电网体系结构

电网体系结构（精选12篇）

电网体系结构 篇1

0 引言

随着经济和社会的发展,电力需求急剧上升,电能质量和供电可靠性要求越来越高。尤其是城市作为人口聚集地、现代工业和商业的中心,大量电力从远方送往城市,输电线路接近运行极限,一旦出现突发事件就会影响城市电力负荷的正常供电。近年来,世界各大城市相继出现大停电[1,2],造成巨大的经济损失,危及社会的安全与稳定。在城市内部进行电力分配时,由于负荷密度大、供电路径短,继电保护的配合难度大。大量分布式电源的接入为城市电力负荷的供电提供了多种选择,并可提供紧急情况下电力负荷的供电,同时也使城市电网的运行更加复杂。因此,迫切需要提高电网控制的智能化水平,增强城市电网的自愈能力[3]。

智能电网(smart grid)是为实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保要求而提出的未来电网发展方向,是实施可持续供电战略的重要保障,具有融合、优化、分布、协调、互动、自愈等特征[4,5,6,7,8,9]。自愈是智能电网的标志性特征,目的是通过快速仿真决策、协调/自适应控制和分布能源集成,实现实时评价电力系统行为、应对电力系统可能发生的各种事件组合、防止大面积停电,并快速从紧急状态恢复到正常状态[10,11,12],因此,有文献将智能电网称为自愈电网(self-healing grid)[4,5]。“自愈”源于生物医学界,在系统理论中定义为系统的一种能够察觉自身状态,且在无人为干预情况下采取适当的调整以恢复常态的性质[13]。

目前,国内外学者都在积极探讨具有自愈能力的电网构架[7,8,9,10,11,14,15,16],讨论相量测量单元(PMU)、广域测量系统(WAMS)、多代理(multi-agent)、网格计算等新技术在未来自愈电网的网络监测、保护、控制等领域中的应用,强调了实时、自适应、全局广域等自愈系统特点[4,16,17,18,19]。但是,这些研究还未形成统一的系统理论,目前也没有针对城市电网的特点开展自愈控制研究。

本文对城市电网的运行控制进行研究。首先,根据城市电网的特点、运行要求及其与大电网的区别,提出城市电网自愈控制体系结构,定义城市电网自愈控制及其相应的运行状态;然后,设计城市电网自愈控制系统框架,开发相应的计算机系统,通过系统的快速仿真对南京市江宁区的城市电网进行自愈控制分析。

1 城市电网自愈控制体系结构

1.1 城市电网特点

随着电力负荷增加以及电力系统规模的不断扩大,220 kV变电站直接深入城市中心,各级变电站和配供线路埋入地下,大量分布式发电并网运行,大容量分布式电源接入,因此,城市电网发生了根本性变化。本文研究的城市电网为220 kV变电站到直接或间接由其供电的负荷之间的电力网络,具有以下特点:①电压等级复杂,从20 kV/10 kV/6 kV到220 kV;②电源形式多样化,包括大电网和多种分布式电源;③长、短线路并存;④架空线路与电缆线路并存;⑤网状结构,开环或弱环方式运行;⑥单负荷容量增大,大容量的动态负荷增多。

1.2 城市电网运行状态

已有电网控制类文献中[20,21,22],只对大电网控制进行研究,其控制内容只考虑一次系统,不涉及二次系统中的问题。由于城市电网的结构特点、运行方式与大电网有很大的不同,在对其实施控制时需区别对待。城市电网与大电网的主要不同之处在于:

1)大电网中将系统参数越限和失去稳定2种情况都定义为紧急状态,分别对其实施校正控制和紧急控制,而城市电网中允许越限参数持续一段时间。

2)相对于系统电源来说,分布式电源的容量很小,其失步不会引起系统失去稳定,但城市电网处于受端,并且调节频繁,容易产生电压的波动和不稳定问题。

3)在遭遇自然灾害等特殊境况时,城市电网需要独立维持负荷的正常供电。

4)高低压电磁环网对城市电网的安全有很大威胁,需对其实施有效控制。

5)大电网的经济运行通过改变发电计划与机组组合来实现,而城市电网中除可以调度部分分布式电源出力外,还需进行供电路径的优化。

6)大电网的控制没有考虑电力设备本身的异常状态、继电保护及其配合等二次系统安全隐患、网架结构和有功无功电源对负荷的适应能力,而这些也是城市电网安全运行需要考虑的问题。

综上所述,本文认为城市电网自愈控制的目标是赋予城市电网自我愈合、自我防御、自我免疫的能力,使其成为实现分布式检测、多层保护、智能匹配、主动防御、并行分布式计算等功能的新型智能电网。为了实现城市电网的自愈功能,首先要对城市电网的运行进行分析,明确划分运行状态。本文将其分为7种状态,即紧急状态、恢复状态、异常运行状态、隐性安全状态、显性安全状态、经济运行状态和强壮运行状态。

1)紧急状态:指城市电网中有故障发生、或有严重低电压、或有严重过负荷、或有过负荷持续时间超出允许范围,需继电保护动作以防止运行继续恶化时所处的状态。

2)恢复状态:指对电网的紧急状态实施控制后,城市电网的参数一般尚能符合运行约束条件,但存在失电负荷或供电孤岛,此时城市电网的运行状态虽不再继续恶化,但尚未确立正常运行状态。

3)异常运行状态:指城市电网中存在过负荷且持续时间在允许范围内、电压越限但未发生电压失稳、电压失稳的趋势或电力设备运行异常时所处的状态。

4)隐性安全状态:对于正常运行的城市电网,如果二次系统存在安全隐患、或有电磁环网存在、或者在受到某一个合理的预想事故扰动后不能完全满足约束条件,容易转为异常运行状态或紧急状态,则称此时的城市电网处于隐性安全状态。

5)显性安全状态:对于正常运行的城市电网,如果未运行在当前负荷水平下最经济的状态,且可能存在网架的薄弱环节或有功无功电源及其分布不合理的情况,但无二次系统安全隐患,无电磁环网,在受到任意一个合理的预想事故扰动后都能完全满足约束条件,则称此时的城市电网处于显性安全状态。

6)经济运行状态:指城市电网稳定、安全、可靠运行,且在当前负荷水平下损耗低、运行成本小,但网架薄弱或有功无功电源及其分布不合理,不能适应负荷及其分布的变化时所处的状态。

7)强壮运行状态:指安全经济运行的城市电网具有坚强的网架结构、充足的有功无功电源支持、对负荷及其分布的变化具有很强的适应能力时所处的状态。

其中后面4种状态都属于正常运行状态。正常运行状态是指城市电网满足负荷约束条件和运行约束条件,且没有失电负荷、不存在供电孤岛、未发生故障、无过负荷和电压越限现象、无电压失稳的趋势、电力设备不存在异常时所处的状态。

1.3 城市电网自愈控制

本文定义城市电网自愈控制为:以数据采集为基础,自动诊断城市电网当前所处的运行状态,运用智能方法进行控制策略决策,实现对继电保护、开关、安全自动装置和自动调节装置的自动控制,在期望时间内促使城市电网转向更好的运行状态,赋予城市电网自愈能力,即使城市电网能够顺利渡过紧急情况、及时恢复供电、运行时满足安全约束、具有较高的经济性、对于负荷变化等扰动具有很强的适应能力。

根据上述城市电网运行状态的定义,可将城市电网自愈控制分为7种情况,即紧急控制、恢复控制、孤岛控制、校正控制、预防控制、优化控制和健壮控制。

1)紧急控制:

指城市电网处于紧急状态时,为了维持稳定运行和持续供电,而采取切除故障、切机、切负荷、主动解列等控制措施,以使系统转为恢复状态、异常运行状态或正常运行状态。

2)恢复控制:

指城市电网处于恢复状态时,选择合理的供电路径,恢复负荷供电,实现孤岛并网运行,使其转到正常运行状态或异常运行状态。

3)孤岛控制:

指城市电网从系统解列形成孤岛,甚至多个孤岛运行时,对其实施有效控制,使其有功无功功率平衡,频率和电压能稳定在一定的范围内,维持孤岛的正常供电,直至孤岛重新并网。

4)校正控制:

指城市电网处于异常运行状态时,对其实施控制,排除设备异常运行、消除过负荷与电压越限、避免发生电压失稳,使其转移到正常运行状态。

5)预防控制:

指城市电网处于隐性安全状态时,通过校核检修二次系统、调整保护定值、调节无功补偿设备、切换线路运行方式等措施,消除城市电网的安全隐患,使其转到显性安全状态。

6)优化控制:

指城市电网处于显性安全状态时,通过改变供电路径、优化变压器运行方式、调节无功补偿设备等,降低电网损耗、减小运行成本,使其转到经济运行状态。

7)健壮控制:

指城市电网处于显性安全状态时,通过加强网架结构建设、增加有功无功备用,使其转到强壮运行状态。

图1为城市电网自愈控制与其运行状态之间的关系。

2 城市电网自愈控制系统框架

第1节中提出的城市电网自愈控制体系结构包括了城市电网的一次系统和二次系统,规模十分庞大,具有海量数据,涉及多个领域。因此,需要将调度系统、继电保护、测量控制装置、通信网络等相关内容有序组织,形成一个有机的整体,各部分之间协调工作,才能促使城市电网始终向着优于当前运行状态的新状态转移,使其具备自愈能力。综上所述,本文设计了图2所示的城市电网自愈控制系统,其中组织协调中心是系统的“中枢”,决策中心是系统的“智囊团”,其结构如图3所示。

3 算例分析

根据本文提出的城市电网自愈控制体系结构与框架,开发了相应的计算机系统,并在南京市的江宁区城市电网和六合区城市电网实施,现已通过国家电网公司验收。限于篇幅,整个系统涉及的具体算法在后续文章中介绍,本文以江宁区城市电网为例对城市电网自愈控制过程进行分析。电网结构见附录A图A1,对其设计2个案例,案例1为天井山变三侧分裂运行和新苏电厂机组停机检修情况下,725高天线发生A相永久性短路,过渡电阻为0 Ω;案例2为天井山变三侧分裂运行情况下,794殷天线发生AB相永久性短路,过渡电阻为20 Ω。

3.1 案例1分析

当725高天线发生A相接地短路时,系统除按附录A表A1所示顺序操作外,在合上殷镇变387开关之前首先修改殷巷变394殷镇线的保护定值区,设置定值区1为运行定值区,具体定值见附录A表A2。

从附录A表A1可以看出,系统在城市电网发生故障后立即启动继电保护,切除故障以消除紧急情况,其延时主要为系统分析时间,紧急控制的目标是尽快恢复供电,此时不考虑城市电网能够承受的其他威胁。

紧急控制后,城市电网进入恢复状态,系统选择合上天井山变高压侧分段开关来恢复对失电负荷的供电,符合正常的供电原则。由于新苏电厂机组停运,天井山变的负荷全部由794殷天线供电引起线路过载,系统进行校正控制,将部分负荷转移到387天殷线,并通过调节殷镇变的有载调压和投入天井山变电容器避免均衡负荷后产生新的威胁。同时,由上可知系统很好地协调了校正控制与预防控制,在均衡负荷之前已修改394殷镇线的保护定值,防止引发新的事故导致负荷转移不成功。

3.2 案例2分析

从附录A表A3可知,系统在处理紧急情况之后,城市电网中产生了供电孤岛,新苏电厂的发电机组独立为天井山变的部分负荷供电。由于机组容量不足以供给岛内所有负荷,系统在孤岛控制时决策将天井山变的710分段开关合上,避免了分布式电源独立供电的孤岛内因功率不平衡造成城市电网不稳定运行情况的发生。

4 结语

城市电网建设的新方向是自愈与智能,本文根据自愈理念和智能化目标,定义了城市电网的运行状态和运行控制,提出了城市电网自愈控制体系结构,并搭建了整个系统的框架,开发了相应的计算机系统。对南京市江宁区城市电网进行的仿真试验结果表明,本文提出的城市电网自愈控制体系能根据城市电网的运行状态选择合适的控制方式与控制策略,并且在城市电网中存在多种威胁或隐患时能够协调各种控制手段,使得城市电网在当前环境下始终保持最佳运行状态,提高了城市电网的智能化水平,使其具有较强的自愈能力。

附录见本刊网络版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。

电网体系结构 篇2

摘要：由于我国社会经济不断的发展，人们的生活水平不断提高，随着人们对用电的需求，我国的电力系统也就随之变得越来越复杂了，所以要想满足人们的用电，就得保证电网系统的安全运行，电网安全运行关键并重要的一点就是科学合理并安全的电力调度。本文主要谈谈电力调度的主要工作及在电网调度过程中存在的风险点进行分析。

关键词：电网调度；措施；调度风险

中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1674-7712(2014)08-0000-01

因为人们会不断要求有快捷方便的生活，智能化、高品质的生活，再加上社会经济科学不断快速的向前发展，人们制作出了越来越多家用电器或者小型用电农用工具、大型生产工具。人们用电量也就随着这些电器的进入变得越来越多，人们接触用电的机会也越来越频繁，可以说人类现在已经离不开电了，因为有了它我们的生活和生产才更加的便捷和智能化，它也是国家社会发展的功臣之一。所以经济发展与工农业生产是否稳定，人们生活是不是方便快捷，都是在电网安全、稳定的前提下实现的。而电网调度又决定着电网是否安全，可想而知，电网调度的重要性。我们必须要降低调度的失误风险并避免一些不必要的环境污染与资源浪费。下面主要谈谈电网调度的主要工作及必要性，在电网调度过程中的风险。

一、电网调度的主要任务与其必要性

根据电网的运行方式和工作的需要指挥变电人员进行相关的操作，尽可能的保证电网的正常供电。随着国家电网系统不断的扩大，并且互相连接，发电、输电、用电可以说都是在同一个瞬间完成，整个的电网发电、用电负荷必须要达到平衡，保证电网正常稳定的运行。这就体现了电网调度的必要性，工作人员必须要思路清晰、高度负责的调度指挥全网。现今随着社会的发展，各级调度员也基本实现了“电网调度自动化系统”，这样工作人员就可以通过快速的得到实时并且准确、可靠的电网信息，然后在采取相应的措施，进行调频、调流、调压，网络操作与事故的及时处理，用来保证电网的安全稳定运行，用电质量也就相应的提高了。另外随着电网系统的不断扩大，电力设备的不断增多，需要对设备定期进行检修，还有一些老旧设备的改造，这就需要频繁的通过倒闸操作，改变系统的运行方式。想要确保供电的质量和电网稳定安全的运行，就必需要有业务水平过硬的调度人员按照规程以及相关的信息，开出正确操作任务顺序票。据统计电网系统事故率中因为错误调度等电网操作事故占40%，如果操作出现错误，会引起一系列的影响，比如非正常停电，导致不能满足人们的用电需求，造成一些经济损失，甚至导致电力设备损坏、人员受伤或者死亡的重大事故。把电网调度工作做好是非常必要的，工作人员一定要在有过硬的专业水平的前提下，对电网的运行状态、现场一、二次设备的操作规则、操作前和操作后的状态改变带来的问题也要心里有数。了解电网调度工作的风险点，并对其分析，做出相应的预防与处理对策，这样才能有效的保证电网的稳定安全运行，提高人们用电的质量。

二、电网调度风险点及原因

电网调度风险点其实就是比较容易发生人为失误事故的潜在危险点，主要的电网调度风险点有工作人员倒闸操作命令票编制错误；电网运行方式考虑的不周全，安排不适当引起的倒闸操作误停电或者设备过负荷；没有对操作票进行详细的审核；在进行操作时错误的下达调度命令；在工作人员交接班时没有把重要的操作等工作项目交代清楚；出现电力事故时工作人员不按规程处理；电力设备的安全隐患。

电网调度出现这些风险点的原因是：现今的人们对供电质量要求不断升高，电力系统不断壮大，某些设备的操作内容复杂，在紧急的状态下，由于一些工作人员心理素质差、业务素质低，对电力系统运行的状况不了解，在工作时没有按照规定操作；工作人员只是凭着自己现有的经验操作，使用调度术语不规范，工作人员没有责任心对安全意识不强烈，在对工作人员开展安全活动会时，没有达到目的，只是流于形式；工作人员在调度运行中没有相应的依据，对电网系统资料管理出现漏洞，没有调度工作现场的规程；在工作人员交接班时，马马虎虎的交接工作，没有交接清楚或者现场汇报的不清楚就进行操作；有的地方在建好的电力线路区域中没有经过批准就进行乱挖渠道、私自违法盖房子、种植过高的农作物、乱倒有毒有害的化学物品等，导致电力设备或者线路发生损坏污染，电力设备的停电检修加大了调度人员的工作难度；部分地区的线路、电力设备过于老旧也会给电网调度带来麻烦。

三、电网调度风险点的预控措施

（一）提高调度员的安全意识与责任心。在工作中出现的事故，好多都是因为人为失误，工作人员只要安全意识强了，工作责任心强了，出现的故障也就会减少很多，调度运行的安全也就得到了保证。所以在工作的每一个环节里都要做好安全思想教育工作，并且要严格落实调度员岗位安全责任制，这样把安全生产与他的经济利益直接联系起来，做好安全职责考核与管理，不要只流于形式，一定要付诸于实践。并且对调度纪律要严格遵守，做好调度运行管理考核，设立专项奖金，奖励对调度安全方面做出贡献的人，这样就可以不断的加强使工作人员的安全意识，调动工作人员安全工作的积极性和责任心。

（二）加强对工作人员的业务培训。使调度员有过硬的技术与素质，在面对突发紧急事故时可以思路清晰，冷静并且快速、准确的处理事故。

（三）对电力设备加强保护，做好电力工作的宣传工作，人人都有责任保护电力设备，因为电网的安全运行直接关系着我们自身，对老旧设备及时更换。

参考文献：

广东电网:软体系 硬保证 篇3

建立思想政治保障体系的必要性

从国内看，南方五省（区）2009年度累计发生各类电力安全事故159起。事故原因分析：在159起各类事故中，违章及运行管理不当（人为）引起的46起，占28.93％，位居各类事故原因之首。

从国际上看，根据近年来日本企业界对106 438起事故的统计，发现与人的因素无关的事故只占5.5%，与物的因素无关的只占16.5%。美国杜邦公司认为在所有伤害事故原因中，人的不安全行为占了96%，即生产过程中的绝大部分事故是由人的不安全行为引起的。

众所周知，人的行为习惯是由思想意识支配的，员工的行为贯穿生产过程的每一个环节，不解决员工的思想问题，就不可能从源头上杜绝人为责任事故的发生。

实践证明，思想政治工作作为直接作用于人的管理工作，是实现电力安全的重要途径。我们把思想政治工作作为预防安全人为责任事故的切入点和突破点，建立完善安全思想政治工作保障体系，是公司坚持预防为主、确保安全生产的现实选择，对于预防人为责任事故、降低安全风险的危害度、暴露度和频发度，意义重大。

建立思想政治保障体系的有利条件

公司党群系统具有较强的政治优势。广东电网公司作为全国最大的省级电网企业，党群工作具有扎实的根基和强大的优势。截至2010年底，公司系统共有29 000多名在岗党员，1 700多个基层党组织，还有2900多名专兼职政工干部、1 600多名专兼职团干和一批专兼职工会干部。他们在员工教育和“上情下达”、职业道德教育、作风监督、解决员工思想困惑、化解矛盾、维护队伍稳定、参与安全生产决策并推进执行等方面具有一定的优势。

公司党群工作积累了大量的创新成果。公司通过从领导体制上融入、管理机制上纳入、工作实践上切入，初步建立起了有利于党群工作进入安全生产管理的工作机制，并在长期实践中积累了大量的创新成果。近年来，公司各级领导干部积极深入到变电站、供电所、一线班组参加基层“安全生产大讨论”活动，同时从思想政治工作角度特别是心理疏导方面主动为基层员工提供指引、服务和支持，受到基层班组的欢迎和好评。

基层员工对党群工作的需求旺盛。公司在岗生产人员（包括输电、变电、配电、调度、通信、营销等工种）共有72 000多人，占公司员工总数的70%多。根据调查，员工对政治成长与发展的需求，增进理解与沟通、化解压力的需求，参与民主监督的需求，等等，需要开展心理辅导，舒缓心理压力。

创先工作为安全生产思想政治保障工作提供了新平台。目前，公司正如火如荼地开展包括安全生产管理在内的17个方面的创先工作，直属各单位、各部门只要利用好这一机遇，把理想信念教育、职业道德建设、电力作风建设、企业文化建设、员工心理辅导、基层党群工作与安全生产管理紧密结合起来，拓宽思想政治工作的渠道，建立起有效的配套组织体系、制度体系和考核体系，就能确保企业思想政治工作真正融入安全生产管理之中。

安全生产思想政治保障工作存在挑战。一方面，思想政治工作还不完全适应电网发展、创先工作、安全生产的新形势，以及基层员工思维方式、价值观念、工作生活方式的变化，有待进一步提高；在落实以人为本、加强人文关怀和心理疏导方面还刚刚起步，是一个薄弱环节；党群工作者的自身素质、队伍结构也需要提高和改进。另一方面，公司系统对安全生产人因管理中的思想政治保障工作缺乏相应配套的组织体系、制度体系和考核体系，仍然存在“两张皮”现象。

建立思想政治保障体系的对策方略

建立安全生产思想政治工作组织保障体系。按照“大政工”的原则，通过建立相关的制度，明确规定各级党团组织和政工部门在安全生产中所担负的职责和任务，理顺工作关系，抓好任务落实，为安全生产提供强有力的组织保障。详见下表：

建立员工安全思想宣传教育体系。各级组织通过形式多样的宣传教育，强化职工的安全意识，增强职工执行《安规》的自觉性。党政工团发挥各自的优势，广泛开展安全生产宣传教育活动。

——发挥新闻宣传的舆论导向作用。充分发挥各单位报刊、网络、视频、宣传栏等宣传阵地的作用，通过组织宣传安全法规制度，发表安全生产讨论文章，采访安全生产先进团队和人物，组织安全生产专题报道等，传播安全理念，共享安全管理经验，营造“安全光荣，不安全可耻”的舆论氛围。充分利用内部OA、公司系统各级内网等载体，加强舆论监督，及时奖励发现重大安全隐患或制止违章行为的员工，引导员工总结经验、吸取教训、自觉遵章。

——强化政工系统的安全宣传。充分利用党支部组织生活会、小组会、班组会等形式，认真宣传国家及行业有关安全生产的法律、法规，宣传公司颁发的安全规定。增设政工网站，建造安全宣传的快捷平台，使员工能通过现代化的手段及时了解安全生产知识及安全生产相关内容。结合安全生产举办安全文化沙龙和安全征文活动，有针对性地教育职工，使安全思想刻在脑子里，落实在行动上。

——开展形式多样的安全文化活动。通过收集安全警句、安全格言，开展安全征文、安全演讲、安全专题座谈会、安全评估、生命价值研讨，开展员工万次操作无差错、安全技术比武、安全动漫设计大赛等安全文化活动，发挥安全文化的强大思想导向作用。

——树立安全生产典型。通过科学的评价标准，评选出具有示范性、引导性和影响力的安全生产先进集体和个人，引导员工自觉规范自己的安全生产行为。利用正反两方面的典型，认真总结经验，积极吸取教训，举一反三，引导职工搞好安全生产工作。发挥共产党员的先锋模范带头作用。要求共产党员熟练掌握各种安全技术和生产技能，切实成为安全工作的带头人。做到党员身边无违纪、党员身边无事故。树立安全生产思想政治工作标兵，开展典型示范教育及经验推广，起到典型引路作用。

建立安全生产思想政治工作后勤保障体系。营造和谐稳定的工作氛围，力所能及地改善站所（班组）工作环境，完善员工生活娱乐设施。加强团队建设，培育班组文化，打造“安全型、学习型、和谐型”班组，在班组形成人人心情舒畅、工作有序的安全工作局面。做好暖人心的工程，开展员工生日关怀、困难员工年节慰问、重大困难及时帮扶、生病住院及时探望等工作，做到惑时有人解，平时有人访，难时有人帮，病时有人探。关心员工的劳动保护和职业健康，认真监督劳保用品配置，定期组织身体检查等。用亲情巩固安全生产防线，建立职工家属联系卡、征集亲人安全嘱托、开展安全书信征文以及组织职工家属子女观看安全教育片、学习电力科普知识、参观生产经营场所、向职工发送“亲情问候语”等多种方式，筑牢安全防线。及时化解各种矛盾，有针对性地研究和解决职工关心的热点、难点、焦点问题，激发职工的干劲，使职工能全身心地投入安全生产工作之中。

典型电网结构对云南受端电网构建 篇4

总结国内外典型城市大型受端电网的构网理念, 结合云南实际提出了几种远景年云南受端电网的构网模式及构网方案, 从而适应资源优化配置中心的地位, 并未远期云南目标网架的构建提供参考。

1 国内外典型城市的构网理念

目前国际上对受端电网结构形态的构建主要可分为三种, 即松散型、环状、网格型。

1.1 松散型

松散型受端电网就是指由几个连接相对比较松散的变电站组成的受端系统, 而且往往缺乏受端电源的支撑, 是受端电网发展的初期。优点是受端系统投资较少, 受端系统短路电流问题不突出。同时存在较多的缺点:受端系统较为薄弱、可靠性和稳定性不高;缺乏电源支撑, 电压稳定问题比较突出;外来输电通道突然失去, 可能会对整个受端系统造成很强的冲击。

较为典型的松散型电网即为加拿大魁北克735 k V电网, 受端电网由几个相对联系比较松散的负荷变电站组成。受电源、负荷中心等地理条件的限制, 水电资源比较集中, 电源远离受端负荷中心, 通过多回并联线路送电造成了较多的停电事故。

1.2 环状

环状受端电网指受端变电站连接成环的受端系统, 是受端电网发展的较高级形式。优点是有利于从多方向受入电力, 通过环网通道实现功率的再分配及事故时的相互支援;环网联系紧密, 有助于受端系统暂态稳定性的提高。缺点是系统的短路电流水平偏高;随着周边负荷的发展可能趋向小环外套大环的布局, 导致电网结构不够清晰, 给电网安全防御体系的构建带来很大困难。

广东已形成围绕珠三角地区的内外双回路环网结构, 但随着广东系统规模的不断加大, 尤其是珠三角电网联系紧密, 枢纽站较多, 造成整体短路电流水平超标, 并且随着珠三角负荷中心地区大容量直流的相继投产, 广东电网形成了负载的交直流混联电网, 由于落点距离短, 相互影响大, 多回直流连锁故障风险较高, 影响系统稳定运行。为有效降低系统短路电流、预防连锁故障大面积停电事故影响、简化电网总体结构、提高系统安全稳定性, 目前广东电网已经开展东西组团并采用背靠背方式隔离两大组团, 简化清晰电网、减小同步运行的系统规模, 以期达到上述目标。

上海电网也是典型的环状受端电网, 主要通过6回500 k V交流线路和直流从外部受入电力。环网直径仅约60 km, 各500 k V变电站距离较近。受纯火电系统并大量火电接入220 k V电网, 造成电网短路电流高。为解决短路电流偏高的问题, 上海电网实行分层分区运行, 在部分500 k V线路上增加串联电抗器, 并通过500 k V线路站外搭接方式, 拉大站间电气距离。

京津唐电网目前则形成了东西两个环网, 两个环网组成了两横三纵的倒日字形大环网, 网架结构较为坚强, 并通过城市中心500 k V终端变的建设有效控制了系统短路电流。

1.3 网格状

网格型受端电网指在环状受端系统的基础上, 进一步加强受端环网间的联系, 形成更加紧密的受端环网。优点是联系非常紧密, 系统暂态稳定性很高;运行方式安排更加灵活;有助于受入更多的电力。缺点则是系统短路电流水平很高, 难以控制;多直流馈入的接地极选址困难;受端系统转动惯量增加, 导致单个送端通道的暂态稳定水平有所下降。

目前华东电网中的江苏电网是一个典型的网格状受端电网, 网架结构坚强, 同时电源分布也相对合理, 南北均有电源接入。而其即将面临短路电流超标的问题, 在规划中已开始考虑降低苏南整体短路电流水平。

从国内几个典型电网来看, 松散型电网是电网发展初期, 较为成熟的电网基本采用环状或网格状。云南目前以滇中区域为负荷中心的500 k V主干环网已初步形成, 随着滇中电网负荷的进一步增加、电网的进一步延伸加强、网格状电网形态初显, 随之而来的短路电流水平问题、受端电网的稳定问题将逐步凸显。因此应结合云南实际, 寻求适合云南受端电网的网架结构。

2 云南远景年电力流

根据《云南“十三五”输电网规划》等相关研究成果, 云南省2020年全社会用电量达到2650亿千瓦时和用电负荷4280万千瓦;2030年达到4400亿千瓦时和7150万千瓦, 2020~2030年年均增长率为5.3%和5.3%。电源方面考虑三江流域大型电源的投产, 至2030年, 云南电源总装机容量将达到16363万千瓦, 其中水电11740万千瓦, 火电2123万千瓦, 新能源2500万千瓦。

结合各片区负荷及电源情况, 2020年、2030年枯大方式全省电力流如图4。

云南各片区丰枯期盈缺特点, 决定了云南的电力流向特点。丰期云南电力由西向东的趋势明显, 而且滇西北电力送出压力巨大, 滇西北电力主要送往滇中、滇东, 滇西南主要送往滇南。枯期云南电力由北向南的趋势明显, 电力主要由滇西北、滇东送往滇中、滇南。

从构建云南500 k V受端电网结构来看, 应关注以下几点:应注重减少电力穿越滇中受端电网, 并着重关注滇西北电力送出通道的构建同时解决滇南缺电问题。

3 几种构网模式

松散型电网是电网发展初期, 可靠性和稳定性不高, 不适宜大量电源接入, 因此不考虑松散型电网作为云南受端网架的结构形态。网格状与环状相比, 网架结构更加的坚强, 但是随着电网发展带来短路电流难以控制的问题。若以云南目前网架为基础, 不改变网格状格局, 新增500 k V布点均就近接入, 虽然系统稳定水平高、但短路电流水平500 k V层面整体在60k A以上, 尤其是七甸变500 k V侧短路电流将达到68 k A以上, 较难控制。因此本文暂未推荐网格状电网作为云南滇中受端电网的目标形态网架。

滇中受端电网建设过程中, 应对现有昆明环网进行扩大, 避免局部网架过于密集, 同时为配合大型电站的接入, 在局部地区进行必要加强, 本文在参考国内典型受端电网结构基础上, 提出滇中受端电网形成2~3个环网组成的大环网网架结构设想如下:

1) 立体双环网:结合500 k V白邑变的建设, 将滇中受端电网逐步构建成两个环网, 并有部分空间重叠, 大型电源分散接入环网的主要节点, 两环网之间通过两个通道进行联系, 严重故障情况下可解列为两个环网运行, 避免事故的进一步扩大。

2) 平面三环网:结合500 k V白邑变、乌东德等电站的接入, 将滇中受端电网构建成平面3个环网, 各环网主要节点均有大型电源接入。

3) 东西组团:结合500 k V白邑变、富民变及乌东德等电站的接入, 构建滇中受端电网东西两个组团, 大型电源分散接入各主要节点, 两组团之间通过两个通道进行联络, 严重故障情况下可解列为两个环网运行, 避免事故的进一步扩大。

4) 链式结构:结合500 k V白邑变、富民变及乌东德等电站的接入, 构建滇中受端电网三个链式结构, 各链式之间通过1到2个通道相联系, 在严重故障情况下可解列为两个片区电网, 但链式之间解列较为困难。

图5所述四个方案均通过“十三五”及远期规划的500k V变电站及大型电源接入构建相应的受端电网结构, 各片区基本实现自平衡, 并确保在严重事故情况下, 解列为两~三个片区运行, 避免事故的进一步扩大。

4 结束语

目前国内大型受端电网基本采用环状电网结构或逐步转变为环状结构, 以利于电网安全稳定运行、降低短路电流水平等。本文通过国内几个典型城市受端所采用的电网结构, 总结经验并结合云南实际, 提出了以环网结构为主的云南受端电网四种构网模式的初步展望, 为云南目标电网的构建提供了参考。

参考文献

[1]宋云亭, 郑超, 秦晓辉, 等.大电网结构规划[M].北京:中国电力出版社, 2013.

[2]云南电网有限责任公司电网规划研究中心, 云南省电力设计院.云南省内受端电网网架结构及受入大型电源适应性研究[Z].昆明, 2015.

[3]何肇.关于改善华东电网结构、降低短路容量方案的探讨[J].电网技术, 2004, 28 (1) .

电网体系结构 篇5

一般情况下，评价指标是一类具备某种数量、综合性和替代性特征，且能反映事物整体情况的具体数值或抽象概念。但是考虑到电网建设项目社会评价的特殊特点，要求评价指标要具备覆盖全面性、准确性、可操作性及指导性特点，为了做到这些，应当按照以下原则确定评价指标。评价指标的建立原则：①宏观性原则。以国家相关部门规定和法律法规为依据，建立的评价指标要覆盖电网建设项目社会影响的各个方面，全面反映项目带来的影响和效益;②系统性原则。能够辐射电网建设项目在时间、空间、作用、影响等多个维度，力争系统考核项目建设的利害性;③相关性原则。各个评价指标之间应是相互联系的`，禁止独立和重复，否则将影响评价结果的真实性;④完备性。所确定的评价指标要能够全面反映电网建设项目涉及的各个社会影响因素;⑤实用性。一般性指标要从统计部门已有的基础数据中直接获取，非常规指标根据电网建设项目社会评价的需要重新设计，保证评价指标的准确性，具有实用效果。

2.2评价指标的确定和评价指标体系的建立

在评价指标建立原则的指导下，结合实际情况确定了电网建设项目社会评价的16项指标，基于评价指标建立了相应的评价指标体系。电网建设项目社会评价指标体系分为三个层次：第一层为目标层，即电网建设项目社会评价;第二层为标准层，具体包括社会发展的互适性、区域经济的影响、社会发展的可持续性、社会的和谐性四项内容;第三层为基础层，包括一般性指标和非常规指标两部分，共16项，具体包括：与政策的符合性、与政策的连续性、公众支持和参与程度(社会发展的互适性)，区域经济增长贡献程度、区域基尼系数、区域恩格尔系数、居民热军吸收增长率(区域经济的影响)，项目效果可持续性、文化教育水平的提高、产业技术发展、生态环境效益、卫生医疗水平的提高(社会发展的可持续性)，促进社会安定团结、提高居民生活质量、就业机会增加、征地拆迁赔偿满意度(社会的和谐性)。

2.3确定评价指标的权重和建立判断矩阵

建立评价指标体系后，确定各评价指标的权重，方法采用优序比较法。所谓的优序比较法，就是利用式(1)对所有的评价指标进行两两比较，分别判断出每一项评价指标的相对重要性。计算结果越大，说明相对重要性越大，对评价对象的影响也就越大。然后，利用式(2)得到各个评价指标的权值，根据计算得出的权值确定各评价指标的权重。

3结束语

综上所述，电网建设项目社会评价体系的构建要贴合自身的实际特点，采用多层次模糊综合评价方法，注重评价指标的确立，唯有这样才能建立一套符合电网建设项目实际情况和电网发展需求的社会评价体系。在电网建设项目社会评价体系构建中，评价指标体系的确定是最为关键的环节，其建立要遵守宏观性、系统性、相关性、完备性、实用性原则，采用优序比较法确定各个相关因素对社会影响的重要性，确定各评价指标权重，从而为评价模型的建立提供依据，使电网建设项目社会评价工作顺利的开展下去，确保评价结果科学、全面、客观、真实、权威。

参考文献:

[1]何翠珊.地区电网建设项目社会评价[D].华南理工大学，.

[2]廖造壮，陈悦华，蒙环宁.电网建设项目后评价指标体系研究[J].项目管理技术，2012，01：29~33.

[3]张恒.电网建设项目社会评价体系研究[J].电力勘测设计，，04：71~75.

[4]王春艳.电网建设项目后评价指标体系研究[D].广西大学，.

微电网的基本结构和关键技术 篇6

微型电网相对于大电网来说，从某种意义上讲，也可以算是一个孤岛电网，微型电网中，包含有多个分布式电源和储能元件，它通过PCC点和大电网相连，通过系统元器件向大电网负荷供电。分布式电源DG的种类很多，一般有风力发电、太阳能光伏发电、微型燃料电池、微型燃气轮机等等、小型水电、小型电热联产。典型的微型电网基本结构为放射状，内含A、B、C三条馈线；三条馈线通过PCC点（静态开关）和配电系统相接；期待实现微电网在孤岛模式和并网模式中稳定、平滑、无缝的转换；以及实现电能的灵活传输。馈线A、B两个重要的负荷均为敏感电源；馈线C是普通电源也是一个非敏感性的负荷。图中有太阳能光伏电池、微型燃气轮机及燃料电池3种分布式电源向配电网供电；微电网最强大的地方就在于，当主配网的电能质量下降或不满足使用需求时，例如主配网故障的时候，微电网能孤岛独立运行，继续满足用户的用电需求。如果微电网自身不能继续保证优质电能，那么可以断开C馈线上的负荷，待故障消除，电能质量恢复后，主断路器重新合闸，继续保证系统过渡回并网模式。

二、微电网的元件

（1）微型电源。微型电网中的微型电源一般是指，安装在微电网内部的分布式电源和储能装置相结合的装置，而在实际应用中，分布式电源的种类有很多种，其中主要的有：第一，微型燃气轮机。微型燃气轮机的发电效率很高，可以达到30%，一般以天然氣、甲烷、汽油等为燃料；微型燃气轮机的体积小、质量小、效率高，是目前最成熟的分布式电源。第二，太阳能光伏发电。太阳能光伏电池是将太阳能转化成电能，十分清洁，毫无疑问是我们发展绿色能源的重要部分，即便现在光纤的制造成本很高，但是其前景依旧非常乐观。第三，风力发电。风力发电机分为风力机和发电机，风速作用在风力机上，产生了扭力，驱动轮毂旋转，通过齿轮箱高速轴、刹车和连轴器于异步发电机相连，从而发电运行。第四，微型燃料电池。微型燃料电池是利用富含氢元素的燃料和空气中的氧气相结合产生水，氢离子和阳离子的定向移动形成外电流，将化学能转化成为电能。燃料电池通常分为：燃料处理、化学反应堆以及电力电子换流控制器几个部分。燃料电池清洁、高效，效率几乎是传统电厂的2倍，而产物是清洁的水。燃料电池的安装周期短、安装的位置灵活。（2）微型电网的储能装置。对于风力发电、太阳能光伏电池来说，他们的输出受很多的约束，具有明显的周期性和不可预测性；负荷的随机性也很大。那么就需要利用储能装置来功率的波动。当微电源发出的功率有多余的时候，多余的能量可以储存在电池中；当微电网处于孤岛运行状态时，储能设备对其起到一次调频的作用，是微电网能否正常运行的关键因素。

三、微电网的主要技术

（1）微电网的运行。微电网系统有2种运行模式，并网模式和孤岛模式。存在着3种状态：连联网运行、孤岛运行和两者之间互相切换的暂态。并网模式是指，微电网与大电网并网运行，当微电网自身电能多余时，向大电网供应电能，当自身电能不足时，则由大电网补偿微电网。实验证明：合理的控制策略，可以实现并网和孤岛2种模式的平滑过渡及转化。孤岛运行模式是指，当微电网内部的电能质量不合要求或者主电网发生故障时，微电网和主电网断开，形成孤岛运行模式，孤岛模式的正常运行，才为系统提供了更好的可靠性。当微电网运行在并网和孤岛2种模式之间的暂态时，稳定是最重要的问题。如果在并网模式下运行，微电网吸收或输出电能，主电网突然故障，微电网由联网模式突然切换到孤岛模式，那么微电网内部产生的电能和负荷间的需求将会不平衡，从而导致系统的不稳定。一般来说，微型电网的主要目标是：调节微电网内馈线潮流，对无功和有功进行独立解耦控制；调节微型电源接口电压，维持电压的稳定；当处于孤网运行模式的时候，能够保证每个微型电源能快速、正确的响应；根据需求，能自主地实现和主网的分离或者再并网。（2）微电网的控制手段。近几年来，常用的微电网控制手段方法包括以下几个：第一，基于电力电子基础下的即插即用与对等控制。该方法依据控制目标，利用下垂特性曲线对微电网进行控制，将系统内部的功率通过p/f下垂特性分配到每个微电源去，保证其动态平衡，也使得在孤网模式下，微电网内电力供给平衡。但是，该方法不考虑系统内传统电机的二次调频问题。当系统遭到破坏或干扰，系统非常难保证系统内部的频率。第二，微电网功率管理控制。该方法通过对不同模块的控制，间接对有功和无功的单独控制，能满足系统内P/Q、U/F等多种控制的需要；特别在调频时，使用频率恢复算法；其次，加入了无功补偿器，使得功率管理系统能很好的满足不同无功功率的需求，并采取了多种控制法。第三，基于多代理技术的微电网控制。这个方法将传统的电力系统中的多Agent系统应用到微电网控制系统中；多Agent系统具有自治性，可以适应微电网分散控制的需要，提供了可嵌入人工智能化的控制系统。

县域电网的无功优化体系浅析 篇7

所谓电压无功优化, 是指使无功潮流在电网中的流动能最大限度满足电网的实际需要。广义上来讲, 县域电网的无功优化体系分为两个部分, 即人员、无功设备管理优化体系和无功设备配置优化体系。

1 人员、无功设备管理优化体系

1.1 建立健全组织、管理、考核、保障体系

1.1.1 建立健全电压无功管理组织体系

金字塔式的人员组织体系, 是一种适合责任落实、便于考核的组织体系。主要决策人员组成的管理领导小组位于金字塔顶部, 负责电压无功管理工作的决策和指导。小组下设电压无功管理办公室, 负责相关政策的组织传达以及无功管理方面数据资料汇总和上报。此外, 各基层站所要设立专 (兼) 职的电压无功管理员, 直接受电压无功管理办公室领导, 负责电压无功管理方面政策和责任的落实。

1.1.2 建立健全电压无功管理体系

坚持定期分析会制度。通过定期分析会的召开, 可以解决很多平时大家并不重视的实际问题, 并将这些问题及其解决办法在全公司各个供电所进行通报, 使共性问题得到及时解决, 好的管理方法得到及时推广。

坚持临时分析会制度。对电压无功管理工作中发现的特殊问题, 要随时组织召开针对该问题的专题分析会。临时分析会能够发现工作中随时出现的问题, 使得这些问题得到重视并及时予以解决。

1.1.3 建立健全电压无功管理考核体系

被考核单位应当涵盖调度、运行、生产、营销、计量等与电压无功管理相关的部门。考核制度可以分为两部分:功率因数的考核和电压合格率的考核。考核要与奖金挂钩, 采用重奖重罚的方法, 充分调动员工积极性。

1.1.4 建立健全电压无功管理保障体系

建立健全电压无功管理保障体系, 就是要完善电压无功的技术培训制度。只有通过不断地提高相关人员的综合技术水平, 增强其对电压无功管理的认识, 才能为各项工作的顺利开展提供强有力的保障。

1.2 完善无功设备管理

1.2.1 建立准确、完善的无功设备档案

只有掌握实际运行无功设备的第一手资料, 了解真实运行状况, 才能实现对电网无功优化的正确设计与规划, 因此, 建立准确、完善的无功设备档案是所有工作的基础。

1.2.2 推广新技术、新设备

新技术的推广和应用, 不仅可以减轻工作人员的劳动强度, 而且摒弃了以前凭经验工作的弊端, 它让我们看到科技推动生产的巨大力量, 体会到科技就是第一生产力的真理。因此, 应该定期组织QC小组、技术革新小组等开展活动, 不断加大新技术、新设备的投入。

2 无功设备配置优化体系

无功设备配置优化体系就是要建立一个从110kV电压等级到400 V电压等级的分级优化平台, 一个集中优化与就地补偿相结合的无功优化体系。

2.1 无功电压集中优化控制系统 (AVC系统)

AVC系统提供一种能够对电网110/35/10 kV全网分区、分层进行电压无功优化的软件平台, 它是无功优化系统中集中优化部分的核心内容。

AVC系统是通过对调度自动化SCADA系统采集的全网各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算, 在确保电网与设备安全运行的前提下, 以各节点电压合格、系统关口功率因数为约束条件, 从全网角度进行在线电压无功优化控制, 实现无功补偿设备投入合理、无功分层就地平衡与稳定电压, 主变压器分接开关调节次数最少和电容器投切最合理, 电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标。该系统最终形成有载调压变压器分接开关调节、无功补偿设备投切控制指令, 借助调度自动化系统的“四遥”功能, 利用计算机技术和网络通信技术, 通过SCADA系统自动执行。

AVC系统为现代电网安全和稳定优化控制提供了先进的技术手段, 利用它提供的各种报表及曲线查询功能可以及时发现电网中电压无功方面存在的问题, 从而为监视电网运行情况、及时采取措施提高电网运行的经济性提供有效手段。

2.2 全网电压无功优化配置系统

全网电压无功优化配置系统为无功管理提供了一个完整解决问题的优化平台。它针对电网现有的规模和分布, 通过计算提出一个最佳的无功补偿配置方案, 形成全网优化规划与全网经济运行的一体化。

2.3 变电站无功补偿优化

目前, 县级电网的变电站无功补偿大多采用在变电站10 kV母线上安装电力电容器的方式, 容量通常按照变压器容量的10%～15%配置, 由隔离开关对电容器一次性投切。这种补偿方式具有造价低、管理简便、维护方便等优点。但也存在负荷季节性很强, 设备负荷率较低, 灵活性较差, 频繁的投切操作对设备损坏很大等缺点。

电容器的无功补偿容量与电压的平方成正比, 因此, 改变电容器的端电压就能够调节无功的补偿容量。在变电站的无功补偿优化中, 使用VcQV电压无功自动补偿装置这种新型的配电网电压无功自动补偿装置, 它突破了传统的无功补偿概念, 改电力电容器的分组投切为一次性固定接入, 通过改变电力电容器端电压达到近似于线性补偿无功的目的。

2.4 配电网无功优化系统

2.4.1 10 k V配电线路优化

10 k V配电线路优化应当选择合适的补偿位置, 容量选择以补偿局部电网中配电变压器的空载损耗总值为度, 防止轻载时向电网倒送无功。

采用自动补偿与固定补偿相结合的方式。轻负荷时, 自动补偿装置切除, 防止向电网倒送无功;重负荷时, 自动补偿装置投入, 确保无功就地平衡。这样, 不仅能提高线路的运行性能, 改善电网的电能质量, 而且可以降低线路损耗, 减小设备损坏概率和设备维护量。

在线路的无功优化中, 应考虑到装置的运行维护、补偿效益和投资回报期, 线路安装补偿装置最好不要超过2套, 特殊情况可以安装3套, 可以直接安装在主干线上或者较大的分支线上, 每个点的补偿容量不宜超过150 kvar。

2.4.2 低压设备无功补偿优化

低压设备无功补偿的优点在于贴近无功负荷点, 就近平衡无功。低压设备无功补偿不但可以减轻上一级电网补偿的压力, 缩短无功潮流在电网中的流动距离, 而且可提高用户配电变压器的利用率, 改善用户功率因数和电压质量, 有效地降低电能损失, 是全网无功优化的关键所在。

(1) 随器补偿优化

规程规定容量在100 kV·A及以上的配电变压器均应加装无功补偿装置, 其容量按照配电变压器容量的30%配置。在实际工作当中, 单纯按照上面的经验配置电力电容器, 并不能满足配电变压器经济运行的需要。有些轻负荷配电变压器补偿10%就能满足实际运行需要, 而有些重负荷或者无功需求较大的配电变压器, 补偿40%仍不能达到理想的功率因数。

较为优化的随器补偿理念, 应当在配电变压器的低压侧仅补偿配电变压器空载无功功率, 因此, 随器补偿容量不宜过大, 以配电变压器容量的10%～12%较为合适, 其余的无功需求通过在负荷附近就地补偿并结合在低压线路上进行辅助补偿来满足。这样的无功配置不仅避免了在负荷低谷时出现过补偿现象, 而且在负荷高峰时满足了无功需求, 缩短了无功潮流在低压线路上的流动距离, 降低了线路损耗。随器补偿最好采用自动投切的方式, 尽量使用编码式自动补偿控制仪。

普通的随器补偿方式, 需要三相同时补偿。对于个别三相负荷严重不平衡的台区来讲, 同时补偿相同的无功功率, 对三相不平衡度影响不大, 对降低台区线损并没有什么益处, 因此, 可以采用三相分别补偿的方式来平衡三相电流, 以达到降低三相不平衡度的目的。当然, 改变三相不平衡的根本办法是平均分配负荷。

(2) 随机补偿优化

随机补偿最为方便、简捷的方式就是电力电容器通过开关和保护装置与电动机并联, 同时投切。按经验来讲, 如果电动机的年运行时间不低于800 h, 采用这种方法最为合适。补偿容量应当按照电动机空载无功损耗来确定。由于电动机在轻负荷工作情况下始终处于欠励磁的状态, 如果选择补偿容量过大, 会造成电动机空载时过补偿。在制订随机补偿优化方案时, 可以根据电动机运行工况进行计算, 如机械负荷惯性较小 (切断电源后, 电动机转速缓慢降下来) , 补偿容量按照QC=0.9Q0 (电动机空载无功功率) 确定;如机械负荷惯性较大 (切断电源后, 电动机转速迅速降下来) , 补偿容量按照QC= (1.3～1.5) Q0确定。

由于种种原因, 例如用户缺乏维护能力, 或者不愿意投资, 造成推行电动机随机补偿困难重重, 因此在实际工作中, 往往考虑在电动机负荷较为集中的低压母线上进行补偿, 同样可以取得不错的效果。其补偿容量可以根据测量功率因数后计算得到:

式中Pav——用户最高负荷月平均有功功率, kW;

tanφ1——补偿前功率因数角的正切值;

tanφ2——补偿到规定的功率因数角的正切值。

(3) 400 V线路无功优化

400 V线路因为负荷较小, 而且点多面广、维护不方便而一直被忽视, 然而伴随各种大功率家用电器的普及以及家庭式工厂的不断增加, 造成低压线路自然功率因数较低, 有一部分线路的功率因数甚至在0.6以下。这使得在低压电网中大量的无功功率通过配电变压器以及线路进入用户, 增加了无功潮流在线路上流动的距离, 进而引起线路末端电压降低, 对低压线损率影响较大。此外, 这些电器还会不断地向电网注入大量的谐波, 对电网安全造成威胁的同时使线路损耗不断增加。

低压线路的补偿, 作为配电变压器随器补偿的一种辅助的补偿方式, 容量不宜过大, 要通过低压无功优化计算分析确定补偿的地点和容量, 以降低线损为目标, 辅助配电变压器功率因数达到规定值。低压系统宜采用在配电变压器低压侧或低压线路上安装低压三相电容器组的补偿方式, 用无功自动投切装置进行自动控制, 开关采用晶闸管无触点开关。为降低成本, 可以不采用自动补偿的方式。

2.5 电能质量管理系统

微电网结构特性分析与设计 篇8

伴随着能源需求不断增加,化石能源日趋枯竭,核能发展受到一定限制,电力系统结构的老化,环保等一系列问题的出现,分布式电源的研究和应用得到了快速的发展,但分布式电源在解决能源和电力系统一些问题的同时也带来了诸多技术问题[1,2]。电力可靠性技术协会(CERTS)提出微网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统[3],可用来协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益[4,5]。

微网的研究以微网结构为基础,微网结构体现了微电网的基本特征,也揭示出微电网的基本单元。文献[6]指出微网结构包含分布式电源和负荷的类型、微网并网接口形式等重要信息;文献[7]认为微网结构是解决电压控制、潮流控制和解列时负荷分配、稳定等问题的关键,也为继电保护及微网运行的研究提供基础。文献[8-9]提出设计合理的微网结构提高了微网接入中低压配电网的灵活性与可靠性。由此可见,微网网架结构的研究对微网发展和应用有实际意义。

本文根据微电网特性将微网划分为直流微网、交流微网和交直流混合微网;结合微网研究和应用现状,介绍了上述三种微网的典型网架,分析了每种典型微网结构的特点及其应用条件;最后根据分析结果总结出微网网架结构设计的原则、要素与流程。

1 微电网分类

微网的分类标准有很多,可以根据其复杂程度、功能、结构等进行划分。文献[1]讨论了基于微网结构的微电网类型,根据微电源连接方式以及微网的控制方式将微网分为并联式结构微网和串联结构微网。CERTS提出的微网结构,也体现了微网的并联和串联连接方式。如图1示,馈线1上各个微电源均连接在一条馈线上,馈线始端再接入微网母线,这种连接关系即为串联结构;而同时各个微电源与附近负荷共同组成的小型发电系统,接入母线构成并联结构,即馈线1和馈线2上的微电源连接方式为并联连接。

微网系统中微电源、负荷性质以及电能质量要求等因素决定了微网的结构,也在一定程度上影响微网采用何种方式(交流、直流、交直流混合)供电。如果将微网经济性、灵活性也纳入考虑时,微网采用的供电方式就成为其网架基本结构设计的决定性因素之一。文献[10]根据交、直流微网网架结构以及供电特点的不同,将微网分为交流微网、直流微网和交直流混合微网。

2 交流微网结构及特性

目前,交流微网仍然是微网的主要形式。交流微网的网架基本结构相似,大多采用辐射状网架,DG、储能装置等均通过电力电子装置连接至交流母线,通过PCC处开关的控制,可实现微网并网运行与孤岛运行模式的转换。但交流网架结构与微电源容量及负荷对电能质量要求也密切相关,通常可以根据容量大小将交流微网系统分为三类:系统级微网、工商业区级微网以及偏远乡村级微网[8]。

2.1 系统级微网

系统级微网结构由母线和多条馈线呈辐射状组成,每条馈线可分层接入大量分布式电源和就地负荷,网架可以经多个PCC接入电网。如图2所示,微网由两条汇流母线和四条馈线组成,每条馈线可分层接入大量的分布式电源:三联供系统、光伏系统、风机系统、储能系统等,单个分布式电源的最大容量可达到5~10 MW;汇流母线上可接入小型常规发电系统。当电网或降压变压器故障时,PCC开关跳开,微网进入孤岛运行;待电网侧恢复正常,闭合PCC开关,微网并网运行。

系统级微网结构允许各种不同DG和储能系统的接入,它有如下优点:(1)降低了分布式电源的间歇性和波动性对电网的影响;(2)降低了负荷对传统发电系统的依赖,减少了化石燃料的使用,低碳环保;(3)大量的分布式电源与就地负荷组成小型微网系统,很大程度上解决了负荷增长给输电网带来的阻塞和中压配电网需要不断扩建的问题;(4)具有充足的调峰和调压能力,允许微网在孤岛和并网两种方式下自由切换,运行方式灵活,提高了重要负荷的供电可靠性;(5)在电网发生严重故障时,可作为电网的黑启动电源。

系统级微网结构适合分布式能源种类较为丰富、负荷相对分散的地区,利用不同种类分布式能源间的相互补充,电源与负荷相互协调来提高微网的稳定性与可靠性[11]。系统级微网大量使用电力电子设备,微网的控制与保护复杂,技术难度较大。若系统级微网中分布式电源与负荷容量相差较大,微网注入配电网的功率大于准入容量上限,则微网并网运行会给配电网稳定运行带来影响。系统级微网网架规模较大,设备较多,投资价格相对较高,这也是目前阻碍其应用的一个重要原因。

2.2 工商业区级微网

工商业区级微网结构有高度的冗余性,可以保证接入网架的重要负荷和敏感负荷有多个回路、不同类型的电源提供电能[12]。如图3所示,工商业区内的负荷由光伏系统(PV)、三联供系统(CCHP)以及电池储能系统(BESS)和配电网供电。当配电网发生故障或电能质量不能满足负荷要求时,PCC1开关跳开,微网进入孤岛运行状态。在电源容量充足的情况下,可满足微网内负荷的不间断供电;若此时电源容量小于负荷总容量,则依次切除不重要负荷(二类负荷和三类负荷)以保证对微网内一类负荷的供电。考虑最严重情况,微网孤岛运行时母线A发生永久性故障,PCC2跳开,由三联供系统和一类负荷组成的单元微网系统进入孤岛运行,仍可保证对一类负荷的可靠供电。因此工商业区级微网结构充分保证了重要负荷的供电可靠性。

供电的高可靠性是工商业区级微网结构的最大特点,同时它允许多种DG的接入也降低了微网对配电网的影响。这种网架形式通常用在医院、学校、大型商业中心以及数字通信大楼等一类负荷区[13]。供电的高可靠性要求结构的高度冗余也使得微网网架投资成本较高,因此对供电可靠性及电能质量要求不高的负荷区一般不采用这类网架。

2.3 偏远乡村级微网

偏远乡村级微网通常运行在孤岛状态,网架结构为简单的串并联形式。如图4所示,分布式电源与负荷组成微型供用电系统,再并联接入馈线。乡村级微网结构要预留足够多的DG接口,一方面应对微网负荷增长;其次分布式电源不仅提供微网正常运行时所需的电能,而且要有充足的备用容量应对微网故障,具备自愈能力。偏远乡村级微网由于缺少电网的支撑容易受到分布式电源随机性和波动性影响,因此一般需要接入旋转设备,为微网提供电压、频率支撑的同时也作为热后备容量。乡村级微网负荷通常为不重要负荷,简单的串并联网架结构保证了微网的经济性与故障易恢复性。

偏远乡村级微网结构简单、投资较小,适用于偏远山区、海岛等地区供电。由于缺少外电网的支撑,微网电能质量不高,在不具备一定容量旋转电源的地区,不宜接入对电能质量要求高的负荷。

3 直流微网结构及特性

随着微网的不断发展,交流微网存在的诸多不足越来越明显,这就促进了直流微网的研究与发展。在交流微网中,分布式电源的同步并网,变压器、电动机的励磁涌流,三相不对称,控制复杂等问题的存在与用户希望微网能够提供高效、可靠、高电能质量供电服务的要求存在矛盾[14,15]。随着微网直流发电系统规模的不断扩大以及负荷类型逐渐多样化,直流微网以其在这些方面的独特优势获得了较大的发展。直流微网按用户对电能质量多样性需求分为多环状直流微网和辐射状直流微网。目前直流微网仍缺少标准和制度,大范围的应用推广还需要一定时间。

3.1 多环直流微网

多环直流微网网架采用环状结构,形成多回路供电系统,满足用户对电能质量的不同需求。如图5所示,直流电源和负荷通过DC/DC变流器接入,交流源、负荷由AC/DC与DC/AC换流器接入网架。直流环1上接有间歇性特征比较明显的DG,用于向普通负荷供电,直流环2连接运行特性比较平稳的DG以及储能装置,向电能质量要求比较高的负荷供电。环形馈线分为两段,经混合式限流断路器连接构成,在出现故障时可解列运行,降低停电面积。

在多环直流微网结构中,DG的并网取决于直流电压,无需考虑各DG之间的同步问题,直流微网的DG较易协同运行,在环流抑制上更具优势。多环微网网架结构适合大范围综合性大楼、数据中心、工厂密集区等对电能质量要求不同的用户[16,17]。

3.2 辐射直流微网

辐射直流微网结构一般为串并联结构,由联络馈线和直流母线连接电源和负荷。如图6所示,系统中的DG、储能装置、负荷等均通过电力电子变换装置连接至直流母线,电源与负荷间由联络馈线连接,直流网络再通过逆变装置连接至外部交流电网。直流微网通过电力电子变换装置可以向不同电压等级的交流、直流负荷提供电能,DG和负荷的波动可由储能装置在直流侧补偿。

辐射直流微网可为负荷提供高电能质量的供电服务,负荷经过换流器(DC/DC或DC/AC)并入直流微网,不需经变压器即可获得所需电压等级;此外,当微网中某一负载出现过负荷时,并联换流器间的相互调节功能可降低过负荷对系统造成的振动。低压直流微网网架可用在对供电可靠性要求不高,但对电能质量要求较高的地区[18]。

4 交直流混合微网结构及特性

既含有交流母线又含有直流母线,既可以直接向交流负荷供电又可以直接向直流负荷供电,因此可称为交直流混合微网[19]。混合微网的提出是为了避免DG和负荷接入交流微网或直流微网时需要多次进行换流所带来的诸多问题。

图7所示为混合微网的典型结构[20],交流系统和直流系统按各自的原则组成微网,由四象限运行的换流器连接。直流系统结构为并联式结构,直流DG如光伏电源、燃料电池通过DC/DC升压电路接入直流系统,直流储能电池由双向DC/DC并联在直流母线上,直流负荷经过DC/DC降压电路并入微网,而风机则经整流器向直流系统提供电能。交流系统的结构与直流系统结构相似,储能、旋转电源以及负荷并联接到交流母线上;混合电网由交流母线经馈线接入电网。从整体结构分析,混合微网实际上仍可看作是交流微网,直流微网可看作是一个独特的电源通过电力电子逆变器接入交流母线。

混合微网与交、直流微网相比具有更高的灵活性和效率。如图7所示,混合微网结构支持四种运行方式:(1)交、直流系统并网运行,PCC1与PCC2处开关均闭合;(2)交流系统并网运行,直流系统孤岛运行,PCC1处开关闭合,PCC2开关断开;(3)交、直流系统并列孤岛运行,PCC1处开关断开,PCC2处开关闭合;(4)交、直流系统解列孤岛运行,此时PCC1和PCC2开关均断开。混合微网在控制系统作用下,快捷地在四种运行方式中切换,可以应对大量复杂突发情况。由于避免了大量使用换流器,降低了电能在变换时的损耗,大大提高了网架运行的效率。混合网架结构适用于直流电源(负荷)和交流电源(负荷)比例相当,同时对供电可靠性及电能质量要求较高的地区[21]。

由于混合微网运行方式灵活,它的能量管理、控制及运行管理比交、直流微网要复杂得多,技术要求相应较高。目前,针对混合微网控制系统,已有多种控制模式被提出如分层管理控制,但这些问题仍然是制约混合微网应用的最大障碍[22]。

5 微网结构设计方法

微电网具有节约能源,提高电能质量、供电可靠性,优化电网性能,降低发电成本等优点[3],为达到引入微网的预期目的,要依据一些基本原则和要素对微网结构进行设计和选择。微网网架设计的基本原则是保证微网内能量守恒[8],一方面正常运行时DG容量与配电网提供的电能之和同微网负荷容量匹配,另一方面微网计划孤岛运行时,DG容量能够为重要负荷提供充足电能,在偏远乡村级微网中还需额外提供备用容量。在满足基本原则的前提下,综合考虑地理位置、DG特性、负荷特性等诸多因素对微网结构的影响,表1表示优化微网结构是微网架构设计的重要环节。

微网结构的优劣直接决定了微网性能的发挥,网架设计除了参考众多要素外还需要合理的流程,微网网架设计步骤如下:

(1)明确微网结构设计的基本原则和要素,收集、分析影响微网网架的因素;

(2)综合考虑地理特点,DG、负荷特性以及技术能力,在兼顾投资的情况下合理选择微网结构类型;

(3)根据所选择的微网结构类型、DG类型和数量、负荷位置分布,以网损为约束条件,合理选择微网电压等级;

(4)由所选的微网结构类型和电压等级,考虑负荷对电能质量及供电可靠性要求以及运行方式,确定网架的基本连接方式;

(5)根据DG发电特性及负荷对电能要求,确定微网中需要分布的单元微网系统数目、结构及接入微网位置;

(6)以单元微网系统为基础,考虑孤岛运行及微网中一类负荷位置,设计计划孤岛网架结构;

(7)将小型微网网架、计划孤岛网架按照基本连接方式组成局部网架,同时考虑微网中的其他DG、二类负荷、三类负荷的地理位置、特性,严格遵守能量守恒原则将其接入局部网架;

(8)由微网的运行方式,确定局部网架接入配电网PCC的位置及数目,形成组合微网的基本架构;

(9)考虑微网负荷增长速度及运行维护要求,在基本网架中预留DG接口,构成较完善的微网网架结构。

6 总结

本文将微网分为交流微网、直流微网和交直流混合微网三种类型,根据每种微网特点,分析了微网典型网架结构的特点、适用范围。在此基础上,总结出微网网架设计的基本原则和要素,并分析了每种要素对网架设计的具体影响,最后提出了微网网架设计的流程,可为微网设计提供参考。

微网网架结构是微网能量管理、控制、保护和稳定的基础,目前国内外对于微网结构的研究与设计通常基于地理信息,以微网运行经济性为目标,可靠性为约束条件。这种思路忽略了微网系统结构特性对微网结构分析与设计的影响,导致微网结构特性与设计的脱节,最终影响微网功能的发挥。

基于微网的全系统能量需求和向用户提供多样化电能质量的特征,未来的微网结构设计应以其结构特性为基础,首先考虑基本因素对微网结构影响。在满足用户对电能多样性需求以及微网的“定制”功能实现的基础上,微网结构设计还需要考虑运行的经济性、可扩展性以及易维护性等。

摘要：典型微网网架结构是微网能量管理、控制、保护与稳定的基础。在分析微网网架的基础上,根据微网特点将微网分为交流微网、直流微网和交直流混合微网。分析了各种典型微网结构的特点、适用范围,以微网负荷与电源容量匹配为基本原则,同时考虑微网地理特点、接入的配电网结构、运行方式等基本要素研究了微网结构的设计方法,提出微电网结构设计流程。

优化电网企业资本结构的思路 篇9

一、电网企业资本结构现状

由于电力企业长期的垄断性, 几乎是政府一直在行使企业所有者的职能, 因此在国家实行政企分离改革后, 电力企业的资本结构表现为:自有资本严重不足、负债比例过高、债务结构 (债务期限结构、债务来源结构与债务使用结构) 不合理、不良债务大量存在。2003年国家推行电力体制改革后, 电网企业被分为国家电网公司和南方电网公司两大国有集团, 内蒙古电网公司未纳入该两公司, 成为我国唯一的地方电网企业。这三个电网公司共同的特点是股权结构单一, 国资委是该三个公司的出资人, 成为电网企业的唯一股东。由于历史上电力行业“重发轻供”, 电网网架建设投入严重不足, 随着发供电的分离, 发电方放开市场准入门槛, 发电企业竞相投入建设, 电网企业越来越难以支撑日益发展的经济建设需要。因此, 电网企业在国家未投入资本金的情况下, 只有通过银行借款满足电网建设资金投入的需要, 造成筹资结构单一、负债率普遍偏高的局面, 导致目前电网企业的资本结构严重不合理:一股独大且比例低、负债结构单一且比例高。

二、电网企业优化资本结构应遵循的原则

(一) 保障企业生存与发展原则

良好的资本结构应适应国内外市场环境因素, 以不阻碍企业的生存与发展为前提。因此, 当企业迅速扩大规模时, 为了能筹集到资金, 往往需要付出较大的代价, 承担较高的资本成本, 但企业不能仅为了保持“资本小、成本低”的资本优化原则而放弃良好的发展规划。因此, 企业发展所需资本金的满足, 便成为此时确定资本结构首先要考虑的问题。

(二) 有利于提高资本收益率原则

企业经营的最终目的是扩大所有者收益, 提高资本收益率。因此, 企业在筹资时, 尤其是举债时, 应以盈利为出发点, 力求调整资本结构, 使负债经营所获收益尽可能多地超过负债经营成本, 进而提高所有者投入的资本收益率。对电网企业而言, 则是要提高国有资本收益率, 也即国有资产保值增值率。

(三) 弹性原则

企业的盈利水平、经营管理状况、资产结构及宏观经济政策等因素, 都影响着其资本结构的确定。资本结构应适时作出调整, 保证其成为一种动态组合, 使企业财务管理人员在作出筹资决策时, 为资本结构的再调整留有余地。

三、电网企业优化资本结构的方式

依照上述基本原则, 电网企业优化资本结构的方式可以从以下三方面进行考虑:一是优化股权结构, 二是确定合理的债务结构, 三是创新融资模式。

(一) 调整和优化股权结构

按照“利益相关者合作”产权理论, 企业的理财主体应进一步细分和多元化。这里所说的利益相关者是指那种经济利益的个体或群体。国外电力公司的成功经验表明, 股权多元化有助于对公司管理层和大股东进行制衡, 减少和防止管理层浪费自由现金流的管理决策行为。另外, 股权结构优化也是改善公司治理结构的前提条件。为此, 电网企业下一步的改革需要采取并购、资产重组、上市、拍卖、出售等方式实现产权转让、增加资本金比例或吸收具有经营能力的民营企业或地方企业以及外资等多种经济成分来替代国有股, 培养企业能够产生竞争力和凝聚力的有效机制, 从而实现股权多元化的优化目标。

(二) 确定合理的负债结构

虽然资本结构是指企业全部资金来源中权益资本与债务资本之间的比例关系, 但是仅仅关注权益资金和负债资金的比例关系是不够的, 因为即使权益资金和负债资金的结构合理, 如果负债资金内部结构不合理, 同样也会引发财务危机。所谓负债结构是指企业负债中各种负债数量比例关系, 短、长期债务合理匹配, 才能既发挥债务的最大经济效用, 又能规避短期支付可能的风险。

1. 以短期资金替换长期资金, 有效降低利息支出

以某电网公司为例, 假如其一年内到期的长期借款为20亿元, 则可以进行如下操作:在年初同贷款银行协调, 借利率下调后的短贷归还一年内到期的20亿元的长期借款, 可以降低财务费用约900万元 (应注意短期资金的风险) 。在自有资金充足的情况下, 也可以提前归还部分长期贷款。

2. 加强应收账款的管理

应收账款从某种意义上来说可以看作是企业无偿提供给他人的资金。尽量争取按期收回款项, 不仅可以使企业免于损失, 还可以盘活此资产, 用于原本计划举债的项目, 降低企业财务费用。

3. 用足短期筹资与营运资金政策

短期筹资最主要的方式是商业信用和短期负债。其中商业信用包括应付账款、应付票据、预收账款等。应付账款对于企业来说等于向卖方借用资金购入商品, 可以满足短期的资金需要, 而不需支付利息费用。但应避免企业延期付款导致信誉恶化而丧失供应商乃至其他贷款人的信用, 或日后招致苛刻的信用条件。应付票据是企业进行延期付款商品交易开具的反映债权债务关系的票据, 分为商业承兑汇票和银行承兑汇票两种, 支付期最长不超过6个月。应付票据可以带息也可以不带息。应付票据的利率一般比银行借款的利率低, 且不用保持相应的补偿余额和支付协议费, 所以应付票据的筹资成本低于银行借款成本。但是, 应付票据到期必须归还, 如若延期便要支付罚金, 因而风险较大。

(三) 创新融资方式, 改善资本结构

1. 探索电网资产证券化

资产证券化是金融市场上的一种金融创新工具。资产证券化是指将某一单位流动性较差但具有相对稳定的可预期现金收入流量的资产, 通过一定的资产结构安排, 对资产中风险与收益要素进行分离与重组, 进而转化为在金融市场上可以出售和流通的证券据以融资的过程。电网资产具备资产证券化的基本条件:基础资产信誉良好, 现金流回报稳定, 发行人资信高, 资金成本低, 因此在电网建设过程中引入资产证券化不失为一个良好的融资方式。

2. 通过股权信托, 补充企业资本金

电网企业信息安全管理体系建设 篇10

0 引言

信息化是一把“双刃剑”, 在为企业带来提高工作效率和管理水平、增强竞争能力等益处的同时, 也为企业带来了安全风险, 安全风险与信息化水平的提高同步增长, 安全形势越来越严峻。电力和银行、证券、海关、铁道、民航、税务是7个重要的涉及国计民生的基础性行业, 电力已被国家确立为重点信息安全领域。到底需要什么样的方法或机制来管理信息安全, 实现安全的“预控、在控、可控、能控”呢?

1 信息安全管理体系建设依据

电网企业在20世纪90年代通过引入ISO 9001系列质量管理标准建立企业质量管理体系, 提高质量管理水平。近几年又引入环境管理标准ISO14001、职业安全卫生管理标准OHSAS18000, 开展“三标”的贯标工作, 依据PDCA模式, 建立了一套有效的一体化管理体系, 有效提供了企业生产质量、环保、职业安全卫生的水平。这为企业带来了有益的启示, 即可通过引入标准和最佳业务实践建立信息安全管理体系来提高信息安全水平。由于已有“三标”的基础, 在企业内建立信息安全管理体系, 工作阻力低, 可行性很高。

企业进行信息安全管理体系 (Information Security Menegment System, 以下简称ISMS) 建设首先要选好建设的依据。目前有ISO15408 (Common Criteria) 、FIPS140、COBIT、ISO/IEC13335 (GMITS) 、ISO/IEC27001、ISO/IEC 17799等标准。经过分析比较, 认为采用ISO/IEC 27001、ISO/IEC17799认可的相关的配套实施和认证来建立企业信息安全管理体系比较合适。主要是基于以下几点考虑:

(1) ISO/IEC 27001、ISO/IEC17799通用性比较好, 能适应大部分企业的情况进行调节;

(2) 从调研情况看, 管理体系已采用ISO/IEC27001、ISO/IEC17799的较多;

(3) 基于安全风险管理理念, 强调安全与成本平衡, 以风险控制成本, 最小化因风险可能导致的损失, 在控制成本和潜在损失之间平衡;

(4) ISO/IEC27001同ISO9001 (质量管理体系) 和ISO 14001 (环境管理体系) 等国际知名管理体系标准采用相同风格, 使信息安全管理体系更容易和其他的管理体系相协调;

(5) 遵循过程方法和“计划-实施-检查-改进 (PDCA) ”持续改进模型 (如图1所示) , 符合安全是相对的、动态的特点, 需要不断地评估和改进。以该标准建立的体系有利于建立一个长效机制。

ISO/IEC 27001:2005《信息技术-安全技术-信息安全管理体系-要求》 (源自BSI 7799-2:2002《信息安全管理体系规范》) , 从组织的整体业务风险的角度, 详细说明了建立、实施、运行、监视、评审、保持和改进文件化的ISMS的要求, 规定了为适应不同组织及其下属部门的需要而定制的安全控制措施的实施要求。ISO/IEC 17799:2005《信息技术-安全技术-信息安全管理实施细则》 (源自BSI 7799-1:1995《信息安全管理实施细则》) , 包括11个安全控制要项、39个控制目标、133项控制措施, 给负责开发的人员作为参考文档使用, 作为企业的安全标准和有效的安全管理实施指南。

2 信息安全管理体系建立的若干重要环节

企业可通过ISO/IEC 27001标准所规定的一系列步骤来建立ISMS。但标准仅仅提供一些原则性的建议, 如何将这些原则性的建议与各个组织单位自身的实际情况相结合, 构架起符合组织自身状况的ISMS, 是非常有挑战性的。从实际工作中看, 重要资产识别、风险评估、体系文件编制是影响ISMS质量的重要环节, 必须重点把握。

2.1 重要资产识别

标准对信息资产的定义与传统的理解有差异, 它包括了硬件、软件、服务、数据和文档、人力资源五大类。所谓资产识别就是识别ISMS控制范围内的信息资产以及这些资产的所有者, 形成《信息资产清单》、《重要信息资产清单》。关键是如何能客观地评定资产的价值, 以反映资产对组织业务运营的重要性, 这必须结合自身需要来制定一个定量的定价规则。

对资产的赋值不仅要考虑资产本身的价值, 而且还要考虑资产的安全属性损害时对业务运营的负面影响程度。因此必须多维度对资产价值进行分析。资产赋值的过程就是对资产在自身价值、信息分类、保密性、完整性、可用性和法规合同符合性上的达成程度进行分析, 并在此基础上得出综合结果的过程。按照资产自身的价值赋值结果、信息分类的赋值结果和资产在C (保密性) 、I (完整性) 、A (可用性) 、L (法规合同符合性) 上的赋值等级结果, 经过综合评定得出资产的重要性等级。将资产重要性划分为5级, 级别越高表示资产重要性程度越高。资产重要性等级3~5级为重要资产, 1~2为非重要资产。资产的所有者和相关用户最清楚资产对企业业务的重要性, 因此在具体操作时由它们来确定资产的价值, 能更准确地评估出资产的实际价值 (见表1) 。

2.2 风险评估

风险评估是制定ISMS过程中非常重要的一步, 形成《信息安全风险评估报告》、《风险处理计划》、《信息安全适用性声明》等文档。评估应考虑威胁、薄弱点、威胁事件发生的可能性和威胁事件发生后对资产造成的影响程度及已经采取的措施等多方面因素。重要的是制定一个定量的风险评估方法, 保证评估结果的相对客观。风险评估方法涉及到威胁识别、薄弱点识别、威胁发生可能性、影响程度、安全措施有效性以及风险计算等内容。

风险计算应考虑资产的重要程度, 威胁利用薄弱点导致安全事件发生的可能性, 安全事件一旦发生对资产的影响程度, 以及已采取控制措施的有效性。计算公式为:

风险值=威胁发生可能性×影响程度等级×现有控制措施有效性赋值。

需制定风险等级划分标准用于确定风险等级。将等级划分为5级, 等级越高, 风险越高 (见表2) 。应根据所计算的风险值确定风险等级, 并对所有风险计算结果进行等级处理。

另外, 不可接受风险的确定和处理也很重要, 需要制定一项风险的可接受准则, 即综合考虑风险控制成本与风险造成的影响, 如果风险等级为1或2级, 是可接受风险, 可保持已有的安全措施;如果风险等级为3~5级, 是不可接受风险, 则需要采取安全措施以降低、控制风险。风险评估小组根据信息安全风险接受准则确定风险的可接受性;编制《风险处理计划》, 该计划应该规定风险处理方式、责任部门和时间进度, 高风险应得到优先的考虑, 对于不可接受风险应根据选择的风险处理方式控制残余风险。

2.3 体系文件编制

编写各种层次的信息安全体系文件是建立ISMS的重要基础性工作, 是标准的明确要求。ISMS文件包括:

(1) 文件化的安全方针和控制目标;

(2) 信息安全管理体系的范围;

(3) 支持ISMS的程序和控制;

(4) 风险评估方法的描述;

(5) 风险评估报告;

(6) 风险处理计划;

(7) 为确保信息安全过程有效策划、运作和控制以及如何测量控制措施有效性所需的文件化的程序;

(8) 标准所要求的记录;

(9) 适用性声明。

由于各行业都有不同的行业特点, 可以通过专用文件和通用文件相结合的方法来制定体系文件。信息安全管理体系是企业整体管理体系的一部分, 要考虑与其他体系文件的接口, 对有些文件可直接引用或修订, 如可引用质量管理体系中的支持性程序文件:《文件控制程序》、《记录控制程序》、《内部审核控制程序》等。

3 结语

ISMS在浙江嘉兴电力局试点取得了成功, 已于2006年11月通过挪威船级社 (DNV) 认证。浙江金华、湖州、绍兴、衢州电力局于2007年相继开展ISMS建设并通过认证。通过建立、实施、运行、监视、评审、保持和改进文件化的ISMS, 对企业信息资产进行了一次全面的摸底, 对信息安全的重点关注对象有了清醒的认识, 消除了主要的安全隐患, 建立了驾驭信息安全的长效机制, 为电网企业信息安全管理提供了示范。但安全是动态的, 要基于PDCA持续改进ISMS, 需将信息安全等级保护纳入体系中, 同时开展质量、环境、职业安全卫生、信息安全“四标”的整合认证工作, 形成一套有效的一体化管理体系, 给企业带来更大的管理效益与管理效率的提升。

参考文献

电网体系结构 篇11

【关键词】电网企业 资金安全管理 研究应用

一、前言

近些年来，在全球范围内，资金安全管理理念已在众多企业经营管理中得到应用。我国作为世界大国，大大小小的企业均应在自身的经营管理中与国际接轨，吸收其先进的管理理念，将资金安全管理作为重点，对自身的运营资金实行全面完善的控制管理。

二、电网企业资金安全管理评价体系研究

（一）电网企业资金安全管理体系的构建理念

1.自主干预。现今电网企业在自身的资金管理及经营中，通常采取的方式为被动监督，将自身置于被动位置之上，不利于管理效果的增强。针对此种情况，在资金安全管理评价体系的构建中，应将原先的被动式转为自主式，自主化的对资金安全实行科学的干預，将其作为经营管理的理念之一。科学建立资金安全评价体系，对企业资金的收付行为实行主动管理，将关于安全防控的工作提前至与企业资金进行流通活动的同步时刻。通过自主干预的方式，使得企业在进行资金开支及收付的活动时，整个过程能够得到极为全面的监督，将资金安全问题的威胁因子彻底扼杀在摇篮里。

2.及时发现，妥善处理。及时发现。在资金安全评价体系建立后，便能够通过各种方式对一些存在资金威胁的业务活动实行科学判断，对每一笔交易款项的获取源头及运用位置彻底查明。同时还能够通过一系列的资金彻查活动逐渐形成一股威慑力，使得企业管理者不敢进行违规操作。

妥善处理。对于在管理中发现的资金安全问题，应依照相关法律规范中所作说明，及时对资金安全问题妥善的解决。着重关注资金流通的全过程，对其存在的安全隐患着重打击，彻底消除，真正做到防微杜渐。对电网企业资金收付过程实行科学的监督评价，加大资金安全管理工作力度。

（二）资金安全管理评价体系的构建方式

1.资金安全管理目标的确定及流程分析。在安全管理评价体系的建立中，首先需根据电网企业资金特点完全明确资金管理工作的总实现目标，之后再对总目标实行逐一的细分处理，直至分解出一个个可进行操作的分支目标，同时建立资金管理工作业务流程，并绘制整个资金业务活动流程图，对其进行全面的分析研究，对各个业务环节进行科学划分[1]。之后再将所分解出的分支目标在各环节中进行对应，确保整个资金管理流程的准确清晰及顺利运行，避免出现低效甚至是无效的资金管理工作。

2.资金管理活动的风险管理。资金安全管理中的风险管理主要是指对工作中存在的风险进行及时识别、科学评估及妥善应对。资金安全管理工作中的风险识别主要是指运用科学的方式对电网企业日常经营中存在的会对其经营目标的完成产生不利影响的风险进行及时查找。而风险评估则是指对所查找出的风险因素依照其给企业经营带来的不利影响度及其可能发生的概率实行科学全面化的评价。同时将所得出的评价结论用于对风险后期防控实行指导工作。

3.资金安全评价体系的建立内容。在对整个资金安全管理工作的基本流程明确，对存在风险科学识别之后，将相关的资金管理制度规范作为基本依据，明确相关的评价体系建立内容。具体为：第一，资金安全管理规范的明确制定；第二，存在安全风险的科学评定及有效控制；第三，资金的预算管理及运用计划的制定；第四，资金的收入及支出管理；第五，管理人员专业技能的加强培训；第六，资金流动活动的监管。在整个安全管理工作中细致每个管理主题的内容。

4.安全管理评价审核指南的制定。为了对电网企业资金安全管理工作的水准进行科学评定，应将其评价体系中所包含的主要内容及要求作为基本依据，完成评价审核指南的制定。审核指南中的内容主要有相关的评价标准、科学的控制措施、适用单位、评价方式及计分方法[2]。只有在评价体系建立中将审核指南科学完善且明确应用，才能够更好地帮助管理评价体系获取到极佳的应用效果。

5.安全管理评级的制定。电网企业安全评级主要采用的是千分制评级。依照分值数的高低对企业的资金安全等级进行科学评定，主要分为A级、B级、C级、D级，分别代表的是优秀、良好、合格及不合格。A级分值为≥950；B级分值为≥900，<950；C级分值为≥800，<850；D级分值为<800。对电网企业资金安全进行评定，主要是从其存在风险度及安全区域评定划分。通过对安全管理评级的制定能够更为全面明显的对电网企业资金安全问题及存在风险进行分析考量，关注其中存在的重点问题，并对其实施行之有效的应对措施，提升整个电网企业的资金安全水平。

三、电网企业资金安全管理评价体系的应用

（一）在电网企业的应用

电网企业每年需进行的资金流通量巨大，电费收入资金极多，且还有诸多的生产建设资金投入[3]。在整个电网企业的运营发展中，资金管理贯穿始终，因此需对其进行着重科学的管理才能够有效避免出现资金安全风险及徇私舞弊事件的发生。在电网企业进行资金安全管理评价体系的建立也通过一系列的资金安全检查工作，对个别资金流通环节中存在的薄弱点及风险及时的发现指出，从而使得整个供电企业的资金管理质量得到保障。

（二）评价体系的应用效果

在电网企业完成安全管理评价体系的建立之后，对于企业运营发展中接触到的资金管理重点将会从安全事业发生后的分析研究转为避免资金安全事件发生的预控及监管。主要的管理工作重点为对日常运营工作中接触到的资金流通业务存在风险进行防范性管理，从而使得资金管理能够与电网企业的日常工作相结合，安全管理理念也能够贯彻落实至整个企业的运营管理工作中，管理标准得以明确，评价方式极为同步统一，闭环式管理模式形成。

（三）评价体系的发展方向

进一步提升管理评价体系的科学可靠性。虽然安全管理评价体系已初步建立，但是不可否认的是，整个评价体系尚且处于静止状态下，还需进行进一步的健全完善，并提升资金管理工作的信息化水准，开发出能够对资金运用状况实行全面化分析研究的评价系统。同时进行监控预测工作，将评价体系的静止状态转化为动态，将信息化作用充分发挥。

四、结语

在完成资金安全管理评价体系的构建后，电网企业应将自身内部资金的流动管理作为重点，进一步实现资金运用度的提升及资源的整合优化。对企业日常运营中所涉及到的资金流通工作实现全面化的科学管理，对其实行有效控制及监管，促进整个企业的全面发展，进一步推动整个社会的良好发展。

参考文献

[1]梁敏杰，苏文卿，梁锦辉.电网企业资金安全管理评价体系研究及应用[J].会计之友，2012（04）：126-128.

[2]吴亮，浅谈电网企业资金安全管理[J].合作经济与科技，2014（19）：114-115.

电网体系结构 篇12

关键词：智能电网,电力技术,数字化,关键技术

1 引言

智能电网, 就是以物理网为基础, 将现代先进的传感器技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网[1], 是一个集能源资源开发、输送、存储、转换 (发电) 、输电、配电、售电、服务以及蓄能与资源终端用户的各种电气设备和其他用能设施于一体的综合数字化信息网络系统。相比传统电网来说, 智能电网具有不可比拟的优势, 主要体现在以下几个方面:一是良好的自愈功能;二是强大的抗攻击能力;三是深入的优化作用;四是全面的交互特性。

2 智能电网体系构架

智能电网的建设是一项复杂高、周期长的系统工程, 需要经过长时间的理论探索和实践验证。一方面, 要深入研究与当前国家的宏观政策、市场机制以及能源发展规划等与智能电网建设配套的社会科学性问题;另一方面, 要综合利用各学科的知识来集中解决众多的技术上的难题。单从技术层面来说, 智能电网体系的构架主要包括电网结构布局、电力电子设备和智能信息技术等几个方面。

2.1 电网结构布局

根据能源分布和使用布局失衡的基本情况, 我国的智能电网建设必须保证实现远距离、大容量的电力输送。为此, 建设一个灵活、坚固的网络拓扑是我国建设智能电网的基础。一方面要采用特高压输送电能方式, 以提高输送能力和降低输送损耗, 同时使各级电网配合发展, 形成布局合理、优化高效的电网规模;另一方面, 要考虑可再生能源和分布式能源接入的问题, 重点解决太阳能、风能等自然可再生能源的间歇性问题, 保证电能能够平稳且大规模的产生和输出。

2.2 电力电子设备

电力电子设备是智能电网的重要组成部分, 先进可靠的电力电子设备能够保证电网的正常运行, 改善电能质量, 为用户提供高质量的电力服务。电力电子技术在智能电网中的特殊应用主要表现在三个方面:从首先是从大型的能源基地进行电力传输的问题, 着重考虑容量大、距离远的特点;其次是不稳定能源产生电能与电力负载之间的协调问题;再次是区域性电网和电网在各个水平上实现协调控制连接的问题;最后是实现电能供应分配的即插即用问题。

2.3 智能信息技术

信息技术的应用是智能电网的一个重要方面。智能电网的信息系统首先可以提供一个信息共享的平台, 深入到用户的每个环节, 起到优化和协调系统控制, 满足用户与电网企业之间互动交流的需要;其次, 可以充分发挥智能电网具备海量信息和多元性的价值, 提高智能分析与科学判断的能力。另外, 通过可视化的界面, 利用动画技术、虚拟现实以及其他数据展示技术等, 将复杂的电力系统数据转化为易于理解的直观的信息, 缩短运行人员的决策时间, 促进电力调度由经验型向智能分析型的转变。

3 数字化智能电网技术

精确、快速、开放、共享的信息系统是智能电网的基础, 也是智能电网与传统电网的最大区别。数字化是智能电网的重要特征和建设基础, 数字化电网更是智能电网技术体系的一个重要发展阶段。

3.1 数字化电网的主要特点

数字化电网为面向输电网和配电网, 综合运用各种先进科技和数字化手段, 对实际电网进行全面、精确的数字化描述, 为电网生产全过程提供完整、统一、准确的信息, 实现实时监控和智能分析, 并为规划、计划、设计、建设、运行、调度、营销等各环节的科学决策提供技术支持, 保证电网安全稳定, 提高生产效率。数字化电网主要特点及技术优势表现在信息的数字化传输与网络资源共享、统一的通信规约和设备互操作性的实现、实时评估与经济运行策略分析、紧急情况下的智能化决策、直观实时的全网监控与维护、信号采集环节的精度及安全性等6个方面。

3.2 数字化电网体系结构技术

从数字化电网的定义和体系结构分析设计可知, 数字化电网的特点是电力系统网络和信息网络的高度融合, 其实现需要电力工程技术、通信技术、控制理论以及信息技术之间的互相渗透、相互整合。数字化电网主要涉及以下关键技术:

首先是先进电力设备和新型智能装置。新一代电力设备将充分利用新材料技术、纳米技术和先进数字化技术, 包括:超导电缆、故障电流限制器、复合导体、柔性交流输电、先进储能、分布式发电、先进变压器和开关等。

其次是集成宽带数据通信系统。集成的通信系统应能为变配电站内的智能型检测装置、控制装置、保护装置构建一个即插即用的平台。变电站内的数据通信网络采用基于光纤的高速以太网就可以满足IEC61850标准的有关要求;变配站与控制中心、控制中心与用户以及各级控制中心的数据通信系统, 可以采用基于SDH或WDM的宽带IP技术来组网, 这种组网技术已在国内外得到成功应用。

最后是可视化和决策支持。基于数字化电网海量的数字信息, 可以通过合适的数据挖掘与算法来提取、分析信息中所包含的针对电网经济运行、调度管理、安全稳定、事故预警, 以及事故紧急处理等方面的决策建议, 并形象直观地展示给决策人员。

4 结束语

电力系统在不断发展壮大的同时, 不可避免地面临着许多问题和矛盾, 而以现有的技术手段和应对策略又不足以解决所有问题。为此, 电力行业应当加快电力生产、输送和消费方式的转变, 推动电力行业发展模式的转变, 积极推进智能电网建设工程, 带动相关产业发展, 努力充当经济发展和社会进步的强大动力源。

参考文献