智能联合调度（共8篇）
智能联合调度 篇1
1流域梯级电站远程集控中心信息化管理的必要性及可行性分析
近年来,流域梯级电站远程集控中心(简称集控中心)[1]在全国各地相继建立, 为电厂的生产管理模式注入了新的活力,“都市水电” 也由梦想变成了现实。 从目前集控中心的建设情况来看,虽然各有差异,但目的相同,都是为了追求企业的最大综合效益[2]。从实际运行效果来看,也是比较成功的。集控中心已经成为流域水力发电企业生产调度的主要手段,但是,仍然存在流域水资源未得到充分利用、流域整体竞争力不强、流域整体调节性能未得到充分发挥等问题[3],因此流域梯级电站实行智能联合调度[4]以及对集控中心进行信息化管理迫在眉睫。
建立集控中心并对其进行信息化可以充分发挥流域水能资源综合效益,综计资料表明,通过对梯级电站进行集中控制,可优化水库长期调度,使发电量增加1.5%~2%。 另一方面,实现梯级电站信息化集中远控,可大幅度降低运行管理费用。 对集控中心进行信息化,实现电站的“无人值班”(少人值守)运行方式,将减少电站现场值班人员的配置及配套设施建设, 从而降低电站运行管理费用[1]。
从20 世纪60、70 年代开始,设计、科研等部门就梯级电站联合调度及优化运行课题,进行了大量的理论探索和工程实践,并取得了丰硕的成果;到80 年代,我国已普遍实行水库及水电站优化调度。 目前,成熟的计算机监控、远程通信技术、遥感传感等技术使大型电站群通过远距离集中控制实现联合运行成为可能。
2流域梯级电站智能联合调度远程集控中心信息化管理构建
2.1 基于CPS的梯级电站智能联合调度信息化管理
在传统电力体制下,机组发电调度由电网公司负责,电网考核企业的主要指标是企业发电设备的安全性、可靠性、稳定性及投运率等。 这就使得企业的中心工作主要围绕发电设备的运行、维修、检修及水工建筑物来开展,形成了以保证电厂设备完好为核心的生产管理体系。 在该体制下,企业的水库调度只能对电网调度及企业生产组织指挥机构起到参谋作用, 而不能发挥决策作用,造成水电企业“重电,轻机,轻管水”[5]的生产管理模式。
梯级电站的远程集控中心智能联合调度信息化管理将对企业原有的生产管理体制进行改革, 企业中心工作不仅局限于保证设备完好,而是追求企业的综合效益最大化;远程流域调度集控中心成为流域开发公司的生产调度控制中心和生产信息中心;整个生产过程如图1 所示:流域调度集控中心首先通过由计算机技术、传感技术、数据库技术、RFID技术、RS技术、通讯技术等构成的信息物理融合系统(CPS)对来水量、发电量以及发电上网量进行准确的预测,将水位、水情、发电量以及用电量传输给智能联合调度系统, 在满足防洪需要和保证综合利用要求的前提下,依据调度规程编制调度计划及控制。
在各个电站发电运行过程中集控中心通过CPS的监控反馈功能从各节点获得流域实时水情水位以及电站运行信息, 并对信息进行解码,利用数据挖掘技术对信息进行分析,通过控制论技术对各物理实体进行实时高效的调整, 以对各节点实行远程智能控制,并将分析结果发送给水文防汛部门、电网调度部门及其他部门,根据“水电互动,方案最优”[5]的调度规则,来做进一步的调度规划。
2.2 基于现代网络及信息技术的流域调度机构信息化管理
对梯级电站进行统一调度管理, 这就要求梯级电站群设置唯一的流域调度指令,对外要统一接受有关部门的调度指令,对内要统一对电站的防洪、发电等进行调度。 各梯级电站通过计算机技术、传感技术、数据库技术以及通信等技术建立与流域调度机构的调度、通信、可视化监控等的网络连接,直接接受流域调度中心的调度命令,调度执行梯级枢纽监控系统。
智能联合梯级调度机构作为企业内一个新兴的职能部门,它的成立也必将改变企业原有的组织结构和电力生产组织管理关系; 同时梯级电站实行智能联合调度的也可能使企业行政管理迈向信息化,形成智能行政管理系统(在此不展开详述)。
2.3 远程集控生产模式信息化管理
梯级电站的远程集中监控和统一管理是梯级电站智能联合调度的实现途径, 只有将各梯级电站的运行状态信息等集中于统一的梯级调度机构, 才能为梯级电站的智能联合调度提供信息基础和决策依据。 梯级电站智能联合调度在远程集控生产模式下,流域调度机构成为了各梯级电站的远程集中控制中心,所有梯级电站调度控制指令均由流域梯级调度机构下达并远程执行,现场仅保留少数值守人员,也即采取“无人值班”或“少人值守”的运行方式。
3总结
先进可靠的梯级调度信息物理融合系统是梯级电站智能联合调度实现的关键,只有建立了完善的水库调度、电力监控、通信、水情自动测报系统等现代化程度高的自动化系统,才能保证远程集控中心信息化的顺利实施。 梯级调度系统作为水电企业的生产调度管理系统,需接入电网调度系统,因此必须符合机电网要求的规程、规范,并且还要满足电网对调度自动化系统的安全性、可靠性、稳定性和时效性的要求;此外梯级调度系统与企业内的生产关系、行政体系也密切相关,必须紧密结合企业生产调度关系,形成梯级电站自动化调度的能力。
摘要：随着信息网络技术的高速发展与广泛应用,人类社会也由工业经济时代步入了网络经济时代,信息发挥着越来越重要的作用,成为了管理的基础、决策的依据,对企业来说已经成为了一种重要的资源,信息化管理也成为水电企业适应市场变化的一个重要战略部署,水电企业调度进行信息化的节奏越来越快,要求也越来越高,文章在智能联合调度的基础上通过对流域梯级电站集控中心进行信息化管理构建,优化了水电企业运载生产、提升了管理水平、增加了企业效益。
关键词：梯级电站,智能联合调度,集控中心,信息化
参考文献
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智能电网与节能经济调度分析 篇2
关键词:智能电网 节能经济调度 影响
中图分类号:TM73文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0183-01
智能电网技术主要是用于实时采集、处理信息等用途的,虽然其是在电力部门运用,但是在整体架构上,与其他的信息采集还是有类似的地方,从硬件方面考虑,主要采用嵌入式处理器作为核心控制部分。目前世界上嵌入式处理器多达1000多种,从单片机、DSP到FPGA,功能越来越强,速度越来越快,价格也越来越低,在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用;而FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚,是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。用电信息采集系统采用J2EE实现各种层次的逻辑设计,并可以实现数字系统的逻辑综合、仿真验证和时序分析,极大地简化了对外围器件的控制。
1 智能电网与节能经济调度概述
所谓智能电网,简单地说就是电网实现智能化,以集成及高速的双向通信网络为依托,借助现代化测量及传感技术、智能设备制造技术、信息处理及通信等一系列技术,达到确保电网可靠性、安全性、经济性、高效性及环境友好等目标的实现。
智能电网最关键的内容、最主要的体现同时也是智能电网运行控制中心的就是调度智能化。为更好的满足智能电网的要求,调度系统必须具有准确的数据资料收集系统、强大的安全预警功能,在调度过程中协调好系统安全性与经济性之间的关系,一旦系统出现问题,要及时准确的明确故障点并提供有效的解决对策,实时向调度员提供电网运行的相关情况。
所谓电网节能环保经济调度,指的是在确保电力供应可靠性的基础上,以环保、节能及经济性为指导原则,可再生能源发电予以优先调度,对于火电机组,以能耗和发电污染物为依据进行排序,依次调度石化类发电资源,将能源与资源的消耗量及发电导致的污染物排放量控制在最低水平;与此同时还要兼顾节能性和环保性,促进经济及环境效益的不断提升。与传统的调度相比较而言,节能经济调度是具有里程碑意义的一次重大改革,以往所实行的电厂发电指标平均分配的做法被摒弃,电力行业也因此迎来更广阔的发展空间。
2 节能经济调度带给电力企业的影响
节能经济调度带给电力企业的影响主要体现在以下几方面:
第一,改变了以往所实行的平均分配发电量指标的方式,以环保、节能以及经济性为原则,重新排列机组顺序,在确保安全性的前提下,加大序位靠前的机组任务,相应缩减序位靠后的机组任务,摒弃平均化方式,实现对电力调度规则的彻底转变。
第二,给小火电企业带来一定的冲击。以供电煤耗等微增率原则对火力发电机组序位进行安排,从本质上讲,就是以发电煤耗的高低对发电进行重新安排,煤耗低的机组优先,煤耗高的机组将会逐步被淘汰。
第三,给再生能源发电企业带来新的发展机遇。处于电网覆盖范围内的可再生能源发电企业所发的上网电量,将会被电网企业优先全额收购,同时还赋予其并网保障,使可再生能源开发投资回报得到有力保障。
第四,容量大、参数及效率高的机组在竞争中的优势更加显著。在容量、参数及效率等方面,火电大机组占据明显优势,以往依据计划分配方式而得到一定发展机会的小火电机组的发展空间将会逐步被大火电机组所挤占,小火电机组出力空间将会逐步萎缩,直至被市场所淘汰,小火电机组关停进程将会加快,最大的受益者当属拥有大量先进大型机组的发电集团。
智能电网节能经济调度与以往所实行的调度方式相比,变革主要体现在以下几方面:(1)在计划制定方式方面,以机组发电能耗为主要依据进行发电排序取代了传统的平均分配发电指标的方式;(2)在管理方式方面,以往粗放且简单的管理方式被精细化及边际化的管理方式所取代.
3 做好智能电网下10kV配网的经济运行
10kV配电网功率损耗的主要原因是功率因数低,其原因是多方面的,如供电线路支接多、线路长、辐射面光,受季节时段影响大等。功率因数的降低意味着同等电压情况下输电电流变大,不但会造成无功消耗,也会使有功功率损耗增大。加装电力电容器进行无功功率补偿是提高功率因数的的有效方法。对于10kV配电网进行无功补偿,主要是对配电变压器进行补偿,配电变压器的空载电流一般为额定电流的10%左右,功率因数仅为0.2,考虑到用户用电情况不稳定,如能将按照变压器容量10%进行补偿,则空载时功率因数提高到0.8上,在节能降耗方面的效果非常明显。此外,无功补偿对于保障电压稳定,提高电能质量都具有重要意义。进行无功补偿时,应尽量进行分散补偿,从维持整个配电网的水平出发,保障足够的无功补偿容量,实行无功功率的分区就地平衡。在当前无功功率普遍不足的情况下,适当的进行无功补偿,是减少功率损耗最直接有效也是最经济的措施之一。
三相负荷不平衡,也会增加线路、变压器的损耗,最理想的情况是三相的功率完全平衡,但这在实际中时难以做到的。负荷的投切是有用户而非供电企业决定的,因此供电企业应根据负荷的性质、重要性、用电量及用电时间,尽量做到在时间和功率上都趋于平衡,从而降低功率损耗。同时,我国对于电流不平衡的度也有相应的规定,如配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%,干线及分支线前端的不平衡度不大于20%,中性线的电流不超过额定电流的25%等。具体措施有:定期测量三相用户的负载,检查负荷是否平衡,以便及时调整。二是单相接线用户,应综合考虑其主要输送距离、用电时间和用电量尽量均匀的分配在A、B、C三相上。三是对功率因数较低的用户,应对其所在线路加装低压电容器。
4 結语
节能经济调度的实行,也会使相关调度机关面临新的挑战,一直以来所实行的计划体制下的发电平均分配的方式必须加以改变,以节能序位为依据进行调度安排;推动有助于调度科学化的相关配套机制的尽快建立和完善;对于由于转变调度方式所导致的电价及环保等方面的问题要及时予以解决,清楚机制及体制方面的障碍,切实达到利用方式转变实现节能环保的目的。
参考文献
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智能联合调度 篇3
1 智能公交调度的技术问题
(1)采集和处理数据。智能公交调度系统的实施需要大量的静态与动态交通数据,将这些数据有效融合还要依靠科学先进的数据融合技术,因数据源涉及很多,该技术也是全球上众所周知的智能运输系统所研究的难点。
(2)智能公交调度系统理论与技术。因GPS技术的日趋成熟,可以保证公交车辆和分调度中心双向通信的可靠性,需要解决的重点在于如何实时调度快车、区间车、跨线车与紧急情况车辆。该问题实际上为一个模式上的识别问题。一定的交通状态(由车辆运行状况、客流量、交通流量等部分组成)与一种特定的调度方案有所对应。
(3)智能公交优化理论和方法。主要在地理信息系统操作窗口中,利用城市交通调查数据与公交出行数据,进行预测各种公交方式民众出行需求。在原有的基础上对公交线网、票价、发车间隔、站点布置、公交配置方式等优化设计,从规划方面使公交服务水准得到有效提高;对于公共交通优化问题可采取蚁群算法、遗传算法进行求解。
(4)实现智能公交信息服务的方法。如何动态地提供出行前或在途公交路径信息给出行者,在智能公交信息服务子系统当中是最难解决的问题。实际上涉及到的问题主要是研究智能公交系统与ATIS (出行者信息系统)的信息共享和相关接口。在此过程中需创建快速的查询系统与巨型网络数据库,并且设计以人工智能方式的路径选择算法,从而有效保证短时间能查询准确的结果。如泰安公交公司对乘客免费提供的公交手机查询软件,使广大乘客通过手机可以实时掌握公交车辆的运行情况,避免忙等车现象,减少了乘客等车时间,满足了乘客乘车需求。公交智能调度系统和公交手机查询软件相结合,即提高了车辆运营效率及服务质量,也提升了广大乘客乘坐公交车的积极性。
2 公交线路静态调度优化的分析
(1)乘客利益:对于乘客而言,公交出行重点关注的都是同个人利益密切相关,所以,车辆在运营过程中要想做到合理化,让乘客的需求得以满足,减少乘客等候的时间及车内的拥挤就一定要尽量安排多一些车辆,同时线路的发车频率要高,间隔时间要短,但从各种不同的道路容量、环境限制与企业运作的经济效益出发,公交调度要满足乘客的利益需求,只能考虑在一定程度上的实现。
(2)企业利益:现阶段公交均是企业承包制方式,所以企业需要对公交的维修与保养费用加以承担,且购新车、使用能源与管理费也占到企业收入的几成,但是公交企业的收入都是经由收取票款来获取的,还要赖于政府方面的补助。公交当作大众的一种交通方式,其票价根据最低标准而制定,若想使企业的经济效益得以提高,除收取票款之外还需减少人员与车辆的投入。
(3)静态调度优化问题:经上述分析显示,企业利益与乘客利益是互相抵触的,牺牲企业的利益才能使乘客的利益得到满足,但在某种程度上而言,两者的利益也有相同之处,公交企业若是能让公交服务提高到一定的程度,乘客出行感觉舒适方便,这样不但可以吸引更多的客流,而且促使企业的经济利益得到增长。
3 公交线路动态调度优化的研究
3.1 公交运营中出现的异常事件
(1)客流出现异常:在公交运营过程中的客流集中于某一天或某一站点,应考虑各种因素进去。
(2)车场资源出现异常指线路运营的车辆数量有所欠缺,站台容量小或备用车辆不足等,此外还包括车辆故障、交通事故等。
(3)路况出现异常主要是路面施工或路面上举行大型活动,致使公交道路的正常使用遇到困难。
(4)车况发生异常指车辆在行驶过程中出现车辆故障、意外事故及乘客产生纠纷等。
3.2 公交车辆调度方法
(1)简单移动方法。包括不移动、双向移动、向前移动与向后移动四个移动策略。
(2)预测调度法。该方法按现时正执行的操作来估算全部执行操作所完成的时间,从而对未执行详细操作的开始时间适当地移动,如此便可按照路况与部分突发事件对车辆的行车顺序、行车间隔及行驶区域进行随时调整。
在线智能调度决策系统 篇4
关键词：智能调度,故障分析,辅助决策,操作校核
0 引言
国民经济和电网互联的发展,对电力系统运行的可靠性和经济性提出了更高的要求,使调度人员面临巨大挑战:一方面,电网规模不断扩大,结构越来越复杂,运行方式灵活多变,多重故障、连锁故障造成的后果日益严重,在这种复杂的环境下,确保系统安全运行变得越来越困难;另一方面,随着电力市场化改革的推进,以及对节能降耗、环境保护的重视,电网调度部门在承担传统的调度任务以外,还增加许多与电力交易、节能环保相关的工作,其在运行中承担的角色和任务变得更加复杂和繁重。
泰安电网智能调度系统集电网智能监视、故障分析、辅助决策、电网操作校核、电网分析、高性能计算和可视化展示功能于一体,主要目的在于帮助调度员监视电网运行状态,对当前运行的电网进行分析,对调度员的操作进行验证,对电网发生的故障进行分析和判断并提供一定的负荷转供策略,最终减轻调度员的工作压力,提高电网调度的安全性和经济性。
1 电网状态智能化分析及其结果的可视化展示
泰安在线智能调度决策系统提供诸多类数据的监视与统计,包括变压器力率、母线电压、线路负载率、线路有功、变压器负载率,以及电网N-1分析监视、电压稳定分析监视、电气量越限监视、短路容量扫描,并应用可视化展示平台提供监视数据直观展示和醒目的提示信息,帮助调度员及时有效地了解当前电网各项数据状态,以实现对电网调度的安全监控。
系统的三维可视化展示平台,采用Qt进行界面编程,使用Qt提供的OpenGL封装类进行OpenGL设计和开发。使用OpenGL技术使本系统的可视化功能可以运行在任何硬件和操作系统平台之上。
1.1 变压器负载率和力率监视
在三维可视化界面中增加变压器力率或负载率监视主题,用220kV电网潮流图为背景,以三维圆柱的方式展示。界面根据设定限值变化颜色,在接近限值或是越限时颜色变化,以醒目提示。
系统提供对变压器力率和负载率的底色渲染。图形底色会根据变压器力率或负载率越限区域而变化,使调度员对整体的变压器力率和负载率情况有更直观的认识。
1.2 母线电压监视
在可视化界面上增加母线电压监视主题,用220kV电网潮流图为背景,以双向标尺的形式展示。界面根据设定限值变化颜色。系统提供对母线电压的底色渲染。
1.3 线路负载率和线路有功监视
在可视化界面上增加线路监视主题,与线路有功监视共同构成线路监视主题,用220kV电网潮流图为背景,以圆饼的方式展示。界面根据设定限值变化颜色,提供对线路负载率的底色渲染。
在可视化界面上增加线路监视主题,与线路负载率监视共同构成线路监视主题,用220kV电网潮流图为背景,以流水线的方式展示。根据设定限值变化颜色,在接近限值或越限时流水线三角形箭头大小和颜色变化以醒目提示。流水线可以启动或停止动画,以控制流水线是否流动。流水线流动的方向标识潮流的方向。通过流水线和三角形箭头大小,调度员能够一目了然地获知潮流的流动方向和负载轻重。
1.4 越限事项监视
系统提供越限事项展示对话框,展示当前电网越限的遥测事项,包括线路负载率、变压器负载率、变压器力率、母线电压的越限信息。点击事项可以察看具体的越限信息,并包括当前值。
系统提供母线电压异常告警功能,针对母线电压分析三相电压,判断母线是否接地,给出可靠的母线接地信息提示,提出告警事项,并提供对历史告警信息的查询。凭借规则化的电网监视扫描系统,结合负荷水平、温度、季节等信息动态调整监视限值,确保电网的安全经济运行。
1.5 电网N-1分析监视
在线智能调度决策系统周期性地对电网进行安全分析计算,不仅可以计算设备故障对电压、潮流的影响,而且可以得到设备故障对重要用户的影响,另外考虑到同塔架设的两条线路同时发生故障的可能性大,可以对同塔双回线路进行N-2扫描,扫描周期可以人工设定。在可视化界面上增加N-1分析监视主题,用地理电网潮流图为背景,以三维圆柱的方式展示。N-1扫描结果分值越高,说明设备故障的后果越严重,三维圆柱的高度越高。
N-1的展示界面分概览场景和详细场景。概览场景描述了所扫描的设备,以圆柱表示,并且可以根据关注度的不同,在220kV概览场景、110kV概览场景和全概览场景之间进行切换。双击圆柱可进行该圆柱所表示设备的详细场景。详细场景描述该设备所引起的故障信息,以圆锥表示,圆锥的个数表示故障设备影响的设备或者厂站的个数。
1.6 电压稳定分析监视
定时对电网所有母线进行基于循环潮流法的电压稳定分析计算,扫描周期可以人工设定。在可视化界面上增加电压分析监视主题,用地理电网潮流图为背景,以地理区域划分,分别展示泰安市区、宁阳、东平、新泰、肥城5个区域变电站中具有最小负荷裕度的母线负荷裕度信息,以三维圆柱的方式展示母线的负荷裕度。
电压稳定分析主题的界面支持右键菜单,提供对电压稳定分析结果的详细数据查询。
1.7 系统短路容量扫描
以当前电网运行方式作为断面,周期进行电网的三相和单相短路电流扫描计算,计算母线设备故障的短路容量,与开关的遮断容量和最大方式短路容量进行比较,如果接近或者超过短路母线连接开关的遮断容量,进行报警。扫描结果可以在可视化平台上进行展示,把开关遮断容量、最大方式短路容量和当前方式短路容量的大小关系用不同颜色嵌套的圆柱表示出来。
1.8 无功分布展示
电力无功潮流分布是否合理,不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣,而且还影响到自身运行的安全性和经济性。若无功电源容量不足,系统运行电压将难以保证。电网容量增加,对电网无功要求也与日增加,网络的功率因数和电压的降低会使电器设备得不到充分利用,降低网络传输能力,并引起损耗增加。
针对潮流计算的结果进行系统无功分布的分析统计,得到各厂站的无功产生、消耗和厂站间无功传输的数据,分析当前电网的无功传输与无功补偿的状态,确定电网的无功分布。采用可视化的展示手段,通过三维可视化展示平台提供的三维圆柱与飘带功能,使调度员和运行人员全面直观地了解当前电网无功状态和分布的统计结果。
2 故障识别与分析
不断分析EMS产生的开关变位事项、保护动作事项以及实时的电网运行方式,根据EMS中保护配置信息和设备的对应关系以及相邻元件保护的配合关系,利用petri网故障诊断模型,实现故障设备的自动定位,并在三维可视化展示平台中提供故障信息展示窗口以展示当前故障对应的保护信息和量测信息,并作为事故分析辅助决策功能的输入。
系统可以根据故障定位的结果,分析引起故障的可能原因,根据故障前后电网设备带电状态的变化分析故障引起的失电范围。故障定位完成之后,与调度运行辅助决策模块进行通信,得到该事故下的事故处理方案,并且在故障信息展示窗口中进行事故处理方案的展示。
系统具备了故障识别与分析功能,能够使调度员迅速定位故障发生的原因,缩短事故处理的时间。
3 调度运行辅助决策
电网辅助决策功能是在电网出现一些特殊情况时进行辅助决策分析。电网的特殊状况包括监视量达到或超过预警限值和电网故障。辅助决策分析针对处理的情况提供合理的解决方案,支持人工输入预案和自动分析推出方案。当电网出现越限时,此模块能够使电网从紧急状态回复到正常状态,当电网发生故障时,能够提供快速的事故处理方案,缩短事故停电时间。
3.1 基于专家库的人工预案
人工方式将事先指定的预案输入专家库系统,在电网出现变压器过载、母线电压告警等越限报警事项时,自动匹配寻找合适预案,并根据当前电网方式进行校核,把满足条件的方案提示给调度员,如果方案有多种,则按照方案执行效果排序后提供给调度员。
3.2 针对过载预警的辅助决策
电网出现变压器过载及线路过载时,辅助决策系统接收系统预警的该类事项,根据电网的实时运行方式和数据,结合全网灵敏度扫描结果,最终给出以线路投退为基本操作手段的负荷转移或切负荷的方案,以消除越限和预警事项。
切负荷时提供重要用户、高危用户及拉路序列的判断,优先切除负荷等级低的负荷,并且提示哪些站需要拉掉多少负荷。
4 序列化操作和操作安全校核
智能调度系统将设备的程序化操作和智能操作有机的结合在一起,通过对操作对象的点选智能生成设备的操作序列,并根据对象间的防误操作顺序,程序化进行批次遥控操作。其间的每个步骤都严格按照五防要求进行校验,在程序化操作系统中各个步骤之间相互关联,上步操作没完成时下步操作不能进行。
在能量管理系统中增加专用的校核功能,在部件操作菜单中添加操作安全校核触发功能;提供针对开关和刀闸的合转分、分转合及多步校核功能;在实时环境下可以实现调度防误、潮流计算等基本功能。
4.1 五防校核
通过开关、刀闸等设备的拓扑连接关系,进行拓扑分析,提供针对基本五防的操作验证,给出校验结果,供调度员参考。实现的五防校核主要针对五防中的“防止误分、合断路器”、“防止带负荷分、合隔离开关”、“防止带电挂(合)接地线(接地开关)”、“防止带地线送电”等4种防误验证。
4.2 拓扑校核
通过开关、刀闸等设备的拓扑连接关系对调度员的操作进行拓扑校验,主要校验解环、合环、解列、并列、倒闸的操作顺序、失电提示等方面,对操作产生的风险提示给调度员进行参考。
4.3 潮流校核
在对操作进行五防和拓扑校核后,提供对操作后潮流断面的校核。主要针对操作后的潮流断面进行越限信息的判断和筛选,并对重要的、越限率较大的设备给出提示,供调度员参考。
4.4 N-1分析
针对基于Rocks的高性能计算集群环境,开发支持并行计算的N-1分析程序,对操作后的数据断面进行准实时的N-1分析校核,提供N-1分析的结果,得到操作后的系统运行危险点,供调度员参考。使用高性能计算平台能够使耗时分钟级的N-1扫描,能够在秒级的时间内完成,达到准实时N-1计算的效果。
4.5 多步校核
支持对多步操作的校核,即操作序列校核。在多步校核过程中提供每一步的五防、拓扑校验结果及潮流校验结果供调度员参考。在所有的操作执行完成后同时进行准实时的N-1分析计算,并提供N-1分析的结果,供调度员参考。
5 结语
智能分析与辅助决策是对现有的能量管理系统功能的扩展,该应用利用电网运行信息帮助调度相关人员进行分析和决策,使电网调度由目前的“人工分析型”上升为“自动智能型”。系统可有效提高调度运行人员驾驭电网的能力,保障系统安全,缩短事故处理时间,提高供电可靠性。
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智能联合调度 篇5
太原作为发展中城市,近10年来经济发展迅速,使交通量持续增长,交通拥堵现象日益严重,并导致公交车辆运营条件恶化,主要公交走廊上公交时速仅为15.01 km/h。与个体机动客车相比,公交是载客效率最高而占用道路资源最少的方式,因此,本文介绍了太原公交智能信息系统中智能调度的设计,以引导太原城市交通高效率地使用道路资源,使太原的道路交通有序畅通。
1 现状分析
目前,我国的智能公交系统的发展尚处于比较低级的阶段,仅仅局限于少量的引进和使用一些关键技术,还没有形成一套完整的公交管理运营系统,也没有与智能交通系统形成有效的连接。“九五”、“十五”期间,北京、上海、杭州和青岛等城市开始小规模地在公交车上安装GPS 装置,试验有车辆定位功能的调度系统。太原、南京、青岛、杭州、沈阳等相当一批城市在公交车上实施了IC 卡付费系统。但这些技术仅作为独立技术运用,没有对多种技术和信息进行整合,为公交决策和管理提供完整的方案。
本文根据太原市实际情况,对太原公交智能信息系统中智能调度进行设计,以实现营运数据采集、信息传输、信息自动化处理和信息发布等功能。
2 智能信息系统总体设计
太原公交智能信息系统的总体设计以太原公交公司五年发展规划确定的管理改进计划为基础,配合公司体制、机制、管理和技术的持续创新,目的是建立一个覆盖太原公交公司总部、下属公司、车队场站、站台以及移动车辆的整体网络。在公司内部建立数据中心和监控指挥调度中心,并建立和形成满足公司及下属单位协同运转、高效管理和科学决策需要的集团综合信息系统,同时建设一套统一的安全体系、标准体系、运维体系和服务体系,为深度开发信息资源、加速信息流通、实现信息资源共享和提高信息利用能力提供有效手段,促进公司的生产、经营、管理和决策方式的改进和优化,提高公交公司的整体创新能力、市场竞争力和公共服务水平。
要保证太原公交ITS信息化建设的顺利实施,就必须在框架中明确信息化建设过程的各个建设层次,明晰了层次,才能在具体实施中明确各具体项目的前置过程,使建设过程有序高效地进行。图1为太原公交智能信息系统整体框架。主要由基础资源层、应用支撑层、应用系统层、全媒体交互层等组成。
2.1 基础资源层
IT基础设施是计算机软、硬件资源运行的基础,在基础资源层的建设上主要分为5个中心(机房中心、数据中心、灾备中心、监控中心、应用中心),基础资源层的建设围绕这5个中心展开,各中心相辅相成,同时为应用支撑层提供资源保障。
2.2 应用支撑层
应用支撑层是非常关键的一层,是承上启下的层次,是太原公交整个信息化建设的基础。 应用支撑层将整个信息化建设的通用和前置元素抽象出来,通过通用平台技术、统一用户管理技术、资源库、目录和交换技术等形成资源目录和交换平台、主题数据库和基础数据库平台、GIS平台、开发运行管理平台、安全支撑平台、视频监控平台等共6个平台。 这6个平台作为统一的应用支撑层的具体实现,提供各种标准服务功能来构建和实现对系统应用业务的技术支撑。
标准服务主要有:组织服务、权限服务、表单服务、流程服务、展现服务、数据交换服务、资源服务、业务协同、信息服务、日志服务等。6个平台采用SOA架构实现,具有良好的扩展性与易维护性。利用这些服务和统一用户管理系统,结合二次开发,可以构建出太原公交的各项业务过程。 利用平台技术提供的系统接口适配器和开放的系统架构,可以任意与第三方系统进行无缝集成,构建太原公交的信息化集中展示平台。 应用支撑层的实现就是太原公交信息化建设的标准化和平台化实现,这个实现将使太原公交公司的信息化过程始终是一个标准化的、可扩展的、解耦性的过程。 信息化过程将不再受制于某个软件的原始承建商,避免了某个厂商的IT私有化,任何有实力的IT厂商都可以根据统一平台的标准规范接手来进行后续改进和开发,IT厂商还能够随时利用平台的各成熟组件和服务,加速其开发的速度和效率,并大大提高开发质量。
2.3 应用系统层
应用系统层是在应用支撑层上的具体业务实现,是贯彻管理层的管理思想、固化管理流程、执行经营理念、自动化各项业务的实体化过程,各项业务的业务逻辑均在此实现。 通过应用支撑层提供的支撑,根据管理思想和经营理念来确定各阶段的业务实现需求。
2.4 全媒体交互层
全媒体交互层是用户端的各种形式的接口,主要包含内部门户、外部网站、语音短信、移动设备、站台交互、车载交互等。
2.5 其他层次
除以上各层外,该系统的纵向两部分分别为安全保障和相关法律政策法规,在法律政策法规的指导下形成安全保障,成为整个系统的支撑框架。
太原公交的ITS信息化建设应该是基于咨询方法论和实施方法论完成需求、分析、策划、实现、装配、测试、运行等步骤。
3 智能信息系统中的智能调度系统
在整个智能信息系统应用系统层中,我们对智能调度系统应用逻辑分为5层架构设计,包括通信接口层、数据存储层、核心处理层、应用层、功能表现层(也就是应用操作的客户端),5层架构更方便业务管理系统的管理、维护和今后的业务扩展。公交智能调度应用系统层次架构见图2。其具体功能如下:
(1) 功能表现层:包括各种客户端(如实时监控、实时调度、管理维护、质量监督等)及操作界面。该层将系统的操作界面与系统的功能实现分离开来。表现层不存储任何数据,主要负责用户的数据接收与发送接口,并对系统数据结果进行展示。
(2) 应用实现层:它是系统的业务逻辑实现层,是系统比较核心的部分。其主要是利用核心处服务的数据结果,实现数据的重新组合与功能的实现。
(3) 核心处理层:用于系统内数据的融合与处理,特别是公交调度模型的算法执行与中间结果的生成。它是系统的技术核心,与系统数据库紧密联合,针对系统功能的不同需要进行数据的挖掘、分析与处理。
(4) 数据存储层:存放并管理各种定位监控、调度管理等数据信息,封装对数据库的访问,但也是系统访问其他数据源的统一接口。智能管理和数据挖掘、调度智能决策分析等应用也通过这一层来访问数据库。
(5) 通信接口层:用于接收来自外部系统的数据,如车载系统中的GPS数据采集、IC卡乘客信息、上下车乘客数等;同时将系统处理的数据发布到相应的外场设备上,如电子站牌、互联网等。它也负责与外部系统的数据交换,如车上报警处理、车辆应急调度。
4 结论
太原公交智能调度作为公交核心业务系统之一,也是公交智能系统的子系统之一。智能公交最终要实现车辆位置、客流状况等基础数据的实时采集,营运班次、到站时间、出行诱导等服务信息的实时发布等功能,实现这些功能需要很多专门的硬件设备和子系统,如果没有统一接口,这些孤立的子系统往往难以发挥综合效益。 太原公交企业信息化始终要以公交智能系统的总体框架为指导,为各类信息的采集和发布建立统一的接口,并通过太原公交智能系统将其集成在一起,以充分发挥其综合效能。
摘要：分析了太原市公交信息化现状,以太原公交五年发展规划确定的管理改进计划为基础,采用442框架设计了太原市公交智能信息系统整体建设框架,并运用咨询方法论和实施方法论完成公交智能调度设计模型的设计,为整个太原公交智能调度信息系统的开发奠定了理论基础。
关键词：公交智能信息系统,智能调度,技术模块
参考文献
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[2]王笑京.中国智能交通系统发展战略[M].北京:人民交通出版社,2006.
整车物流智能调度研究综述 篇6
由于业务量的激增, 越来越多的汽车生产企业和汽车物流企业开始重视整车物流环节的成本和效率问题, 在信息技术高度发达的现代物流背景下, 各大汽车企业开始重视整车物流智能调度优化, 以缓解由于原有调度模式不力, 造成的订单延误、商品车质损、订单反应速度过低的问题。整车物流行业中的几大领军企业纷纷开发了自己的整车物流智能调度系统, 如上海的安吉物流有限公司、吉林的长久集团、大众一汽、上海汽车集团等。
二、研究背景
根据北京市政府网站数据, 北京汽车生产基地2010年生产汽车约186.5万辆, 2011年北京生产汽车150万辆, 2012年产量达到167万辆。根据中商情报网数据中心监测, 北京市2013年共生产汽车203万辆。其中, 约75%的汽车要运往全国各地进行销售, 25%在北京当地销售, 销售额达到1600多亿, 每年的汽车物流量是非常巨大的。汽车市场的迅速扩张和汽车进出口的快速增长拉动了汽车物流行业的高速发展。伴随着汽车销量的直线上升, 整车物流行业也相继崛起。
整车物流过程当中, 运输占十分重要的地位, 其成本占整车物流总成本的80%左右。汽车整车物流在整个汽车销售中占据重要地位, 它是将整车经由主机厂、配送中心、经销商、最终传送到客户的一系列活动和过程, 它作为连接主机厂和销售前端的4S店的纽带, 承担着整车运输、仓储、搬运、包装、暂存、集散、零部件配送等一系列与汽车销售息息相关的核心业务。
三、整车物流智能调度研究文献综述
整车物流智能调度系统的优劣直接决定汽车物流配送的效率。目前国内外对于整车物流配送智能化调度的研究, 主要集中在考虑物流车辆行驶路径的车辆配载问题方面。智能化的整车物流配送智能决策支持系统或平台在国内还比较少见。不过已有的从不同角度研究物流调度的文献对本文的研究也有着极大的意义。
1、车辆路线调度问题研究
Dantzing和Ramser (1959) 年首次提出车辆调度问题, 由此学术界开始系统研究车辆调度难题, 其中应用数学、组合数学、计算机应用、运筹学等相关学科的专家利用专业理论方法做了大量理论分析和实证研究, 在车辆调度问题研究中取得了丰硕成果。
不同的学者以不同的角度, 对车辆调度问题上都做出了相关定义。本文认同的学术定义为:车辆调度是指为达到特定的目标, 在满足一定约束条件的前提下, 统筹安排发货点或收货点行车路线的一系列活动。
刘林 (2007) 基于遗传算法和组合优化理论, 将Pareto解加入到了遗传过程对于算法过程进行了一定的改进, 通过分别优化分配和运输这两个汽车调度过程, 来寻求汽车调度中问题中的解决方案。
纪寿文等 (2003) 分析了货运车辆调度问题的不同类别以及求解货运车辆优化调度问题常用的方法。
丁源等 (2004) 针对物流系统当中运输工具利用率和行车路线的优化问题, 提出利用扫描法来相关获得问题的满意解。
傅铅生等 (2005) 利用逐步调优法求解使运输车辆数保持均衡的模型。
2、调度车辆配载问题研究
王玲玲, 覃运梅 (2008) 针对应急系统中, 单出救点、多受灾点应急物资配送问题, 在满足时间约束条件下, 建立以应急出救总行程最短和应急车辆数最少的双目标模型。在判断各受灾点的配送方式基础上, 考虑车辆体积、载重、时间限制, 采用改进的动态聚类算法分派车辆的配送任务, 引入惩罚函数调整可行解, 再用最短路方法求出车辆的行车路线。用算例验证所建模型的合理性与算法的有效性。
孙晓静 (2013) 将滚装船配载问题归类成背包问题, 并进行算法设计, 通过大量的仿真实验以及与现实的调度规则对比来验证算法的有效性和实用性, 在合理的计算时间内就可找到高质量的近似解。
张腾松 (2012) 分析了SQ公司整车物流路径现状, 在引入约束条件, 即一定容量限制的路径规划问题, 建立数学模型, 利用节约里程法求解路径规划问题。最后根据实际算例, 提高数据的有效性, 得出满意解。
覃运梅, 王玲玲 (2009) 在数学模型中以双目标函数为优化目标, 将车辆调度问题拆解为两阶段:首先利用动态聚类的方法将需求点做区域划分, 解决车辆配送任务;接着用动态规划的数学方法求解数学模型, 得到最优解。
王向阴 (2010) 设计了改进的二次粒子群优化算法, 并给出了运用此方法求解整车物流配载问题时的基本思路和具体模型求解步骤。
莫金康 (2011) 通过开发智能调度系统实现资源的最优配置。实现对整车物流配送公平合理调度, 保证运输的规范和安全, 提高工作效能和服务水平, 有效降低运输成本。
综上所述, 整车物流智能调度过程作为影响商品车生产销售的重要因素之一, 目前并没有得到很好的研究。许多文献在车辆路径、配载方案等方面做出了大量研究, 硕果累累。可是针对客户车辆配载, 解决驳运车调度优化研究, 对于提高驳运车装载率, 配载方案等的研究却并不丰富, 鲜有参考文献对此做出系统的科学研究, 具有较大的研究价值。
四、整车物流智能调度基本理论综述
1、整车物流调度的概念
调度一词在字典的含义为调动、安排人员、车辆、资源等。整车物流调度是指在满足顾客订单时间地点数量要求的同时, 考虑车辆的容量与载重、整车装载规则、运输路线选择等限制因素, 以降低物流成本、提高订单配送准时率、降低物流运输质损率为目标, 计算出最佳的运输调度方案, 合理的安排调动人员、车辆等各种资源的过程。这种调度方式大多由经验丰富的调度员操作完成。
整车物流调度的工作内容, 可以诠释为调度中心按照从汽车生产主机厂接收的4s店经销商订单, 考虑不同车型与运输车辆的匹配状况, 制定装车方案, 在合理的装车顺序下进行装载, 指定运输车辆从物流作业中心出发, 按照计划好的合理的行车线路行驶, 在满足订单的一切约束条件的基础上, 实现目标的最优的过程。
整车物流调度过程中的约束条件有:4S店经销商订购量需求, 驳运车容量载重量, 驳运车数量、驳运车运力和路线, 订单配送完成时间。
整车物流调度寻求的最优目标一般有:订单配送及时率最高, 运输总成本最低, 车辆空载率最小, 运输距离最短, 用车数量最小。
2、整车物流调度的特点
与其他调度工作不同, 运输对象为成品商用车, 汽车为高价值产品并且体积较大, 这就需要在调度过程中, 充分考虑商品车与驳运车在体积与重量上的匹配。
一般情况下, 4S店经销商的订单中包含不同车型且数量较少。这就决定了在一批订单配送周期内, 就会出现一个4S店经销商的订单有可能不能满载一辆驳运车或超出满载驳运车的数量无法满载另一辆驳运车的情况, 这就会造成驳运车有空位的运输。
整车物流运输一般允许拼单装载, 而商品车的装车方式相对复杂, 这就要求调度过程中充分考虑会影响卸载顺序的装车顺序。驳运车辆一部分为第三方整车物流服务商自有车辆, 一部分为外包车队。对于外包车队, 在安排调度时要考虑车队运输车辆的可行路线属性、月度运输任务以及车队的绩效考核情况。
第三方承运商距离汽车生产主机厂距离一般较近, 而成品车的需求点在一个调度周期内, 为分散在地图上不同的随机点。这就决定了整车物流调度的运输线路较长且配送需求预测较难的特点。
摘要：随着我国汽车消费数量的增加, 整车物流行业的业务规模也在逐渐扩大, 面对越来越多的订单配送量, 整车物流企业配送中心原有的调度模式, 已明显难以满足订单量增加所带来的整车物流需求的快速增长。因此, 为了增强企业的竞争力, 提高整车物流运作效率, 建立整车物流智能调度系统, 成为大多数从事整车物流活动的企业关注的焦点。本文基于此, 首先介绍了研究背景, 我国整车物流企业面临的订单需求递增, 对智能调度系统的重视越来越大。接着从车辆路线调度、车辆配载调度、整车物流调度三个方面对现有的研究做了文献综述。最后本文针对整车物流调度的概念和特点做了相关理论介绍。
关键词：整车物流,智能调度,研究综述
参考文献
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智能联合调度 篇7
关键词：智能告警,智能电网,调度控制系统,应用
随着我国电网在实际运行特性方面出现的较大变化, 就需要对现有调度模式给予不断更新, 对调度业务进行不断创新, 此外还需要对调度事故的处理水平给予有效提升, 进而才能真正的保障电网的稳定性以及安全性运行。
1 初探智能告警的整体架构
一般来讲智能告警通常是贯穿于电网的整个调度系统中, 以各个运行环节的告警信息作为主要要素, 通过利用任务驱动模式进而实际构建电网监控告警框架。具体从横向集成来讲, 智能告警整体架构包含了计量中心、调控中心信息系统的数据采集, 监控告警信息分析、评估和发布, 促发客服中心、市场营销、设备运维部门的联动等等, 可以说智能告警是对电网实际运行状况的横向有效感知。而从纵向集成来讲, 智能告警整体架构则包含了厂站以及网、省、地各级调控中心, 实现了各个层级之间告警信息的有效纵向传递贯通, 从而真正的促进了告警信息在多级调度间的协同感知和技术交流。
相较于以往电网系统中告警功能而言, 智能告警具有了以下三大优势。
1) 建立了电网告警信息的统一汇总平台。对各类告警信息进行了有效汇集, 并在此基础上对告警信息进行专家库逻辑诊断和分析, 形成结论性的智能告警信息。
2) 保证了纵向告警信息的有效传递和呈现。使多级调度之间的告警信息得到广域式传递。
3) 保证了横向告警信息的有效传递。使综合判断后结论性的告警信息实时发布到关联部门联动处理。
2 探析应用于智能电网系统中的几种智能告警技术
2.1 层级式告警技术
所谓的层级式告警技术主要是建立在纵向智能告警整体架构基础上研发而来的[1]。主要是由厂站告警以及各级调度告警构成。下面就两方面技术构成部分进行分析。
1) 从厂站告警来讲, 其实际告警数据主要是来源于变电站动作信号以及开关变位和故障波数据、相量单元数据等。依据变电站动作信号以及相应的开关变位同时利用搜索方式、拓扑分析对可疑的相关故障元件按照告警规则进行有效匹配。在此基础上对可能存在故障的相关设备进行进一步有效判断, 判断分析内容主要是包含了设备是否在通电的状态下出现故障, 若设备在无电状态下出现故障则需要对其实际调试信号进行有效分析, 同时对其故障波给与数据采集以及故障区域定位。
2) 从各级调度告警来讲, 利用各自采集的告警信息和从其他调度转发分享来的信息, 形成告警信息量的冗余, 对冗余数据进行综合分析, 实现对数据的有效过滤。
2.2 多源式告警技术
相较于层级式告警技术而言多源式告警技术主要是建立在横向智能告警整体架构基础上研发而来的。通过对电网运行监控信息的获取以及事故总信号的获取和相应二次设备使用信号的获取等等多个源头搜集告警信息, 在此基础上对首先要对多源告警信息给与严格校验, 校验需要得出相应的校验结果。其次依据得出的校验结果对可能存在的相关故障给与有效在线分析, 并通过研究分析得出故障结果。其三在分析故障的基础上对所有故障信息进行有效整合并最终得出故障简报。可以说该种告警技术能够搜集到多方面多源头的告警信息, 只要是符合告警规则的相关告警信息均可以进行有效搜集, 进而真正的保障了告警信息的可靠性以及有效性和实时性。此外通过多源式告警技术还可以对告警信息做到层层分析总结, 增加了最终故障简报的科学性以及有效性[2], 为提升故障处理水平以及电网系统业务操作技能奠定了基础。
2.3 分类式告警技术
所谓的分类式告警技术主要是在告警信息广泛搜集的基础上对其进行有效分类从而实现故障及时处理的一种技术。该种技术能够有效对零散告警信息给与整合分类, 如将零散告警信息汇总之后分为动态性信息以及稳态性信息和干扰性信息等等, 通过这些信息分类进而有效识别可利用的告警信息以及无用的告警信息, 在此基础上对故障区域以及实际发生故障的设备给与良好判断。而相较于多源式告警技术以及层级式告警技术而言, 该种告警技术较为简单, 应用起来也较为便捷, 但是却不具备上述两种技术所具有的科学性以及有效性故障简报分析。因而相较于上述两种技术, 该种技术使用范围比较有限[3]。
3 结论
综上分析可知, 随着我国新能源开发技术的不断更新以及我国电网特高压建设的不断发展, 中国电网在实际运行特性方面出现了较大变化。在该种环境背景下就需要将多源性告警技术以及层级性告警技术和相应的分类式告警技术实际的应用在电网系统中。
参考文献
[1]金芬兰, 王昊, 范广民, 等.智能电网调度控制系统的变电站集中监控功能设计[J].电力系统自动化, 2015 (1) :241-247.
[2]辛耀中, 石俊杰, 周京阳, 等.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电力系统自动化, 2015 (1) :2-8.
智能电网调度运行关键技术浅析 篇8
现阶段, 社会经济发展迅速, 能源危机越来越严重, 如何建立可持续发展的能源发展机制时当今世界各国面临的重要问题。可再生能源的广泛使用, 改变了世界能源消耗格局。采用先进控制技术的智能电网的发展, 将最大限度地开发电网体系的能源效率。而智能电网调度技术的应用, 能够最大程度地提高电网运行效率和经济效益, 更好地实现资源优化配置。
智能电网调度服务于以特高压电网为骨干网架, 各级电网协调发展的坚强的输电网, 满足特大电网安全稳定运行的需要, 为大电网可靠运行提供技术支撑;智能调度服务于智能的输电网, 它能够敏锐地对电网进行监控, 预先感知电网的状态, 达到风险最小化, 能够对电网控制实现实时自愈;智能调度服务于灵活的能源接入, 实现电网经济运行, 支持电网灵活接入各种可再生能源与分布式能源, 促进节能减排, 服务和谐社会[1]。
2 智能电网的调度功能
2.1 调度运行分析
智能电网的调度运行功能主要是对发电厂以及变电站等的电力系统中的运行情况进行实时监测, 通过调度手段使频率、电压和限额等重要参数在安全范围内, 保证智能电网运行, 进而实现对电力的合理配置和科学规划。电网调度担负着对智能电网系统中的资源进行归集与整合的重任, 能够达到对电网中的电力进行具体执行的目的。当电网遇到紧急情况时, 电网能够自动发起调度功能的转变, 通过系统控制, 降低故障对电网影响, 保证电网稳定运行。
2.2 运行方式分析
智能电网的运行方式是根据电网的运行设备而言的, 在设备正常作业的基础上实现对电力的正常传导和调动。理论基础上的运行方式是对智能电网体系进行细致分析, 对每个环节的数据进行精准计算, 进而得到科学有效的数据。在对电网进行校对工作的同时, 也要保证在整个电网系统中的具体规划和整合进行有效分析, 与此同时, 保证电网预警机制能够有效作业, 确保智能电网调度工作的科学运行。智能电网的正常运行能够在电网公司的要求下对其他部门的规划进行系统分析和进度调整, 确保对每个用电部门都能实现电力支持与信息保障, 并且在继电保护的状态下实现对智能电网的整体维护, 通过预警机制有效实施监控。
3 智能电网调度技术支持系统的建设目标
根据国家电网建设高效经济、安全可靠、清洁环保智能电网调度的要求, 根据智能电网的运行特点, 科学合理的建设各级智能电网调度技术支持系统, 使得支持系统能够达到国际领先水平, 保障电网调度的标准化、规范化、智能化。智能调度能够很好的体现出智能输电网高效经济、安全可靠、清洁环保等应用优势, 智能电网调度技术支持系统的建设涉及很多先进技术, 因此有必要对其进行关键技术研究。
国家电网电力调度通信中心制定的《智能电网调度技术支持系统建设框架》中指出, 智能电网调度技术支持系统建设目标是:适应统一坚强智能电网调度建设和电网运行安全可靠、灵活协调、优质高效、经济环保的要求, 研发与电网公司规模和坚强智能电网运行特点相适应, 具有自主创新、国际领先水平的一体化智能电网调度技术支持系统, 通过国、网、省、地、县五级智能电网调度技术支持系统的标准化建设, 使公司系统电网调度的规范化、流程化、信息化、自动化、智能化、互动化水平达到国际领先水平。并对智能电网调度技术支持系统提出了安全可靠、先进实用、开放与可扩展、可管理易维护等四个方面的要求[2]。
4 智能电网调度关键技术
4.1 电网动态监测技术分析
近年来, 科学技术发展迅速, 并在很多方面都取得了一定的成果, 为电力系统广域网实施动态监测提供一个很好的发展环境。通过使用广域网动态监测量技术, 可以实现在同一时间参考轴下获取大规模的电力系统实时动态信息和稳态信息, 因此可以为电力系统的正常运行提供重要途径和方式。这个系统在使用过程中能够将相量测量单元的三大特色有效结合, 使得系统功能更为强大、更具保障。电网动态监测系统对电力系统的稳定分析、在线稳定决策、风险预警、调度事故分析等方面都提供技术支持, 将给电力系统的运行及控制带来变革性影响, 为分析复杂电力系统提供了新的有效手段。
4.2 电网动态监测预警技术分析
在电网动态监测的基础之上, 在线计算的实现能够为电网调度运行的工作人员提供实时的运行状况信息, 同时, 还能够提供与之决策的信息, 以保证调度运行人员对电网实施有效的控制, 因此对提高驾驭电网运行能力也有着十分重要的意义, 这也是电网动态监测辅助决策的出发点与实际所要实现的最终目的。在国内, 电网动态监测预警与辅助决策系统功能主要有在线动态估计、电网有效的实施动态监测以及静态安全分析、在线低频振荡计算分析等各方面功能。在这些功能当中, 除了动态监测以及在线低频振荡计算分析以外, 其他的一些高级的应用功能都能够通过EMS/SCADA去实现, 但由于电网动态监测系统利用相量测量单元传输数据的同时性纠正了SCADA数据传输的不精确性, 提高了状态估计精度, 从而提高在线稳定计算和在线预决策的精确度[3]。
4.3 在线分析预测技术
在电网调度运行的工作过程中, 能否合理安排电网运行的方式是电网能否安全稳定地运行的基本条件。电网是在负荷预测、电网风险控制以及供电可靠性等因素的基础之上安排运行方式的, 对于电网输变电的设备的一系列计划进行合理安排能够使电网安全稳定地运行。在实际工作中, 人们通常都是考虑N-1故障下的安全稳定性, 也就是说电网在受到单一扰动的情况下, 能够通过保护及安全自动装置切除故障, 保证电力系统和电网的正常运行, 而不发生系统失稳的现象。
4.4 电网调度控制短路技术分析
智能电网是一个开放的系统, 随着电力市场化改革, 大量分布式电源、可再生能源发电装置的接入, 配电网故障电流的增长也非常迅速。系统短路电流控制已成为电网规划以及调度运行部门关注的问题。传统的限制短路电流的方法主要有改变运行方式、环网解裂、母线分段、固定串联电抗、高阻抗变压器等技术措施, 但是方法都以增加设备投资、打破电网正常运行方式、增加电网损耗、甚至牺牲电网稳定性为代价, 会对电网运行带来一定的负面影响。故障电流限制器 (fault current limiter, FCL) 的应用为降低短路电流提供了一种新途径。
理想的限流器对电网正常运行影响小, 即零阻抗、零损耗;故障发生时, 它的阻抗从零跃变到预定数值, 将故障电流快速限制下来, 故障切除后自动恢复原状。理想限流器随时间变化的特性是阻抗的阶跃函数, 且能自触发, 无需外部控制系统。未来由于大电网与微电网的融合, 强电技术与弱电技术的融合, 电网设备承受过电压、过电流的脆弱性显著增加, 因此故障电流限制器值得被广泛推广并应用于现代电网的运行中[4]。
4.5 电网经济运行以及优化技术的有效分析
在电网运行管理工作中, 管理者往往会关注如何提高电网运行的经济性, 而这也是智能电网建设的需要。在实际的电力系统运行中, 为了更好的提高输变电设备的经济效益, 必须充分掌握所有元件的相关经济运行点。同时考虑这些设备的本身物理, 统一规范输电线路、异步电动机、变压器等经济运行指标, 通过经济负载系统参数来对输电线路、变压器等经济运行情况进行综合评价, 而这也是保证电网经济运行评估的重要依据。
另外随着广域测量系统的建成以及高级应用功能的开发, 进行大电网在线网损计算以及分析, 同时开展AGC、AVC经济调控, 通过一系列控制措施, 促使电网经济运行。
5 结语
目前, 智能电网已经在电力工业中掀起了一场重要变革, 而且已经成为国际电力工业共同关注的发展方向, 在智能电网中运用先进的控制技术, 有利于提高能源的利用效率, 提高电网运行的可靠性和经济性。对智能电网调度运行的关键技术进行分析、研究, 积极构建智能电网调度技术支持系统, 能够保证智能电网调度, 在电网安全运行以及资源优化配置中将具有重要的现实意义。
摘要：智能电网调度是建设坚强智能电网的核心环节, 是保证电力正常生产和电网平稳运行的重要手段。本文根据智能电网调度功能和建设目标, 对智能电网调度运行的关键技术进行分析, 以期增强电网安全防御和资源优化配置能力。
关键词：智能电网,智能调度,调度运行
参考文献
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