智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問題及對策

陳寧

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司長春供電公司 吉林 長春 130000）

摘 要： 由于社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，逐漸增加了大量的電能需求，為保證穩(wěn)定提供優(yōu)質(zhì)的電能，越來越多地應(yīng)用到智能電網(wǎng)。因為智能電網(wǎng)目前發(fā)展尚不成熟，正處于發(fā)展期，因而必須對其進(jìn)行完善，有效提升供電效率，保證良好的供電質(zhì)量。本文初步分析了智能電網(wǎng)建設(shè)中的不足與問題，進(jìn)而制定了相應(yīng)的措施，進(jìn)一步推進(jìn)我國智能電網(wǎng)建設(shè)的良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 智能電網(wǎng)；建設(shè)；問題；對策

引言

由于當(dāng)前逐漸加快了信息化的發(fā)展，在當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用了計算機信息技術(shù)，對保證電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行具有極大的意義。智能電網(wǎng)建設(shè)實際上即為通過使用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)和測量技術(shù)等，配置先進(jìn)的設(shè)備和控制手段，有效保證電網(wǎng)穩(wěn)定安全供電，促使智能電網(wǎng)建設(shè)實現(xiàn)良好的效果，因而應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確分析當(dāng)前的不足與問題，采取科學(xué)的手段對其完善，減少各個方面的不利因素對智能建設(shè)產(chǎn)生負(fù)面影響。

1智能電網(wǎng)的特點與建設(shè)現(xiàn)狀

為了與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展需求相適應(yīng)，極大促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。在建設(shè)智能電網(wǎng)時必須和各種現(xiàn)代因素相結(jié)合，集中計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與傳感技術(shù)為一身，以智能化的方式，有效管理電網(wǎng)運行中的電氣設(shè)備、人員和控制系統(tǒng)等，利用智能化設(shè)備，對電能傳輸過程中的采集到的信息數(shù)據(jù)等進(jìn)行正確分析和處理，及時找到電網(wǎng)運行存在問題的具體情況，進(jìn)而有效解決這些問題，防止引發(fā)電力故障。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，通過現(xiàn)代技術(shù)的運用，能夠及時的了解市場的發(fā)展?fàn)顩r，對于電能的需求狀況，搜集全面的數(shù)據(jù)信息，然后根據(jù)供電系統(tǒng)的實際發(fā)展?fàn)顩r，制定出科學(xué)的經(jīng)營策略。在我國的電網(wǎng)建設(shè)中，對于能源的高效利用與大容量、長距離的傳輸是發(fā)展的主要方向，所以需要向智能電網(wǎng)建設(shè)方面發(fā)展，提高供電的質(zhì)量和效率，為我國電網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。

2智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1布置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

通信支撐是智能電網(wǎng)運行的關(guān)鍵部分，而通信接入則是通信支撐的重要部分。在推進(jìn)過程中，智能電網(wǎng)和信息通信關(guān)系緊密，因此布置出堅強、靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是不可或缺的。

2.2建立廣域保護(hù)和智能調(diào)度系統(tǒng)

第一，就是系統(tǒng)模擬與快速仿真技術(shù)。在對智能調(diào)度和廣域保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行快速模擬和仿真時，己經(jīng)開發(fā)完成的DES軟件結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，主要包括電力模擬子系統(tǒng)、教員控制子系統(tǒng)、EMS SCADA仿真子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)。電力模擬子系統(tǒng)主要運用于模擬智能系統(tǒng)日常實際的運行狀況，也就是智能系統(tǒng)各種電力設(shè)備和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)、靜態(tài)響應(yīng)。電力模擬子系統(tǒng)主要有算法的求借以及模型的生成，仿真模型包括自動裝置、變壓器、負(fù)荷、發(fā)電機、網(wǎng)絡(luò)和繼電保護(hù)等模型。仿真算法求解技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒐?jié)點的優(yōu)化、故障和動態(tài)過程以及穩(wěn)態(tài)潮流等的計算，還有暫態(tài)處理計算等。第二，就是系統(tǒng)建設(shè)的主要技術(shù)。在廣域保護(hù)和智能調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)中，主要有如下技術(shù)：首先是智能預(yù)警技術(shù)，系統(tǒng)的作用除了對無人值守變電站的運行安全進(jìn)行維護(hù)以外，預(yù)警對電站設(shè)備運行造成影響的各種因素，例如水災(zāi)火災(zāi)、煙霧以及電纜異常等情況。智能預(yù)警技術(shù)通過在線監(jiān)測的使用來對系統(tǒng)的故障及時發(fā)現(xiàn)并得出應(yīng)對措施，以此來促進(jìn)電力系統(tǒng)變電站運行過程中的安全性及可靠性。其次是優(yōu)化調(diào)度技術(shù)，指的是在智能電網(wǎng)系統(tǒng)運行控制中對各種技術(shù)綜合利用。

3智能電網(wǎng)建設(shè)存在的問題

3.1發(fā)電、輸電以及變電

第一，發(fā)電環(huán)節(jié)。低電壓穿越是過去發(fā)電的主要方式，在此基礎(chǔ)上，智能電網(wǎng)建設(shè)充分利用和研究新能源，針對目前實際情況，由于受到較大專業(yè)技術(shù)的制約，很難高效地利用風(fēng)力與太陽能等新型能源，嚴(yán)重影響智能電網(wǎng)發(fā)電；第二，輸電環(huán)節(jié)。由于各個地區(qū)能源分布情況不一，輸電范圍存在一定的制約，比如水電分布比較分散，若要提升輸電效率，則必須配置效率較高的設(shè)備，因而對建設(shè)工作提出了較高的要求。但是從實際情況來看，從發(fā)電點到用戶傳輸過程中存在明顯不足，不能良好實現(xiàn)電能容量負(fù)荷監(jiān)控，并且設(shè)備與電網(wǎng)存在兼容性與拓展性方向的問題；第三，變電環(huán)節(jié)。智能化變電與智能化電網(wǎng)建設(shè)之間存在一定的問題，結(jié)合后會出現(xiàn)二次設(shè)備智能化水平、資源共享以及信息交流等要求標(biāo)準(zhǔn)更高，對變電站以及智能電網(wǎng)的建設(shè)要求均更為嚴(yán)格。

3.2能源接入穩(wěn)定性

智能電網(wǎng)建設(shè)必須高效利用各類新型能源，然而在新能源發(fā)電接入電網(wǎng)之后，一般會由于形成諧波導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定性不佳。同時新型能源的接入傳統(tǒng)電網(wǎng)，對電氣設(shè)備和技術(shù)等提出了更高的要求，目前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)新能源發(fā)電的需要。若要充分保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，則應(yīng)當(dāng)對新能源發(fā)電接入對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)建設(shè)要求問題，引進(jìn)先進(jìn)的電氣設(shè)備和技術(shù)，避免形成諧波。

3.3用電與調(diào)度環(huán)節(jié)

智能電網(wǎng)用電階段建設(shè)要求即為促進(jìn)電網(wǎng)和用戶間形成協(xié)調(diào)的關(guān)系，改變過去傳統(tǒng)的營銷模式，逐漸建立智能化模式，結(jié)合用戶和企業(yè)自身發(fā)電現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)保證其能兼容和其他電網(wǎng)系統(tǒng)的接入，保證電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行，避免電網(wǎng)失穩(wěn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。而對于調(diào)度環(huán)節(jié)來說，問題控制的要點在于設(shè)備安裝、廣域相量測 量以及繼電保護(hù)，采取有效的控制措施來提高其與電網(wǎng)系統(tǒng)連接的規(guī)范性，對現(xiàn)存的問題進(jìn)行優(yōu)化。

4智能電網(wǎng)建設(shè)優(yōu)化措施分析

4.1應(yīng)用專業(yè)技術(shù)

第一，建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。應(yīng)用通信技術(shù)是智能電網(wǎng)建設(shè)完成的一個關(guān)鍵之處，所以必須構(gòu)建健全的電網(wǎng)通信體系，建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，促進(jìn)智能電網(wǎng)與信息通信間的和諧共處，提升拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，實現(xiàn)其靈活性。第二，建立智能調(diào)度與廣域保護(hù)系統(tǒng)。（1）系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。主要包括智能預(yù)警技術(shù)與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)，即在建設(shè)智能調(diào)度與廣域保護(hù)系統(tǒng)時，可以保證在無人值班的情況下，確保變電站能夠正常運行，對變電設(shè)備存在的運行隱患及時預(yù)警，減少各類問題的產(chǎn)生，通過實時監(jiān)控來掌握各電氣設(shè)備運行狀態(tài)，提高系統(tǒng)運行安全性與穩(wěn)定性。而優(yōu)化調(diào)度技術(shù)主要是針對電網(wǎng)調(diào)度問題，通過對各類技術(shù)的綜合應(yīng)用來提高調(diào)度效果；（2）系統(tǒng)模擬技術(shù)。對智能調(diào)度與廣域保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行快速模擬與仿真設(shè)計時，可以應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)完成的 DES 軟件，主要包括教員控制子系統(tǒng)、電力模擬子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)等。其中，電力模擬子系統(tǒng)主要分為算法求解與模擬生成兩部分，仿真算法求解主要包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒐收吓c動態(tài)過程以及節(jié)點優(yōu)化等方面的計算，仿真模型則主要包括負(fù)荷、自動裝置、變壓器以及發(fā)電機等模型。

4.2完善配電網(wǎng)絡(luò)

在建設(shè)配電網(wǎng)絡(luò)過程中，全部電纜都必須使用地埋式管道敷設(shè)施工，同時構(gòu)建健全的電纜運行監(jiān)控系統(tǒng)，合理分擔(dān)和輸送電力。在配電網(wǎng)電線主線上安裝電纜監(jiān)控裝置，有效全面監(jiān)測配電網(wǎng)運行的狀態(tài)、負(fù)荷承載等環(huán)境狀態(tài)，并且具有和調(diào)度中心通信的職責(zé)。利用實時監(jiān)測，綜合全面分析配電網(wǎng)運行狀態(tài)和運行環(huán)境，對出現(xiàn)問題的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，同時制定相應(yīng)的解決對策，有效完善配電網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境。比如，對配電線路運行溫度進(jìn)行檢測進(jìn)而確定運行狀態(tài)，同時將溫度異常的部分顯示出來，利用通信功能傳輸信息至調(diào)度中心，為及時處理故障提供依據(jù)，避免故障嚴(yán)重影響電網(wǎng)正常運行。除此之外，基于目前的狀態(tài)進(jìn)一步建設(shè)智能電網(wǎng)的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，把光纖順利傳送至各個子系統(tǒng)，進(jìn)而確保其平行運行。

4.3優(yōu)化電力調(diào)度系統(tǒng)

當(dāng)前，智能電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度環(huán)節(jié)中依然存在不足，為解決其存在的問題必須完善調(diào)度系統(tǒng)，努力利用智能監(jiān)控工作有效監(jiān)控電網(wǎng)運行狀態(tài)，全面分析各電氣設(shè)備運行數(shù)據(jù)，對設(shè)備下周運行效果進(jìn)行合理判斷，及時處理各類安全隱患，避免運行過程中出現(xiàn)故障。另外，還應(yīng)積極引進(jìn)各項先進(jìn)設(shè)備，全面掌握整個系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，及時定位故障點，并繪制故障點位置圖，給出詳細(xì)診斷報告，便于技術(shù)人員與維修人員確定搶救措施，縮短故障處理時間，進(jìn)而達(dá)到提高電網(wǎng)運行效率的效果。通過對電力調(diào)度系統(tǒng)的完善，可以提高用戶對電力系統(tǒng)的了解與溝通，而信息化平臺的應(yīng)用，則可以幫助用戶更全面的掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)。

結(jié)語

由于社會不斷發(fā)展，必然會產(chǎn)生智能電網(wǎng)建設(shè)，為保證其達(dá)到良好的建設(shè)效果，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析其目前存在的不足，找出問題存在的根源，結(jié)合實際制定科學(xué)的優(yōu)化措施，引進(jìn)先進(jìn)的理念與技術(shù)，針對各個不同的視角，選擇合理的措施盡可能減少各項因素產(chǎn)生的影響，努力創(chuàng)造良好的建設(shè)成效，不斷適應(yīng)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的需要。

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