別技術(shù)等結(jié)合起來(lái),針對(duì)電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測(cè)方法和故障診斷的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的基礎(chǔ)研究,開(kāi)發(fā)了發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、電容型設(shè)備和直流系統(tǒng)等主要電氣設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng),全面提高電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。
2、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.1 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于:
①在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。②在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。③在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。④在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。⑤在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
1.2 整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
①由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。②由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。⑦由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
3、 具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
3.1 電力系統(tǒng)的智能控制 電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
①電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。②具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。③不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
3.2 FACTS和DFACTS
3.2.1 FACTS概念的提出 在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
3.2.2 FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀 各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
3.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢(shì) 隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)??梢哉f(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
4、基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
4.1 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS 目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
4.2 基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng) 基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有SCADA的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要由同步定時(shí)系統(tǒng),動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號(hào)處理機(jī)四部分組成。采用GPS實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量技術(shù)和光纖通信技術(shù),為相量控制提供了實(shí)現(xiàn)的條件。GPS技術(shù)與相量測(cè)量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物――PMU(相量測(cè)量單元)設(shè)備,正逐步取代RTU設(shè)備實(shí)現(xiàn)電壓、電流相量測(cè)量(相角和幅值)。
篇2
摘要:現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電能供應(yīng)的“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)”等各項(xiàng)指標(biāo)的要求越來(lái)越高,相應(yīng)地,電力系統(tǒng)也不斷地向自動(dòng)化提出更高的要求。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)不斷地由低到高、由局部到整體發(fā)展,本文對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)自動(dòng)化;發(fā)展;應(yīng)用
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.1 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于。
①在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。
②在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。
③在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
④在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
⑤在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
1.2 整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
①由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。
②由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。
③由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。
⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。
⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。
⑦由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
2 具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
2.1 電力系統(tǒng)的智能控制。電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
①電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
②具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。
③不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.2 FACTS和DFACTS。
2.2.1 FACTS概念的提出。在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
2.2.2 FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀。各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
2.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢(shì)。隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)??梢哉f(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。
2.3.1 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS。目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
2.3.2 基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有SCADA的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要由同步定時(shí)系統(tǒng),動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號(hào)處理機(jī)四部分組成。采用GPS實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量技術(shù)和光纖通信技術(shù),為相量控制提供了實(shí)現(xiàn)的條件。GPS技術(shù)與相量測(cè)量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物――PMU(相量測(cè)量單元)設(shè)備,正逐步取代RTU設(shè)備實(shí)現(xiàn)電壓、電流相量測(cè)量(相角和幅值)。
篇3
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)自動(dòng)化;發(fā)展;應(yīng)用
中圖分類號(hào): F406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隨著社會(huì)和科學(xué)的不斷發(fā)展進(jìn)步,我國(guó)迎來(lái)了信息化和高科技化的嶄新時(shí)代。在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域廣泛普及了自動(dòng)化和數(shù)字化的方式,極大的提高了生產(chǎn)效率,促進(jìn)了社會(huì)的穩(wěn)定和發(fā)展。電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)的核心技術(shù),也是現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。研究我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于我國(guó)的發(fā)展有著很重要的意義。電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀發(fā)展平臺(tái)開(kāi)放式依靠OPC和Windows平臺(tái)等技術(shù),結(jié)合合適的電氣技術(shù),對(duì)未來(lái)的發(fā)展起著非常重要的作用。IEC61131標(biāo)準(zhǔn)使得接口標(biāo)準(zhǔn)化,現(xiàn)在全球有上百家PLC的生產(chǎn)企業(yè),四百多種PLC產(chǎn)品,但是PLC產(chǎn)品的編程語(yǔ)言和表達(dá)方式并不相同,相互結(jié)合不方便。IEC61131的頒布就解決了這個(gè)問(wèn)題。它不但促使產(chǎn)品的編程接口標(biāo)準(zhǔn)化,還定義了語(yǔ)法和語(yǔ)義。目前,IEC61131被控制系統(tǒng)廠商采納,并成為一個(gè)國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn),它不但容易管理程序,還縮短了編程周期,極大地提高了使用效率。
(一)當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)趨向。
1、在控制策略上逐漸向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。
2、在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。
3、在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
4、在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
5、在研究人員的構(gòu)成上需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
(二)整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨向。
1、由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到 AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。
2、由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從 EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。
3、由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如 SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
4、由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。
5、裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。
6、追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。
7、由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為目的向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如 MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
(一)電力系統(tǒng)的智能控制。
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可以分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:1、電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、 多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。2、具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。3、不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的 ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
(二)FACTS 和 DFACTS。
1、FACTS 概念的提出。在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)——柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱 FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠, 具有更大的可控性和更高的效率。 這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
2、FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現(xiàn)狀。各種 FACTS 裝置的共同特點(diǎn)是: 基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。 ASVC 是包含了 FACTS 裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。 ASVC 由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成, 其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比, ASVC 的調(diào)節(jié)范圍大, 反應(yīng)速度快, 不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)?ASVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
3、DFACTS 的研究態(tài)勢(shì)。隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)??梢哉f(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。DFACTS 是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是 Hingorani 于1988 年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
(三) 基于 GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代 EMS 和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。
1、基于 GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代 EMS。目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
篇4
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng) 自動(dòng)化技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)09-0202-01
電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠準(zhǔn)確的判斷電力故障,還能夠?qū)ω?fù)荷、線損、電能質(zhì)量的好壞進(jìn)行有效的分析,保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高,電氣新技術(shù)得到了更廣泛的應(yīng)用,從而促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展。
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)概況
首先從概念、組成要素和智能技術(shù)三個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的重要作用。
1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的概念
電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)是指使用各種具有自動(dòng)檢測(cè)功能和決策控制功能的裝置,通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)將電力系統(tǒng)的各個(gè)元件、局部系統(tǒng)或者是全系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控、協(xié)調(diào)控制的技術(shù),確保電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。
1.2 電力自動(dòng)化系統(tǒng)的組成要素
電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中主要有以下幾個(gè)要素。
(1)變電站自動(dòng)化技術(shù);變電站是把一些設(shè)備組裝起來(lái),用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓,在電力系統(tǒng)中,變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)。因此變電站自動(dòng)化技術(shù)尤為重要。變電站自動(dòng)化技術(shù)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等。(2)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù);配電網(wǎng)主要是是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等組成的,在電網(wǎng)中起到分配電能的作用。長(zhǎng)期以來(lái),配電網(wǎng)只采取手工操作方法,隨著技術(shù)的進(jìn)步,逐漸能夠運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù),配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于電能的分配和監(jiān)控十分重要。(3)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是是當(dāng)前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術(shù)領(lǐng)域之一,主要功能構(gòu)成有:電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控以及數(shù)據(jù)通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ)和前提;電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與調(diào)度、電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)與可靠行、發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)決策支持等;其功能的強(qiáng)大性能夠確保電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
1.3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)
隨著電力系統(tǒng)的要求越來(lái)越高,智能化技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)成為大勢(shì)所趨,一些先進(jìn)的技術(shù)也在不斷地應(yīng)用于實(shí)際中。
(1)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)為解決復(fù)雜的非線性、不確定、不確知系統(tǒng)的控制問(wèn)題開(kāi)辟了新途徑,同時(shí)具有并行處理能力和自學(xué)能力,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可操作性。(2)專家系統(tǒng)控制技術(shù);這一技術(shù)在電力系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用,它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于電力系統(tǒng)警告或緊急狀態(tài)的辨認(rèn),提供緊急處理方法,同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障處的隔離,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行,但是其難以模仿專家的思維的缺點(diǎn)使其技術(shù)的應(yīng)用還存在一定的弊端。(3)線性最優(yōu)控制技術(shù);該技術(shù)是將線性最優(yōu)理論應(yīng)用于實(shí)際情況的表現(xiàn),通過(guò)該技術(shù),降低了遠(yuǎn)距離電力運(yùn)輸?shù)膿p耗,實(shí)現(xiàn)了電力的高效利用。
2 電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展總體趨勢(shì)
(1)由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)為主轉(zhuǎn)移到閉環(huán)控制為主。(2)由技術(shù)功能單一向多功能全方位的方向發(fā)展,例如變電站自動(dòng)化、配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。(3)由單個(gè)元件發(fā)展向全系統(tǒng)方向發(fā)展,例如檢測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展。(4)由高電壓等級(jí)向低電壓等級(jí)發(fā)展,如從能量管理系統(tǒng)向配電管理系統(tǒng)方向發(fā)展。(5)裝置的性能向靈活性、技術(shù)性、創(chuàng)新性和數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變,確保供電系統(tǒng)的高效性、智能型和經(jīng)濟(jì)性,例如繼電保護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新。(6)將電力系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行和管理的自動(dòng)化和效率化結(jié)合,實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)輸過(guò)程的順暢,如管理信息系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中的應(yīng)用。
2.2 自動(dòng)化技術(shù)環(huán)節(jié)的發(fā)展趨勢(shì)
(1)新技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性、協(xié)調(diào)性、創(chuàng)新性和最優(yōu)性的完美配合。(2)在技術(shù)設(shè)計(jì)上盡量符合多機(jī)系統(tǒng),以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。(3)在監(jiān)控環(huán)節(jié)盡量提高技術(shù)含量,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、分段監(jiān)控與重點(diǎn)監(jiān)控相結(jié)合的監(jiān)控模式。(4)培養(yǎng)技術(shù)人員的技術(shù)含量和技術(shù)素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)人才聯(lián)合作業(yè),在技術(shù)理論上實(shí)行現(xiàn)論,技術(shù)手段上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,將電子技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際情況中。
3 新技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展中的應(yīng)用
3.1 dfacts技術(shù)和facts技術(shù)的應(yīng)用
(1)facts技術(shù);在電力系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中,facts技術(shù)即柔流輸電系統(tǒng)在不斷的發(fā)展,該技術(shù)就是在輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵部位運(yùn)用具有單獨(dú)或綜合功能的電子裝置,對(duì)電壓、電抗等輸電參數(shù)進(jìn)行控制,確保輸電的可靠性和高效性,該技術(shù)將微機(jī)處理技術(shù)、電子技術(shù)等高科技應(yīng)用于輸電過(guò)程,確保了電力系統(tǒng)的安全可靠,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電的環(huán)保效果。(2)dfacts技術(shù);隨著社會(huì)的發(fā)展,用戶對(duì)于供電質(zhì)量、可靠性的要求越來(lái)越高,因此電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越受到重視,dfacts技術(shù)即配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),其應(yīng)用對(duì)于供電的質(zhì)量和穩(wěn)定性都有保證。該技術(shù)能夠?qū)╇娺^(guò)程中的各種質(zhì)量問(wèn)題采取相應(yīng)的和及時(shí)的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量的電力用戶的供電端使用新型的電子監(jiān)控設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量問(wèn)題的全過(guò)程監(jiān)控,保證用戶用電的質(zhì)量。
3.2 高效動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)中一種是側(cè)重于監(jiān)控電磁暫態(tài)過(guò)程的故障錄波儀,它的記錄數(shù)據(jù)較為繁雜,記錄的時(shí)間也較為短暫,記錄儀之間也缺乏通信,忽略了對(duì)系統(tǒng)的整體動(dòng)態(tài)分析;一種為側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)刷新時(shí)間較長(zhǎng),只能對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特征進(jìn)行分析。這兩種系統(tǒng)的局限性促使了新型動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的產(chǎn)生。這種新技術(shù)則為基于gps的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),它是由同步定時(shí)系統(tǒng)、中央信號(hào)處理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成,運(yùn)用gps實(shí)現(xiàn)同步相量測(cè)量技術(shù)以及光纖通信技術(shù),為相量控制提供了實(shí)現(xiàn)的可能性。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著科技的進(jìn)步,人們對(duì)于電力系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高,電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用也成為必然,本文提出的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)和其發(fā)展趨勢(shì)以及其新技術(shù)的應(yīng)用,能夠保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的電能質(zhì)量、安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性。
參考文獻(xiàn)
[1]楊芳.電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用研究.價(jià)值工程,2012年10期.
篇5
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù)技術(shù);常見(jiàn)問(wèn)題;措施
1前言
近年來(lái),電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在各種高新技術(shù)的支撐下實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足發(fā)展,越來(lái)越多新技術(shù)被應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)中,對(duì)維持整個(gè)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義,尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、綜合自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的普遍應(yīng)用,有效實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)在線診斷等功能。然而,由于各種傳統(tǒng)和新興繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中存在一定局限性,導(dǎo)致繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展中需要面臨一系列常見(jiàn)問(wèn)題,能否解決繼電保護(hù)技術(shù)在具體應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題不僅關(guān)系到保護(hù)效能,同時(shí)也決定了能否為用戶營(yíng)造一個(gè)安全、穩(wěn)定、高效的用電環(huán)境。
2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題
近年來(lái),以微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)為代表的各種新興繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)進(jìn)一步提高我國(guó)電力系統(tǒng)的總體保護(hù)效能有著重要意義,但是由于各種繼電保護(hù)技術(shù)受到自身局限性等因素影響,所以導(dǎo)致其在具體應(yīng)用中暴露出了較多常見(jiàn)問(wèn)題,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
2.1電流互感飽和
我國(guó)電力系統(tǒng)中配電系統(tǒng)的終端設(shè)備負(fù)荷受到用戶用電習(xí)慣改變影響而不斷增容,如果在這種情況下整個(gè)電力系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生短路,短路造成的過(guò)大電壓會(huì)在靠近終端設(shè)備區(qū)時(shí)產(chǎn)生電流互感飽和,即靠近終端設(shè)備區(qū)的電流甚至?xí)_(dá)到電流互感器單次額定電流的百倍以上。為此,就繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用來(lái)說(shuō),一旦出現(xiàn)電流互感飽和則勢(shì)必會(huì)影響到整體電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
2.2諧波
我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中使高耗能用電量開(kāi)始不斷上升,并且在當(dāng)前依舊保持著一個(gè)較高的上升趨勢(shì),在這種情況下電力系統(tǒng)的沖擊性負(fù)荷、非線性負(fù)荷開(kāi)始大幅度提升,導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中受諧波問(wèn)題的影響開(kāi)始不斷增強(qiáng)。相關(guān)研究結(jié)果顯示,在諧波長(zhǎng)時(shí)間影響下會(huì)造成電纜壽命平均降低60%左右,而且諧波的分量還會(huì)造成電流過(guò)零時(shí)的DI/DT的值變大,從而影響到電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行效能的發(fā)揮。我國(guó)電力系統(tǒng)中的高耗能用戶都安裝了并聯(lián)電容器,并聯(lián)電容器在特定條件下容易放大整個(gè)電力系統(tǒng)中的諧波,電力系統(tǒng)中電壓的上升會(huì)導(dǎo)致變壓器軟芯飽和、勵(lì)磁電流諧波增加,進(jìn)而造成整個(gè)電力系統(tǒng)中的諧波電壓水平上升。無(wú)論是哪種情況造成的諧波都會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生影響,同時(shí)也說(shuō)明了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在應(yīng)用中必須要克服諧波的影響。
2.3超高壓電網(wǎng)
我國(guó)電力系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中開(kāi)始通過(guò)各種超高壓電網(wǎng)建設(shè)來(lái)滿足用電需求,而超高壓電網(wǎng)的建設(shè)給繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)了很大挑戰(zhàn),要求繼電保護(hù)技術(shù)在發(fā)展中要將基于電阻性差流分量的差動(dòng)保護(hù)新原理作為基礎(chǔ),運(yùn)用差電流的電阻性分量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)超高壓電網(wǎng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響,這樣才能確保超高壓電網(wǎng)中的繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行中避免受到電容電流的影響,這也是超高壓電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用的一個(gè)必然趨勢(shì)。
3解決電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)中常見(jiàn)問(wèn)題的對(duì)策及措施
針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在具體應(yīng)用中暴露出的各種問(wèn)題,不僅要在各種新興技術(shù)的支撐下來(lái)著力解決上述問(wèn)題,同時(shí)也要進(jìn)一步提高繼電保護(hù)技術(shù)在應(yīng)用中的總體性能,這樣才能確保繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以滿足電力系統(tǒng)需求。
3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)措施
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化已經(jīng)成為必然發(fā)展趨勢(shì),并且在上述幾個(gè)方面上已經(jīng)取得了較多成績(jī),將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)措施應(yīng)用到繼電保護(hù)技術(shù)中,可以提高電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和控制性能,各種遠(yuǎn)程終端單元和監(jiān)控系統(tǒng)等均可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用串行口與終端裝置通信協(xié)議等方式來(lái)傳遞信息。如果電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中采用全分散式的變電站自動(dòng)化,將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到繼電保護(hù)系統(tǒng)中,對(duì)進(jìn)一步提高繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的效率、準(zhǔn)確度等有著重要意義,對(duì)提高整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的總體控制效能有著重要作用。
3.2新型互感器措施
光學(xué)電壓互感器(OTV)和光學(xué)電流互感器(OTA)作為兩種新型互感器措施,對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展有著重要意義,國(guó)外很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始將OTV、OTA等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中,就上述兩種新型互感器與傳統(tǒng)技術(shù)相比其具有十分明顯的優(yōu)勢(shì),例如,光纖疏松信號(hào)過(guò)程中可以避免受到電磁干擾。同時(shí),新型互感器措施在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用中,可以實(shí)現(xiàn)高壓和弱點(diǎn)等方面的完全隔離和絕緣,這樣有助于減少整個(gè)電力系統(tǒng)的占地面積,同時(shí)對(duì)降低整個(gè)電力系統(tǒng)在建設(shè)中的生產(chǎn)成本有著重要意義,所以將新型互感器措施應(yīng)用到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)中,對(duì)進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效率有著重要意義。
3.3繼電保護(hù)自適應(yīng)控制措施
自適應(yīng)繼電保護(hù)這一概念最早誕生于上世紀(jì)80年代,其開(kāi)始被作為一種新型繼電保護(hù)措施應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)自適應(yīng)控制措施可以根據(jù)整個(gè)電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)變化,以及整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化,來(lái)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)性能和特性進(jìn)行調(diào)整。同時(shí),繼電保護(hù)自適應(yīng)控制措施可以更好的處理電力系統(tǒng)中的各種突況,對(duì)提高用戶的用電安全有著重要作用,可以說(shuō)繼電保護(hù)自適應(yīng)控制措施作為一種新興的繼電保護(hù)技術(shù),其對(duì)提高整個(gè)繼電保護(hù)技術(shù)的保護(hù)效率有著重要意義,在國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)揮出了應(yīng)有的效果,為此,可以將繼電保護(hù)自適應(yīng)控制措施應(yīng)用其中來(lái)解決繼電保護(hù)技術(shù)的常見(jiàn)問(wèn)題。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在具體應(yīng)用中依舊面對(duì)較多的常見(jiàn)問(wèn)題,具體包括電流互感飽和、諧波以及超高壓電網(wǎng)等方面的影響而產(chǎn)生的問(wèn)題,可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)措施、新型互感器措施以及繼電保護(hù)自適應(yīng)控制措施的應(yīng)用來(lái)解決上述問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1]朱偉.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)的發(fā)展與分析[J].華東科技,2013(10).
[2]張麗,張偉.關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)的發(fā)展研究[J].科技風(fēng),2013(16).
篇6
關(guān)鍵詞:電氣工程及其自動(dòng)化;電力系統(tǒng)分析;課程改革;能力培養(yǎng)
作者簡(jiǎn)介:高嬿(1965-),女,吉林長(zhǎng)春人,長(zhǎng)春工程學(xué)院電氣與信息學(xué)院,教授;張運(yùn)波(1964-),男,遼寧丹東人,長(zhǎng)春工程學(xué)院電氣與信息學(xué)院院長(zhǎng),教授。(吉林 長(zhǎng)春 130012)
基金項(xiàng)目:本文系吉林省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)資助課題“應(yīng)用型本科電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)‘卓越計(jì)劃’實(shí)施的研究與實(shí)踐”(課題編號(hào):ZZ1210)、吉林省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“應(yīng)用型本科院校考研專業(yè)課分級(jí)教學(xué)模式及實(shí)施策略的研究與實(shí)踐”(課題編號(hào):GH12215)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)20-0052-02
高等工科學(xué)校培養(yǎng)的是應(yīng)用型高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才,其將來(lái)從事的是一些專業(yè)性質(zhì)較強(qiáng)的工作,其目標(biāo)是培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、適應(yīng)能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、素質(zhì)高的高級(jí)復(fù)合人才。在更新教育思想觀念的基礎(chǔ)上,改革高校的人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建新型應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,是工科高等教育改革的主要內(nèi)容。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是長(zhǎng)春工程學(xué)院電氣與信息學(xué)院的主干專業(yè)、試點(diǎn)專業(yè),是國(guó)家級(jí)特色專業(yè),“電力系統(tǒng)分析”課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的主干課程,是校級(jí)精品課課程,也是考研課程。該課程在電力系統(tǒng)知識(shí)體系中起到承上啟下的作用,本課程教學(xué)質(zhì)量的好壞,直接影響到后續(xù)專業(yè)課的教學(xué),因此對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革具有十分重要的意義。
一、課程改革的主要思路
“電力系統(tǒng)分析”課程系統(tǒng)性、實(shí)踐性強(qiáng),它涉及到整個(gè)電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行的多個(gè)方面,內(nèi)容豐富,綜合性強(qiáng),適合實(shí)施新型教學(xué)模式。為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì),強(qiáng)化能力的培養(yǎng),在提高課堂教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,對(duì)原有課程設(shè)置的內(nèi)容及實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行多方面的改革,主要思路是:跟上信息時(shí)展的步伐,合理整合理論教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的效果,利用好現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地,構(gòu)建“理論、實(shí)踐、應(yīng)用”三大模塊的教學(xué)模式,使學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手能力、獨(dú)立創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力方面有所提高。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
“電力系統(tǒng)分析”課程具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,注重理論與實(shí)踐的密切結(jié)合是改革的關(guān)鍵問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年的研究與實(shí)踐,構(gòu)建了“理論、實(shí)踐、應(yīng)用”三大模塊的教學(xué)模式。
1.理論教學(xué)內(nèi)容的整合
合理整合理論教學(xué)內(nèi)容,壓縮理論課的學(xué)時(shí)是課程改革的一個(gè)主要內(nèi)容。以往理論教學(xué)的內(nèi)容由兩門(mén)課程分兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行,即“電力系統(tǒng)分析”與“電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算”,前者包括電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)的全部理論內(nèi)容,學(xué)時(shí)數(shù)為75學(xué)時(shí);后者包括電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型,電力系統(tǒng)短路電流、潮流、穩(wěn)定計(jì)算的計(jì)算機(jī)算法的原理、計(jì)算程序及上機(jī)實(shí)踐,學(xué)時(shí)數(shù)為30學(xué)時(shí),兩學(xué)門(mén)課程的總學(xué)時(shí)數(shù)為105學(xué)時(shí)。
改革后將兩門(mén)課程合并為一門(mén),將“電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算”中計(jì)算機(jī)算法的原理內(nèi)容放在“電力系統(tǒng)分析”課程中進(jìn)行教學(xué),將“電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算”中程序的使用、上機(jī)實(shí)踐操作放在課程結(jié)束后的課程設(shè)計(jì)中進(jìn)行。此外,將“電力系統(tǒng)分析”課程的部分內(nèi)容進(jìn)行精減,學(xué)時(shí)數(shù)壓縮到72學(xué)時(shí)。在教學(xué)中,對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容突出基本概念、基本原理;對(duì)于難點(diǎn)內(nèi)容的處理有兩種方式:既是難點(diǎn)又是重點(diǎn)的內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)基本概念和原理,是難點(diǎn)但不是重點(diǎn)的內(nèi)容,以夠用為度。
幾年來(lái),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了多次修改。基本原則為注重基本概念、基本原理,強(qiáng)化應(yīng)用能力培養(yǎng)。優(yōu)化后的教學(xué)內(nèi)容,以“夠用為度、注重應(yīng)用”為指導(dǎo)思想,著重闡明電力系統(tǒng)的基本理論和基本概念,注重理論聯(lián)系實(shí)際及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力,內(nèi)容由淺入深、邏輯性強(qiáng)、重點(diǎn)突出、易于理解。
2.實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的整合
實(shí)踐教學(xué)的改革是“電力系統(tǒng)分析”課程改革的另一個(gè)主要內(nèi)容,改革后的實(shí)踐教學(xué)包括課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)。
課程設(shè)計(jì)在“電力系統(tǒng)分析”課程結(jié)束后進(jìn)行,時(shí)間為2周。以往的課程設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面,一方面是電力網(wǎng)絡(luò)方案的確定,另一方面是對(duì)最佳方案進(jìn)行潮流計(jì)算(手算法)、無(wú)功平衡驗(yàn)算、變壓器分接頭的選擇。改革后的課程設(shè)計(jì),一是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方案選擇的常規(guī)設(shè)計(jì),二是對(duì)最佳方案進(jìn)行潮流、短路電流的計(jì)算,計(jì)算方法采用計(jì)算機(jī)算法,要求學(xué)生結(jié)合所確定的網(wǎng)絡(luò)方案編寫(xiě)數(shù)據(jù)文件并上機(jī)實(shí)踐。計(jì)算機(jī)算法上機(jī)實(shí)習(xí)不占用理論教學(xué)的學(xué)時(shí),這樣既減少了理論課的學(xué)時(shí)又增強(qiáng)了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,也為畢業(yè)設(shè)計(jì)及今后的工作打下了基礎(chǔ)。
以往的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是在理論課教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行,受學(xué)時(shí)數(shù)限制通常做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。由于電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)較多,每個(gè)實(shí)驗(yàn)需要的時(shí)間較長(zhǎng),為使學(xué)生能夠連貫完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn),也為了節(jié)省理論課學(xué)時(shí),我們將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)取消,改為在理論課和課程設(shè)計(jì)結(jié)束后集中一周時(shí)間進(jìn)行電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn),并增加了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。改革后的“電力系統(tǒng)分析”綜合實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)同步發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)整實(shí)驗(yàn)、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)、電力系統(tǒng)功率特性實(shí)驗(yàn)、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)、復(fù)雜電力系統(tǒng)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)等。通過(guò)綜合實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生對(duì)“電力系統(tǒng)分析”課程核心內(nèi)容的理解,提高他們對(duì)于電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、優(yōu)化運(yùn)行與控制的認(rèn)識(shí),為學(xué)生畢業(yè)后從事該領(lǐng)域的工作建立一個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)背景。
3.應(yīng)用能力的提高
電力系統(tǒng)的綜合實(shí)驗(yàn)包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、參數(shù)的調(diào)整和在教師指導(dǎo)下的問(wèn)題排查,不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和自覺(jué)性,而且使學(xué)生工程能力得到了訓(xùn)練和提高。學(xué)院制定了有關(guān)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的管理制度,從人、財(cái)、物上確保實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放工作到位。為了滿足學(xué)生做實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的需要,有關(guān)實(shí)驗(yàn)室調(diào)整開(kāi)放時(shí)間,盡量滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)要求,合理安排開(kāi)放的時(shí)間和內(nèi)容。實(shí)踐表明,實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放為學(xué)生實(shí)驗(yàn)、學(xué)生課外科技活動(dòng)創(chuàng)造了良好條件,學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的水平不斷提高,參加各種科技競(jìng)賽的成績(jī)也不斷提高。
三、教學(xué)方法的改進(jìn)
受傳統(tǒng)教學(xué)思想影響,高等工科院校的課堂教學(xué),主要以注入式應(yīng)試型為主。在教學(xué)內(nèi)容上偏重于講授原理、法則、公式、方法,對(duì)知識(shí)的背景與產(chǎn)生過(guò)程,知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,知識(shí)與能力素質(zhì)培養(yǎng)的協(xié)調(diào)關(guān)系重視不夠,妨礙了知識(shí)傳授中能力與素質(zhì)教育的實(shí)施。為此,我們對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了改進(jìn)。
1.啟發(fā)性的探索式、討論式教學(xué)方法
在教學(xué)過(guò)程中,盡可能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提高學(xué)生橫向思維的能力,特別注重師生間的雙向交流,發(fā)揮學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性、參與性。在教學(xué)過(guò)程中,適當(dāng)?shù)匾鲆欢康膯?wèn)題讓學(xué)生思考,如:“調(diào)壓與調(diào)頻有何不同?“串聯(lián)電容補(bǔ)償與并聯(lián)電容補(bǔ)償在調(diào)壓上有何異同?”等?;蛘呤且髮W(xué)生自己對(duì)問(wèn)題提出看法,向教師提問(wèn),在學(xué)生提問(wèn)的過(guò)程中,也向教育者自身提出了有利的挑戰(zhàn),為教育者提供了實(shí)踐的教學(xué)素材。經(jīng)常舉一些實(shí)際的例子幫助學(xué)生理解所學(xué)理論,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)本學(xué)科的前沿知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)有所了解。這種教學(xué)方式實(shí)質(zhì)上就是從“灌輸式”教學(xué)向“啟發(fā)式”教學(xué)的轉(zhuǎn)變。
2.課外研究性、設(shè)計(jì)性學(xué)習(xí)法
由于“電力系統(tǒng)分析”課程涉及到整個(gè)電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行,內(nèi)容豐富,綜合性強(qiáng)。要學(xué)好這門(mén)課程,學(xué)生需要較大的課外投入。由于課堂學(xué)時(shí)十分有限,為了更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效率,我們?cè)O(shè)計(jì)了研究性課題,以專題研究的形式,讓學(xué)生討論,如:“改變變壓器變比調(diào)壓,低壓側(cè)要求的電壓作為已知條件給出時(shí)有幾種給出方式”,這個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生討論、總結(jié)、歸納。這種教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)研究興趣,鼓勵(lì)學(xué)生積極去做,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。再比如,“教材上介紹調(diào)壓的方法有四種,那現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際是否也是采用這四種方法?”這個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生上電力網(wǎng)站查詢。這種教學(xué)方法可結(jié)合工程實(shí)際將現(xiàn)代科技、運(yùn)營(yíng)機(jī)制在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況、各種新技術(shù)新設(shè)備的應(yīng)用情況有效而合理地體現(xiàn)在教學(xué)之中。
3.自學(xué)法
由于學(xué)時(shí)數(shù)有限,教師不可能也沒(méi)必要將所有內(nèi)容都在課上進(jìn)行詳細(xì)講解。為了提高學(xué)生的自學(xué)能力,對(duì)部分章節(jié)內(nèi)容安排學(xué)生自學(xué)、討論,教師輔導(dǎo)或做小結(jié)。
四、教學(xué)手段的運(yùn)用
現(xiàn)在的教學(xué)手段絕大多數(shù)采用多媒體教學(xué),雖然減少了板書(shū)和畫(huà)圖時(shí)間,增加了信息量,但也會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題:由于信息變化太快,學(xué)生沒(méi)有時(shí)間思考,對(duì)所學(xué)內(nèi)容都是一知半解,從而加重了學(xué)生課后負(fù)擔(dān)。因此,采用黑板、粉筆等傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)手段是提高教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
1.采用多樣化的教學(xué)手段
在近幾年的教學(xué)過(guò)程中,我們注重多樣化的教學(xué),對(duì)于簡(jiǎn)單內(nèi)容,讓學(xué)生自學(xué);對(duì)于重要的概念、公式等需要嚴(yán)密推導(dǎo)、細(xì)心消化的內(nèi)容還是采用傳統(tǒng)的黑板粉筆模式,以加深學(xué)生的印象;對(duì)于平面圖、程序框圖、結(jié)構(gòu)原理的介紹,直觀形象、動(dòng)態(tài)變化的內(nèi)容和最新的技術(shù)發(fā)展內(nèi)容采用多媒體投影設(shè)備、相關(guān)的影像資料及CAI課件的形式進(jìn)行教學(xué);對(duì)于復(fù)雜的計(jì)算,運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行演示;同時(shí)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源與學(xué)生們建立互動(dòng)關(guān)系。這種多樣化的教學(xué)收到了很好的教學(xué)效果。
2.現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用
(1)與課程教學(xué)相匹配的CAI課件。為配合課程教學(xué),自行制作了“電力系統(tǒng)分析”課程CAI課件,并進(jìn)行了多次修改與完善。CAI課件對(duì)教學(xué)起到了極大的輔助作用,提高了教學(xué)效果。
(2)MATLAB計(jì)算軟件平臺(tái)及計(jì)算程序?!半娏ο到y(tǒng)分析”課程的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)問(wèn)題的能力,引導(dǎo)學(xué)生掌握現(xiàn)代系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的手段。我們編寫(xiě)了節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣形成、節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣形成、故障計(jì)算、潮流計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算等15個(gè)程序,并運(yùn)用VC語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了可視化的軟件平臺(tái),使學(xué)生掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的方法,為畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后實(shí)際工作中計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)能力的養(yǎng)成奠定基礎(chǔ)。
(3)“電力系統(tǒng)分析”獨(dú)立網(wǎng)站。建成了“電力系統(tǒng)分析”獨(dú)立網(wǎng)站,網(wǎng)站涵蓋整個(gè)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),即:課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后復(fù)習(xí)、實(shí)踐教學(xué)等,內(nèi)容主要包括:課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、電子教案、課件、習(xí)題庫(kù)等10多個(gè)模塊。
借助于學(xué)校方便、快捷、覆蓋面廣的局域網(wǎng),學(xué)生可進(jìn)行課程學(xué)習(xí)、自測(cè)等自主學(xué)習(xí),借助“網(wǎng)上答疑系統(tǒng)”可突破時(shí)空的限制,通過(guò)師生之間的交流,及時(shí)解決學(xué)習(xí)中遇到的疑難問(wèn)題。另外,本網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)還提供了輔助教學(xué)資料,通過(guò)這些教學(xué)資料的閱讀,極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
五、結(jié)束語(yǔ)
幾年來(lái),在教學(xué)觀念、教師隊(duì)伍、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了全面的改革研究與實(shí)踐,構(gòu)建了“理論、實(shí)踐、應(yīng)用”三大模塊的教學(xué)模式?!半娏ο到y(tǒng)分析”的課程建設(shè)經(jīng)過(guò)多年的探索與實(shí)踐已取得成效。實(shí)踐證明,只有優(yōu)化理論課程,強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),探索課程建設(shè),才是提高教學(xué)效果的有效途徑。
篇7
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用;保護(hù)控制裝置。[Abstract] System as a core system of substation automation system, stability and advancement has far-reaching impact on the power system and the power grid, advanced automation system can not only guarantee the stability of the electric power enterprise economic efficiency, and can ensure that the user of electricity benefit. It briefly introduces some basic theory of integrated automation of electric power system and its application and development.
Keywords: power system; automation technology; application; protection and control device.
中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、前言
電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的概念是以科技發(fā)展與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)為基礎(chǔ)而形成的,是一個(gè)綜合性發(fā)電廠、輸配電網(wǎng)絡(luò)、變電站與用戶的集成的概念,它的概念研究與實(shí)現(xiàn)的目的是為了怎樣更好地掌控與監(jiān)視電力從出廠一直到供應(yīng)的整個(gè)過(guò)程,使得輸配電的過(guò)程更有效與通暢。電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化主要由電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、電力系統(tǒng)的信息自動(dòng)傳輸、發(fā)電廠的自動(dòng)化、電力系統(tǒng)的反事故自動(dòng)化、供電系統(tǒng)的自動(dòng)化及電力工業(yè)的管理系統(tǒng)的自動(dòng)化等組成。它的實(shí)質(zhì)是怎樣使電力在生產(chǎn)—傳輸—用戶的過(guò)程中達(dá)到有效的自動(dòng)化控制,實(shí)現(xiàn)電力的供應(yīng)迅捷、損耗最小與安全可靠。
二、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用
在各個(gè)領(lǐng)域中電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用都非常廣泛,伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷普遍,電力系統(tǒng)已經(jīng)不再是單一的控制與管理,而是通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)把各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的管理、控制以及優(yōu)化。應(yīng)用軟件達(dá)到控制范圍的不斷擴(kuò)大和自化程度的不斷不斷。電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化一般采用分層控制的操作的方式,也就是在調(diào)度所、控制所、發(fā)電廠和變電站的各組織分層之間,按照所其管轄功能范圍來(lái)分擔(dān)與綜合協(xié)調(diào)控制功能,來(lái)達(dá)到系統(tǒng)的合理、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行的目的的控制系統(tǒng)。目前,分層控制按照電力系統(tǒng)的大小通常分為二層或三層控制,中央控制所作為一個(gè)中樞神經(jīng),負(fù)責(zé)的是總體性的控制。地方控制所的主要功能就是對(duì)發(fā)電廠或變電所實(shí)行有效的監(jiān)控。對(duì)地方的系統(tǒng)的電壓控制、水工調(diào)度、安全監(jiān)視、運(yùn)行記錄、報(bào)告與通報(bào)發(fā)電計(jì)劃和系統(tǒng)構(gòu)成計(jì)劃等等,除了發(fā)電廠的無(wú)功功率的控制裝置不進(jìn)行配備以外,其他的設(shè)備的功能基本都和中央控制所一樣。中央與地方控制所實(shí)際上都是調(diào)度自動(dòng)化的重要內(nèi)容,它的主要作用是對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行安全運(yùn)行的時(shí)時(shí)監(jiān)控、對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有效的經(jīng)濟(jì)調(diào)度及對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全分析與事故處理。以上功能的實(shí)現(xiàn),必須要經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA),再配以經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制(EDC)、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)、安全分析(SA)等等軟件來(lái)進(jìn)行。
電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化對(duì)于變電站保護(hù)與控制有了更高的要求,必須要具有集中控制的功能與有先進(jìn)的繼電保護(hù)與控制,并且能進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制與抗電磁干擾;對(duì)事件有記錄;可以無(wú)人值班;能夠適應(yīng)全系統(tǒng)的統(tǒng)一控制的要求;并且滿足分期建設(shè)的需要。配置的基本原則是:數(shù)據(jù)分慢、中、快速傳遞;分層;保護(hù)系統(tǒng)通信要保持高度的優(yōu)先,但是不經(jīng)常被占用;保護(hù)要具有獨(dú)立工作的能力;功能處理器的配置成群;數(shù)據(jù)的采集裝置應(yīng)設(shè)在開(kāi)關(guān)站以內(nèi);數(shù)據(jù)的采集裝置的數(shù)量與地點(diǎn)應(yīng)該具有靈活性;備用方式選擇要有靈活性。
在完成主網(wǎng)、電廠、變電所自動(dòng)化目的的同時(shí),引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)電力部門(mén)已用的先進(jìn)的配電設(shè)備,用以裝備現(xiàn)有的配電系統(tǒng),構(gòu)成配電的SCADA系統(tǒng),運(yùn)用光纖等等通信手段來(lái)控制監(jiān)測(cè)城鄉(xiāng)的供配電,比如配電系統(tǒng)電壓與電流的監(jiān)測(cè)、調(diào)控自動(dòng)重合器、啟用分路開(kāi)關(guān)等等。電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化的實(shí)施的一個(gè)非常重要的方法是:數(shù)據(jù)性的信息的傳輸要有一個(gè)行之有效的調(diào)度通信網(wǎng),電力生產(chǎn)的傳輸過(guò)程中的一些安全性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)調(diào)度的數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及財(cái)務(wù)、行政、供應(yīng)及計(jì)劃管理數(shù)據(jù)等。一般電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化過(guò)程中,信息的傳遞主要可以分為由上至下與由下至上這兩種方式。由上至下的信息傳遞通常被稱作下行信息傳遞,是由各級(jí)控制所對(duì)發(fā)電廠及變電站下達(dá)指令與操作信息,由下至上的信息傳遞則通常稱為上行的信息傳遞也就是傳達(dá)判斷與處理所需的信息。
三、電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向
目前,我國(guó)的電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向是建立全面的DMS系統(tǒng),由DMS系統(tǒng),可以有效地提高電氣的綜合管理水平,滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的要求;使得電氣設(shè)備的保護(hù)控制得以優(yōu)化,避免大面積停電故障的發(fā)生,提升供電系統(tǒng)的可靠性;可以建立起快速的電氣事故的處理機(jī)制,使得故障停電的時(shí)間大大縮短,也可大大的降低對(duì)生產(chǎn)裝置的影響;管理人員能夠即時(shí)的掌握整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況及電流、電量、電壓、功率等一些運(yùn)行參數(shù),達(dá)到電力平衡的負(fù)荷監(jiān)控、精確的計(jì)量與節(jié)約用電等等多種功能;使得現(xiàn)行的運(yùn)行操作以及變電值班模式得以改變,實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人值守的變電站管理模式,實(shí)現(xiàn)大幅度的減員增效的目標(biāo)。
現(xiàn)有的國(guó)際上的很多公司都在緊鑼密鼓的研制各類型的新型的互感器。這類的新型互感器被統(tǒng)稱電子式互感器。包括連接傳輸系統(tǒng)與二次變換器的一個(gè)或者若干個(gè)電流或電壓傳感器,把被測(cè)值按照比例傳送給測(cè)量?jī)x器與保護(hù)、控制裝置。裝置輸出的一般是模擬量或者數(shù)字量。電子式的互感器的運(yùn)用對(duì)變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的變革與功能的完善以及技術(shù)性能的不斷提高,起到強(qiáng)有力的推動(dòng)作用,它的應(yīng)用將會(huì)全面的促進(jìn)數(shù)字化的變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)的達(dá)到。保護(hù)與監(jiān)控集成系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)自動(dòng)化的一個(gè)主要特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)共享,把保護(hù)與監(jiān)控功能都集成到同一個(gè)裝置當(dāng)中,是達(dá)到數(shù)據(jù)共享的重要手段。SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)所要的好多數(shù)據(jù)與繼電保護(hù)所處理的數(shù)據(jù)是一樣的。所以將一些分布式的變電站的SCADA集成到一個(gè)統(tǒng)一的微機(jī)保護(hù)當(dāng)中,達(dá)到保護(hù)與監(jiān)控共用同一個(gè)硬件平臺(tái),這樣就可實(shí)現(xiàn)明顯的經(jīng)濟(jì)可靠。
四、對(duì)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展評(píng)價(jià)
當(dāng)代社會(huì)對(duì)于電能供應(yīng)的“安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、優(yōu)質(zhì)”等各項(xiàng)指標(biāo)的要求不斷提高,相對(duì)應(yīng)的,電力系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化提出的要求也不斷地提高。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)也不斷的由低到高、從局部到整體發(fā)展。當(dāng)今,電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)正逐步趨向于:在控制策略上,不斷地向最優(yōu)化、智能化、區(qū)域化、協(xié)調(diào)化、適應(yīng)化方向發(fā)展;從單個(gè)元件向部分區(qū)域以及全系統(tǒng)發(fā)展,比如SCADA的發(fā)展與區(qū)域穩(wěn)定控制的日益發(fā)展。從單一功能開(kāi)始向多功能與一體化發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展目標(biāo),就需要廣大的電力系統(tǒng)研究管理人員不斷地以創(chuàng)新、發(fā)展的眼光,實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)與傳輸?shù)陌踩⒖煽?、?jié)能的目的。
五、總結(jié)
綜上所述,電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化就是一個(gè)集傳統(tǒng)技術(shù)改造和現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步于一身的技術(shù)總體的推進(jìn)過(guò)程。雖然,當(dāng)今的電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入了一個(gè)以計(jì)算機(jī)技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)的開(kāi)發(fā)為重要標(biāo)志的階段,但是,對(duì)于我國(guó)現(xiàn)在這樣一個(gè)電力需求較大、電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)復(fù)雜而且電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的改革開(kāi)始較晚的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),在不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)的同時(shí),還需要注重對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備的改進(jìn),只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的目標(biāo)的早日、全面的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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篇8
關(guān)鍵詞:電力技術(shù);電力系統(tǒng);智能電網(wǎng);運(yùn)用
0 引言
隨著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息化程度的不斷普及和發(fā)展,供電網(wǎng)絡(luò)所承擔(dān)的任務(wù)越發(fā)繁重。因?yàn)橄嚓P(guān)的質(zhì)量準(zhǔn)則與服務(wù)工作的不斷完善,電力自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全程度也有一定程度的提升。此外,因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的開(kāi)放性因素,遭受來(lái)自外部、內(nèi)在的網(wǎng)絡(luò)安全威脅因素是不可避免的,為了有效的控制這些因素,普及運(yùn)用智能電網(wǎng)顯得尤為重要。對(duì)此,研究電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃中智能電網(wǎng)的運(yùn)用有著顯著的現(xiàn)實(shí)意義。
1 智能電網(wǎng)概念
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷串行,智能電網(wǎng)這一概念逐漸進(jìn)入電力行業(yè)中,同時(shí)在具體的運(yùn)用中,能夠處理非常多的問(wèn)題[1]。智能電網(wǎng)概念圖見(jiàn)圖1。智能電網(wǎng)的發(fā)展是基于計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)基礎(chǔ)之上的,是綜合了通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)供電、系統(tǒng)穩(wěn)定、電力生產(chǎn)實(shí)行的一系列智能化監(jiān)控。電力系統(tǒng)借助智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)、實(shí)時(shí)的管理與監(jiān)控,促使電力系統(tǒng)體現(xiàn)可靠、穩(wěn)定、高效的工作效率。
2 電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃中智能電網(wǎng)的運(yùn)用
2.1 借助智能電網(wǎng)建立信息化模型
在智能電網(wǎng)的管理系統(tǒng)當(dāng)中,不僅需要對(duì)電力系統(tǒng)固定的生產(chǎn)屬性實(shí)行信息管理,還可以將每一種數(shù)據(jù)之間的層次分布梳理得非常清晰[2]。對(duì)此,智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)所建立的信息化管理模型不僅包含生產(chǎn)屬性的信息,還包含空間圖形信息。空間圖形信息主要用于體現(xiàn)電力系統(tǒng)的所有空間位置,這種作用主要來(lái)源于GIS技術(shù)的支持,借助坐標(biāo)能夠及時(shí)的體現(xiàn)智能電網(wǎng)中每一個(gè)線路、每一個(gè)設(shè)備的實(shí)際坐標(biāo)。電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃中屬性信息的量非常多,主要包含第五特征以及各種電力設(shè)備。通過(guò)智能電網(wǎng),不僅能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)化的管理,還能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)當(dāng)中固定的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控,并將其體現(xiàn)在數(shù)據(jù)模型當(dāng)中,使這些生產(chǎn)工作通過(guò)幾個(gè)圖形來(lái)體現(xiàn),借助點(diǎn)、面、線三要素體現(xiàn)智能電網(wǎng)當(dāng)中的所有對(duì)象,并借助這些對(duì)象的組成形成電力系統(tǒng)環(huán)境之下的一切地物,并體現(xiàn)每一個(gè)地物的幾何特征與屬性特點(diǎn)。除此之外,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)處理過(guò)程中電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃的過(guò)程數(shù)據(jù)與生產(chǎn)條件是密不可分的,所以在數(shù)據(jù)模型當(dāng)中,也可以通過(guò)位置構(gòu)建模型。借助托肯建模的方法模擬實(shí)際工作狀態(tài),在保障模型能夠按照相應(yīng)規(guī)則進(jìn)行演進(jìn)的前提下,智能信息工作流網(wǎng)絡(luò)的模型完整性便能夠受到保障。
2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的分成自動(dòng)化能實(shí)時(shí)更新
在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的幫助之下,電力企業(yè)下電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有信息系統(tǒng)都可以得以統(tǒng)一性、一致性的模式管理,數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的內(nèi)容都可以按照以下這一種方式進(jìn)行分層自動(dòng)化實(shí)時(shí)更新[3]。持續(xù)穩(wěn)定的借助自動(dòng)化采集電網(wǎng)元件當(dāng)中的數(shù)據(jù)對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄與自動(dòng)更新。在這樣的數(shù)據(jù)更新環(huán)境之下,一般情況下可以同時(shí)對(duì)變電站、發(fā)電廠以及煤礦廠等多個(gè)部門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行控制與管理,并將各個(gè)部門(mén)的信息統(tǒng)一到一個(gè)控制中心進(jìn)行修改與更新。通過(guò)這樣的方式,就能夠有效地實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)顯示效率較低的現(xiàn)象。在服務(wù)器端口位置實(shí)施構(gòu)建緩沖區(qū),存儲(chǔ)大量的常規(guī)數(shù)據(jù),優(yōu)化服務(wù)器的工作效率,從而強(qiáng)化工作流網(wǎng)絡(luò)的工作能力。由此可見(jiàn),伴隨著地層數(shù)據(jù)庫(kù)信息資源的改變,“級(jí)聯(lián)式”的自動(dòng)化實(shí)時(shí)更新目的便能夠有效實(shí)現(xiàn),區(qū)域控制中心、中央控制中心等數(shù)據(jù)庫(kù)也就具備較高的自動(dòng)化更新功能。
2.3 電力系統(tǒng)的智能化管理與規(guī)劃
智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化調(diào)度和智能化管理,從而保障管理的有效性,以最低的經(jīng)濟(jì)成本強(qiáng)化最終的經(jīng)濟(jì)收益,期間智能電網(wǎng)的有大優(yōu)勢(shì)便是能夠借助潔凈、可再生、新型的資源進(jìn)行間接性輔助供電,實(shí)現(xiàn)降低資源消耗、保護(hù)環(huán)境等目的。這樣的目的對(duì)于當(dāng)代社會(huì)所提倡的“經(jīng)濟(jì)發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展”有著較高的一致性,符合當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展情境。在同一模式之下的信息系統(tǒng)當(dāng)中,智能電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的控制管理內(nèi)容,主要可以分為四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn),也就是自動(dòng)尋找、自動(dòng)檢查、自動(dòng)分析、自動(dòng)處理。在控制過(guò)程中,被控制的電網(wǎng)子系統(tǒng)能夠形成一個(gè)系統(tǒng)層子系統(tǒng),也就是站層子系統(tǒng)或者是電網(wǎng)元件。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)層的子系統(tǒng)而言,其最優(yōu)作用便是借助各個(gè)等級(jí)的調(diào)度控制中心管理權(quán)限,讓智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)的規(guī)劃過(guò)程中更加經(jīng)濟(jì)、合理、安全,規(guī)劃更加有實(shí)際運(yùn)用效果,并對(duì)系統(tǒng)的所有工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)督與檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)子系統(tǒng)的故障和異常,實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)子系統(tǒng)下所有的線路、設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行智能化監(jiān)督與控制,實(shí)現(xiàn)更高自動(dòng)化、智能化控制目的。
3 總結(jié)
綜上所述,智能電網(wǎng)是目前電力行業(yè)發(fā)展過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)組成,其能夠有效解決電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中發(fā)生的各種問(wèn)題,有著無(wú)法替代的運(yùn)用意義。與此同時(shí),伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),電力行業(yè)在我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)中的影響越發(fā)重要,確保供電穩(wěn)定、高質(zhì)量供電是電力行業(yè)所必須完成的任務(wù)之一。由此可見(jiàn),在今后的發(fā)展中,必須更加著重于智能電網(wǎng)的技術(shù)手段創(chuàng)新層面,使其具備更為強(qiáng)大的自動(dòng)化、智能化能力。
參考文獻(xiàn):
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篇9
關(guān)鍵詞:新運(yùn)行形式 智能電網(wǎng) 電力系統(tǒng)
中圖分類號(hào):U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
電能的產(chǎn)生加速了社會(huì)的發(fā)展,推進(jìn)了人類文明的進(jìn)步。由于它是一種通過(guò)過(guò)速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的能源,所以決定了電能的產(chǎn)生、運(yùn)輸、使用幾乎是同步實(shí)現(xiàn)的,三者構(gòu)成連續(xù)的并且一直處于動(dòng)態(tài)平衡中的體統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。近年來(lái),隨著大型電力系統(tǒng)及其能源配置的不斷提高,為電能運(yùn)行的復(fù)雜性帶來(lái)新的挑戰(zhàn),也突出新的問(wèn)題,尤其是穩(wěn)定性問(wèn)題最為嚴(yán)重。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)崩潰而造成的大面積的停電事故,為我國(guó)的相關(guān)地區(qū)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這些事故的產(chǎn)生引發(fā)了電力系統(tǒng)的技術(shù)人員思考,如何利用新技術(shù),通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改造從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)作形式,以便實(shí)現(xiàn)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及運(yùn)作效率的目的。
一、智能電網(wǎng)的概念和特點(diǎn)及組織架構(gòu)
(一)智能電網(wǎng)的概念。IBM對(duì)智能電網(wǎng)的理解為:使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),將網(wǎng)絡(luò)分析與智能化技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,使電力系統(tǒng)的各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備、控制體系、工作任務(wù)、技術(shù)人員完美結(jié)合,在形成公共信息形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行自動(dòng)收集與數(shù)據(jù)存儲(chǔ),對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行和電力企業(yè)的管理展開(kāi)深入分析,正確客觀的改善電力系統(tǒng)的資產(chǎn)管理與供電服務(wù)。
美國(guó)能源部對(duì)智能電網(wǎng)的闡述是:智能電網(wǎng)是將科學(xué)的傳感技術(shù)、通訊技術(shù)??刂评碚摰燃系叫碌碾娏ο到y(tǒng)領(lǐng)域中的一種綜合技術(shù)。
中國(guó)電力公司對(duì)電網(wǎng)的定義為:以特高壓的電網(wǎng)為骨干架構(gòu)、各級(jí)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展為堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ),通過(guò)先進(jìn)的通訊技術(shù)與控制理論,將信息化、互動(dòng)化、機(jī)械化的智能電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一構(gòu)建。
綜合上述三種不同的權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)智能電網(wǎng)概念的表述來(lái)看,他們的出發(fā)點(diǎn)都是以實(shí)際擁有的物理電網(wǎng)為基礎(chǔ),通過(guò)找尋與現(xiàn)代相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)并與電力系統(tǒng)進(jìn)行融合從而達(dá)到智能化,事實(shí)上是將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用到電力互聯(lián)系統(tǒng)中來(lái),但是這些先進(jìn)的技術(shù)并沒(méi)有改變電網(wǎng)原有的形態(tài)和運(yùn)行規(guī)律,只是將電網(wǎng)的運(yùn)作性能進(jìn)行改善。
(二)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)。
1、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)格局,大量的智能元件存貯。從硬件的角度出發(fā),強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)格局不僅需要智能電網(wǎng)能及時(shí)防御外界的干擾,如風(fēng)雪襲擊,人為干擾等,并且當(dāng)電網(wǎng)在出現(xiàn)故障時(shí),能及時(shí)解決問(wèn)題,較少損失。
2、信息資源可以在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行快速和準(zhǔn)確的采集、交換、傳輸、執(zhí)行。從軟件的角度出發(fā)展現(xiàn)了智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)。將智能電網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化將會(huì)涉及到各類信息的處理,例如:命令信息、狀態(tài)信息、歷史信息、互動(dòng)信息等,重要的是,在不同類型的信息平臺(tái)中,對(duì)于信息的處理未來(lái)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)可視化,從而方便電力系統(tǒng)的技術(shù)人員操作。
3、可以提供滿足多元化供電需求的電力產(chǎn)品。依據(jù)智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分,就其輸出部分來(lái)說(shuō),智能電網(wǎng)必須適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電能的大力需求,并適應(yīng)因?yàn)樾碌呢?fù)荷量對(duì)電網(wǎng)的沖擊,在這個(gè)條件上,為他們提供符合要求的電能產(chǎn)品。
4、智能電網(wǎng)的運(yùn)作效率相比較叢前有了較大改善,電力公司和用戶之間的交流更多。智能電網(wǎng)通過(guò)調(diào)控電能方式、實(shí)現(xiàn)電能化的市場(chǎng)、電能分配的優(yōu)化、減少電網(wǎng)設(shè)備的投資量,從而確保智能電網(wǎng)始終處于高效率的運(yùn)行中,并且電力公司與用戶在更強(qiáng)的交流中,讓用戶根據(jù)自己所看到的全部區(qū)域的供電狀況來(lái)控制用電時(shí)間和用電量,對(duì)電能分配進(jìn)一步優(yōu)化。
(三)智能電網(wǎng)的組織架構(gòu)。智能電網(wǎng)一共有兩種組織結(jié)構(gòu)。一種是高程度的智能化組織結(jié)構(gòu),另一種是程度較低的智能化組織化智能結(jié)構(gòu)。
二、建設(shè)智能電網(wǎng)時(shí)需要客服的技術(shù)難題
(一)智能化元件及測(cè)量配置的先進(jìn)性。智能化元件應(yīng)用的基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能的物理化,并且在各種條件的干擾下,按照控制元件的基本屬性與操控中心的命令指示準(zhǔn)確迅速并有效地執(zhí)行智能化操作。首先要求測(cè)量裝置能準(zhǔn)確測(cè)量出反映電網(wǎng)元件的屬性和狀態(tài)等物理量,然后運(yùn)用自身的收發(fā)裝置傳送到信息網(wǎng),最后通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)的傳輸轉(zhuǎn)給各級(jí)控制中心。
目前,隨著信息科技、電子技術(shù)、自動(dòng)管理、先進(jìn)的傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,以及現(xiàn)代化的制造工藝的提高,使新的智能化元件與測(cè)量設(shè)備的生產(chǎn)規(guī)模鋪墊了理論基礎(chǔ)和技術(shù)含量。一般的劃分,新的儀器測(cè)量設(shè)備可以劃分為四個(gè)部分,涵蓋了:儀表、網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)的收集和處理等。
(二)通訊形式的合理選擇。智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化,必將涉及通訊的選擇方式。電能的傳送是靠光速的傳播,因此電網(wǎng)事故的發(fā)生極快,并能在短時(shí)間內(nèi)波及周?chē)鷧^(qū)域。電網(wǎng)互聯(lián)一方面擴(kuò)大電網(wǎng)規(guī)模,另一方面,由于電網(wǎng)范圍廣,容易受到各方面的災(zāi)害。由于考慮到電網(wǎng)的傳輸能量、傳送時(shí)的準(zhǔn)確性及速度,因此選用分散自律式的組織結(jié)構(gòu),會(huì)使電網(wǎng)的通訊方式更安全、更高效。
三、智能電網(wǎng)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái),隨著我國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)腳步的加快,全國(guó)化的電網(wǎng)即將建成,然而電網(wǎng)面臨的安全性問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻,因此發(fā)展智能電網(wǎng)是加強(qiáng)電網(wǎng)安全性的有效措施。據(jù)我國(guó)電網(wǎng)公司透露,我國(guó)建設(shè)的智能化電網(wǎng)將在今明兩年完成規(guī)劃和試點(diǎn)工作,并在未來(lái)幾年得到推廣,預(yù)計(jì)在2020年,我國(guó)將實(shí)現(xiàn)全國(guó)式的智能電網(wǎng)構(gòu)建。通過(guò)十步走的方針策略,可將電網(wǎng)分布式的發(fā)電結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成即智能又靈敏的電網(wǎng)。
綜上所述,以特高壓為基本框架是我國(guó)的國(guó)情所決定的,電力資源的集中分布與主要消費(fèi)電能的區(qū)域不對(duì)稱,將引發(fā)長(zhǎng)距離大規(guī)模的電能運(yùn)輸,并且用太陽(yáng)能發(fā)電、水力和風(fēng)力及核電等新型能源的發(fā)電量與用煤產(chǎn)生的電能相比,較為有限,由于先進(jìn)的能源技術(shù)還未被使用,導(dǎo)致金屬線低壓傳送電能時(shí)對(duì)電網(wǎng)的損害過(guò)大,因此必須使用特高壓輸電。但由于煤這種不可再生資源的有限及用煤發(fā)電在我國(guó)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,將來(lái)大范圍的使用新型能源進(jìn)行發(fā)電會(huì)是唯一選擇,分布式發(fā)電必會(huì)成為我國(guó)發(fā)電的主要形式。
總結(jié):
總之,由于電網(wǎng)互聯(lián)引發(fā)電網(wǎng)安全性問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,因此解決智能電網(wǎng)的建設(shè)問(wèn)題是必經(jīng)之路。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)提高了電網(wǎng)可以觀測(cè)的性能,方便對(duì)電網(wǎng)資源的可控性,加強(qiáng)了電網(wǎng)的安全性,減少了電網(wǎng)運(yùn)行和維護(hù)的成本。并且,實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)處理電網(wǎng)的負(fù)荷與市場(chǎng)參與者的隨機(jī)性,使電網(wǎng)的質(zhì)量的得到優(yōu)化,從而有更多的發(fā)展選擇,是電力市場(chǎng)越來(lái)越成熟,提高電網(wǎng)配置。
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篇10
關(guān)鍵詞:微網(wǎng);配電系統(tǒng);電力系統(tǒng);可靠性;用電安全性
中圖分類號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)66-0028-02
當(dāng)前,我國(guó)電力系統(tǒng)正在不斷的進(jìn)行電網(wǎng)和機(jī)組的快速發(fā)揮在那,尤其是在用電負(fù)荷較為集中的地區(qū),采用了分布式電源的配置方式,基于這種情況,專家和學(xué)者提出,將某一區(qū)域中的若干分布式電源與該地區(qū)的負(fù)荷作為一個(gè)發(fā)電和配電的子系統(tǒng)進(jìn)行管理,并且將該子系統(tǒng)稱之為微網(wǎng)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)過(guò)程中,將每個(gè)微網(wǎng)作為一個(gè)整體,對(duì)其進(jìn)行有效的管理與控制,通過(guò)對(duì)不同的微網(wǎng)進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)和并列運(yùn)行,能夠使得單個(gè)電源對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定性所產(chǎn)生的負(fù)面影響降到最低。微網(wǎng)的運(yùn)行效率,對(duì)于電力系統(tǒng)的可靠性有著重要的影響,其能夠?qū)υ械碾娏ο到y(tǒng)運(yùn)行起到一定的保護(hù)和控制作用,因此,對(duì)于含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性進(jìn)行研究,也是實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的保障。
1 微網(wǎng)的涵義
1.1 微網(wǎng)的概念
微網(wǎng)是我國(guó)電力行業(yè)的一個(gè)全新的概念,其使得分布式發(fā)電技術(shù)和新型的電子電力技術(shù)得到了有效的結(jié)合,其由微網(wǎng)電源(也就是分布式電源),儲(chǔ)能裝置、管理系統(tǒng)等部分組成。通過(guò)對(duì)配電系統(tǒng)中的某一個(gè)區(qū)域作為一個(gè)子系統(tǒng),通過(guò)一個(gè)分布式電源和負(fù)荷的有效連接,通過(guò)有效的控制與管理,對(duì)配電系統(tǒng)機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視和控制,而形成一個(gè)統(tǒng)一的整體的配電系統(tǒng)。在微網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中,如果其負(fù)荷容量或者是配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí),則微網(wǎng)能夠通過(guò)對(duì)信息的采集,實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式電源的有效控制,在某一個(gè)子系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),能夠確保配電網(wǎng)的持續(xù)運(yùn)行,使得電力系統(tǒng)具有了更高的穩(wěn)定性。另外,微網(wǎng)的運(yùn)行能夠?qū)稍偕Y源進(jìn)行廣泛的利用,因此能夠使得傳統(tǒng)電網(wǎng)的備用容量得到很大程度的降低,進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2 微網(wǎng)的工作方式
微網(wǎng)中包含了分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置等,而在典型的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,分布式電源和靜態(tài)的開(kāi)關(guān)是其關(guān)鍵的組成部分,在微網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)中,通過(guò)分布式電源和靜態(tài)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)與總配電系統(tǒng)的連接。在微網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,對(duì)微網(wǎng)的運(yùn)行起到綜合控制作用的是能量管理器和電壓控制器。能量管理器是根據(jù)不同的微網(wǎng)分布,所進(jìn)設(shè)置的不同的工作點(diǎn),并且對(duì)微網(wǎng)具的運(yùn)行具有一定的控制作用。當(dāng)微網(wǎng)以一種整體的形式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),往往是通過(guò)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種方式來(lái)完成的。而在正常的運(yùn)行狀態(tài)下,微網(wǎng)一般是處于聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),其功率能夠進(jìn)行雙向的流動(dòng),如圖1。
當(dāng)其中某個(gè)電源出現(xiàn)故障時(shí),微網(wǎng)則可以通過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)的控制,與原有的配電系統(tǒng)分離,處于孤島運(yùn)行的狀態(tài),如圖2。
當(dāng)微網(wǎng)處于孤島運(yùn)行的狀態(tài)時(shí),其也能夠通過(guò)分布式電源,確保電壓的穩(wěn)定性,保證在配電系統(tǒng)的內(nèi)部不會(huì)出現(xiàn)斷電等狀況,當(dāng)原系統(tǒng)恢復(fù)使用后,微網(wǎng)會(huì)恢復(fù)到聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)。微網(wǎng)可以作為一種接入方式,單獨(dú)的介入到電網(wǎng)中,也可以通過(guò)嵌套的方式嵌入到另一個(gè)微網(wǎng)中,而微網(wǎng)的分裂則是需要依靠開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行,通過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)的控制,能夠?qū)崿F(xiàn)微網(wǎng)的分裂,分裂后的微網(wǎng)則以多個(gè)孤島的方式運(yùn)行。另外,微網(wǎng)也可以作為一個(gè)負(fù)荷,從電網(wǎng)中吸收電能,作為分布式電源為用戶提供所需的電量。
2 含微網(wǎng)的新型配電系統(tǒng)可靠性研究
在傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,通常情況下都不含有大電源而且運(yùn)行的狀態(tài)呈輻射狀。在微網(wǎng)接入到配電系統(tǒng)中以后,則使原有的輻射狀配電系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變化,在微網(wǎng)中所使用的分布式電源的輸出由于受到光能、室外氣溫等外界因素的影響較大,因此在其功率輸出時(shí)具有一定的隨機(jī)性,較難控制;另外,在含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)中,其運(yùn)行的流向會(huì)由于受到運(yùn)行狀態(tài)的影響而隨時(shí)進(jìn)行改變,也就是說(shuō),存在雙向的流動(dòng),這就使得配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定性受到影響。所以,無(wú)論是從理論方面,還是從實(shí)踐方面,含微網(wǎng)的新型配電系統(tǒng)在可靠性評(píng)估方面,都將發(fā)生巨大的變化,這對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的電力事業(yè)發(fā)展有著重要的意義。
2.1 含微網(wǎng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的主要指標(biāo)
在新型配電系統(tǒng)中,微網(wǎng)具有一定的靈活性和多樣性,因此,對(duì)于含微網(wǎng)的新型配電系統(tǒng)的考性的評(píng)估難度也要大于普通的配電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性評(píng)估。在配電系統(tǒng)中,對(duì)于系統(tǒng)可靠性的評(píng)估指標(biāo),一般可以分為負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)和系統(tǒng)可靠性指標(biāo)兩種。在負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)中,一般包括年停電頻率、平均停電持續(xù)時(shí)間、負(fù)荷點(diǎn)年平均停電持續(xù)時(shí)間等;系統(tǒng)可靠性指標(biāo)包括系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)、用戶平均停電頻率、系統(tǒng)平均中斷持續(xù)時(shí)間指標(biāo)、用戶平均中斷持續(xù)時(shí)間指標(biāo)、平均服務(wù)可靠性指標(biāo)、平均服務(wù)不可靠性指標(biāo)。在針對(duì)含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行平時(shí)股時(shí),需要同時(shí)考慮到在聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種不同的運(yùn)行狀態(tài)下所產(chǎn)生的不同的可靠性指標(biāo),因此,如果出于微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下,則應(yīng)當(dāng)將含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行評(píng)估;而如果是在微網(wǎng)孤島運(yùn)行的狀態(tài)下,則應(yīng)當(dāng)將微網(wǎng)運(yùn)行和配電網(wǎng)運(yùn)行的兩方面數(shù)據(jù)綜合評(píng)估,才能夠得到準(zhǔn)確的評(píng)估指標(biāo)。另外,在某些特定的情況下,可以將微網(wǎng)作為一個(gè)的單獨(dú)的子系統(tǒng)來(lái)對(duì)其可靠性進(jìn)行評(píng)估,以此來(lái)對(duì)孤島運(yùn)行的可靠性進(jìn)行對(duì)比和科學(xué)的評(píng)估。
2.2 含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)可靠性評(píng)估模型
微網(wǎng)接入配電系統(tǒng)具有多樣性的分布特點(diǎn),對(duì)于不同的分布式電源有著不同的輸出功率,與以往的配電網(wǎng)系統(tǒng)輸出功率相比,其輸出值較小,而且具有一定的間歇性和隨機(jī)性,因此,對(duì)于含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行評(píng)估時(shí),首要的問(wèn)題就是進(jìn)行分布式電源的模型的建立。在進(jìn)行建模的過(guò)程中,現(xiàn)有的文獻(xiàn)大多只集中關(guān)注分布式電源本身.而涉及分布式電源與配網(wǎng)間的相互影響,將分布式發(fā)電、負(fù)荷以及保護(hù)控制裝置作為整體以微網(wǎng)形式建立可靠性評(píng)估模型的研究還未見(jiàn)報(bào)道。因此。在分布式電源可靠性模型基礎(chǔ)上建立能夠準(zhǔn)確表述微網(wǎng)特性的模型,還需要開(kāi)展進(jìn)一步的工作。
2.3 含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)的孤島劃分
含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)的主要特點(diǎn),就是在主網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),能夠進(jìn)入孤島運(yùn)行狀態(tài),確保整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,因此,在孤島劃分的問(wèn)題上,不能簡(jiǎn)單的考慮功率輸出的平衡狀態(tài),同時(shí)更應(yīng)當(dāng)對(duì)微網(wǎng)控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行充分的考慮,同時(shí)對(duì)于微網(wǎng)運(yùn)行的平滑過(guò)渡也需要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算,如果計(jì)算得過(guò)于粗略,則無(wú)法體現(xiàn)孤島劃分的效率。因此,應(yīng)當(dāng)充分考慮到微網(wǎng)和分布式電源的影響,現(xiàn)有配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)是否仍然適用還值得商榷。
3 結(jié)論
微網(wǎng)作為一種全新的電網(wǎng)形式,在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,其不僅解決了電網(wǎng)中元件過(guò)于陳舊、使用效率較低等問(wèn)題,同時(shí)也使得電網(wǎng)中容量過(guò)小與符合不斷增長(zhǎng)之間的矛盾,也促進(jìn)了新時(shí)期風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等環(huán)保型能源的有效利用?;诖?,本文筆者主要針對(duì)含微網(wǎng)的配電系統(tǒng)可靠性的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了一些列的論述,對(duì)于微網(wǎng)的接入在改善配電網(wǎng)可靠性以及使用效率等方面的問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析,以期能夠促進(jìn)未來(lái)配電系統(tǒng)不斷完善,并且促進(jìn)各項(xiàng)可靠性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn),促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
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