智能电网系统

智能电网系统（精选12篇）

智能电网系统 篇1

1 实施智能电网技术的必然要性

随国家电网技术的不断更新, 传统的电网调度系统已经不能满足当今电力系统的需求, 其主要体现为:第一, 电力市场的逐步实施与不断深化使调度人员的压力增大;第二, 大规模间歇性电源的接入使电网调度控制的困难加大;第三, 现代智能电网建设需要更加智能化的电网调度系统。受技术理论的限制, 调度系统的自动化与智能化程度不高, 整个系统从综合决策的角度上没有进行任何整合。自动化系统的不断完善是电网调度系统未来的发展方向。通信、网络和人工智能等技术的应用, 使调度操作的速度和准确性更高, 而且还能使调度任务更加科学和合理。智能调度技术的不断提高, 对于WAMS和EMS等系统功能的整合和提升起到一定的作用, 同时对网络数据库的建设和统一以及整个智能电网协调运作起到很好的作用。

2 电网调度技术发展现状和趋势

地区调度技术支撑系统主要有:EMS系统和OMS系统。其中EMS系统是指调度自动化能量管理系统, 工作人员可以通过该系统监控电网基本状态。主要包含数据采集与监视控制系统, 高级应用系统, AVC子系统, DTS子系统, WEB子系统等。其中高级应用系统包含网络拓扑分析, 状态估计, 调度员潮流, 负荷预测等分析评估系统。SCADA系统是通过数字、模拟通道采集现场实时模拟量与状态量。高级应用系统主要通过这些基础数据进行拓扑分析, 遥测, 遥信等数据分析, 计算潮流误差, 静态安全分析等应用功能。OMS系统是指调度管理系统, 是省地一体化的调度管理平台, 涵盖调度各专业管理的一体化信息平台。并通过调度管理、自动化管理、通信管理、方式管理、计划管理等各专业运行、记录、报表等在线进行管理, 同时在和调度自动化能量管理系统实现数据连接。

作为一种新型电网, 智能电网的优点在于污染小, 安全系数高, 能源消耗小等特点。智能电网技术起源于欧美, 我国现阶段的智能电网技术正处在发展之中。受未来电网技术的发展趋势和国家电网自身的影响, 我国的智能电网技术主要集中在特高压输电线路控制, 智能变电站的运用以及大电网的使用和控制等方面。未来智能电网技术的抗干扰能力会越来越强。与此同时, 智能电网在电网调度的过程中, 要能够对系统实施随时的监控和分析, 以利于及时发现和排除故障。另外, 智能防护系统与本文提到的智能调度技术都我国智能电网技术未来发展的趋势。智能调度是对已有调度控制中心核心技术的更新和扩展。下文我们具体说明, 智能电网技术如何在电网调度系统中应用。

3 智能电网技术在电网调度系统中的应用

3.1 电网实时监控

作为能量管理系统的基础, 电网实时监控主要功能有:数据采集、处理、控制和调节、事故追忆、趋势曲线、多源数据和历史数据处理、事件顺序记录、图形显示、大屏幕控制、计算和统计及系统对时等。

3.2 变电站集中监控与二次设备信息管理

变电站集中监控是指在无人值班的情况下, 变电站集中监控功能模块集中监视和控制功能的实现。主要表现为数据处理、间隔建模与显示、责任区与信息分流、操作与控制、光字牌、操作预演及防误闭锁等。所谓二次设备信息管理, 是对调控一体化系统的电网故障分析、故障处理和信息的综合应用。要想使保护信息与调控一体化系统集成在一个信息平台上, 并且调控一体化系统的自动化程度能够得到提升, 就需要系统可以接收厂站保护信息与故障录波信息并对这些数据进行设定。

3.3 综合智能告警和分析

综合智能告警和分析能够为电网实时监控和预警类应用提供统一综合的告警展示平台, 并运用统一的信息描述格式来接收和汇总电网实时监控与预警类应用的所有告警信息, 同时根据它们的特点对大量的告警信息进行合理的分类与整理。

3.4 自动电压控制与网络分析功能的应用

自动电压控制是指电力系统能够稳定安全的运行, 同时AVC子系统可以保证地区电网内电压合格, 能实现关口功率因数、使电压约束的地区电网损耗最低。网络分析功能由多功能模块组成。选取网络拓扑、状态估计、调度员潮流几个模块作为基本功能模块, 并确保网络分析功能与实时监控功能一体化。实时态、研究态与规划态是网络分析软件的三种运行方式。实时态应用软件通过电网运行的实时数据进行安全分析, 同时提供基态数据给研究态、规划态应用软件;研究态应用软件能够对电网运行的当前与过去状态进行分析检查;规划态应用软件能够对电网运行状态的未来时刻进行分析;对系统运行性能的提升给出很好控制方法。

4 结束语

随着我国现代化电网建设的不断向前发展, 智能电网技术的发展定会带来新一轮的电力工业革命。由于国家调整了最新能源战略, 所以智能电网的建设十分重要, 智能电网技术在电网调度系统中的应用能够实现在用电层面双向互动, 在配电层面能够动态拓扑, 并且能够实现自愈、网络监控及告警等, 对售电管理进行系统集成。由此看来, 智能电网技术在电网调度系统中的应用发展前景广阔, 对能源的合理利用和社会经济效益具有重要意义。

参考文献

[1]陈树勇, 宋书芳, 李兰欣, 等.智能电网技术综述[J].电网技术, 2009, 33 (8) :1-7

[2]肖世杰.构建中国智能电网技术思考[J].电力系统自动化, 2009, 33 (9) :1-4

智能电网系统 篇2

3.1不断强化故障诊断功能

为了实现继电保护系统的重建，提升智能电网构建速度，进行设备重构的过程中，电网运行工程中可能发生异常状况。所以，相关人员需要及时判断这些状况，并对故障进行适当检测，从而将存在的隐形故障查找出来，并及时采取相应的措施。利用这样的方式。可以提升我国电网的安全性和可靠性。相关工作人员需要不断提升诊断功能，当对设备进行重建之后，降低故障的发生率，进而预防电网运行过程中事故的发生。同时，需要不断提升电网运行效率，进而建立安全可靠的系统。

3.2完善继电保护的系统功能

为了使继电保护系统的重构得到加强，需要使系统的自动化诊断和故障的排除功能得到提升，与此同时，还要对继电保护系统功能进行完善，从而提供良好的运行环境。对现代化领域中通信技术进行应用，为智能网络的运行提出了更高的要求。为此，需要不断加强继电保护的重构，这也是最为关键的因素[3]。装置运行过程中，需要对系统功能进行提升，并充分的发挥保护作用，进而使智能电网的科学性得以实现。

3.3继电保护系统重构的发展方向

为了提升继电保护系统的重构效果，就需要不断加强继电保护功能的单元和原件诊断。利用继电保护的重构，进而实现系统所要求的保护功能，为信息提供开放性接口。进行功能原件诊断的过程中，注重隐性故障的诊断。进而及时判断出硬件失效问题和动作行为错误等问题，使每个单元进行相互协调，使继电保护故障带来的电网故障被降低，提供安全可靠的电网运行环境，保护电网安全运行的同时，为人们的安全用电提带来一定保障。

4结束语

为了进一步实施智能电网，进行继电保护系统的构建是关键部分之一。进行电网保护系统的重构，可以为智能电网的发展奠定坚实的基础。在发挥各个功能时，需要加强继电保护系统的重构，进而提升系统自动检测作用和异常故障的检测能力，这样可以及时转换电网运行方式，及时解决运行过程中出现的故障，从而减少对电网正常运行的影响，提升智能电网的运行效率，推动我国电力事业的未来发展。

参考文献:

[1]贺方，刘登.智能电网建设中的继电保护技术应用研究[J].中国新技术新产品，，14：137-138.

[2]汪敏.关于智能电网中继电保护系统的探讨[J].通讯世界，2013，11：159-160.

电网智能报警系统的构建探讨 篇3

摘要：为了能够更好地提高电网的工作效率，保证电网的正常运行和故障发生时报警的实时性和有效性，在对电网报警系统构建时要求从运行环境、人机界面、智能处理以及相关的查询和相应的故障运行功能方面来满足系统要求。电网智能报警系统的构建探讨对电网的整体效率和安全保障有积极的意义，对电网智能报警系统的提高有现实的指导价值。

关键词：电网智能报警；故障诊断；报警处理

中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-0120-03

电网智能报警信息处理系统应用非常广泛，其功能是在提供各个电力厂站的报警信息的同时为故障诊断提供信息数据支持。本文探讨的电网智能报警处理系统一般运行在DF8002自动化系统下。电网智能报警系统由运行环境、人机界面、报警信息智能处理、人工维护辅助调整报警处理、历史记录查询和故障诊断启动程序组成，下面分别介绍。

1 运行环境

1.1 硬件环境

电网智能报警系统的硬件组成如图1所示，SCADA系统采集信息以后通过前置机处理，经过处理后的信息转发到调度自动化的局域网络里面。通过这一流程以后的信息可以使得所有连接在局域网的电脑接收这些信息。系统中两台服务器存储历史的数据，而四台PAS机则是存储实时的数据，调度和运行人员则是在相应的PAS机上完成工作内容。

1.2 软件环境

软件环境由实时数据库和智能处理模块构成。

PAS机软件配置如图2所示，每一个底层是调度自动化平台，该平台是由两部分组成，一个是图形界面，完成信息的接收以及显示实时数据的功能。各构成部分中状态估计主要是分析模拟量的数据，报警信息处理那些用来分析开光量的数据。常规EMS功能是通过状态估计数据来分析和计算（电网正常运行环境），而扩张EMS功能是通过状态估计数据以及报警处理数据，在故障诊断、故障恢复以及故障操作票在电网故障环境下分析计算。

智能报警处理模块的构成如图3所示，智能报警处理系统和别的功能数据关系非常紧密。智能报警处理系统从服务器的历史数据库以及实时数据库中采集信息，这些数据在智能处理模块来筛选、判断以及综合分析，然后将这些数据分别按照级别显示到相应窗口。同时为了能够实现运行人员对系统的辅助决策，在报警处理规则维护界面中有可以设置的逻辑规则。

2 人机界面

电网智能报警系统的人机界面一般设计三级的监视窗口，分层级报警。

一级窗口是对故障相关信息的显示，当保护动作以及相应断路器故障时，窗口闪烁显示三秒。二级窗口在正常的倒闸工作时显示开关位置的变化信息。三级窗口则是显示异常报警信息，比如控制回路断线等非一级和二级窗口显示的故障信息。

为了能够对显示窗口更好地控制，更好地掌握相关信息和对报警处理规则参数的维护，页面还有停止、刷新和功能设置等控制按钮。

3 报警信息智能处理

报警信息复杂多变，信息量大而且难以预计，要对报警信息做好处理，要求报警信息的智能处理能够满足参差结构清楚，易于观察，尽量减少冗余信息的特点。所以在对电网智能报警系统构建时可以纵向依次对信息处理，依次实现筛选、防抖动、信息合并、综合、信息误报处理、开关操作信息收集和次要报警信息收集。功能描述如下：

3.1 筛选

筛选功能是为了防止主要信息的遗漏，同时对无用的信息过滤处理。功能实现方式是通过对含有标志性词语的报警文字过滤或者是保留等的设置，以及对过滤文字的编辑功能，从而更好地适应报警处理系统。

3.2 防抖动

防抖动功能是有效地避免抖动信息对故障分析的危害，实现方式是将90分钟内发生次数超过三次的信息写入记录，并屏蔽。

3.3 信息合并

信息合并功能是对两套装置中同时动作发出的信息或者是不同信息在不同阶段的同类信号，通过逻辑判断把信息合并，并且选择最合适的一条显示。

3.4 综合

综合功能是将信息分散的报警信息，依据动作和断路器直接对应的跳闸关系，将信号综合到一条信息上显示。

3.5 信息误报处理

信息误报处理功能是对每一条信息进行初步逻辑判断，依据保护信息、断路器信息之间的关系以及二次信号等的影响，分析信息是否存在误报的可能，并且提示。

3.6 正常开关操作信息收集

对报警信息是否属于正常工作过程开关动作的判断。

3.7 次要报警信息收集

对保护动作和事故跳闸外有用信息的收集显示。

4 人工维护辅助调整报警处理

220kV存在部分双备用的保护动作，即两个信号反映故障引起的同一类型保护动作或者是类似的报警信息实质只同一个保护信号在二次回路在不同设备发出的语义相同的两个信号。同时系统中还存在抖动信息，对该类信息的判断很难有直接的依据，只能通过人工来处理。所以在电网智能报警系统构建时必须利用人工维护报警处理规则的方法来保证系统更好地工作。即利用一个特殊的人机接口，通过核实逻辑规则的输入，实现对报警信息处理逻辑的编辑和调整，功能如下：

4.1 报警信息筛选

在报警信息处理模块筛选时，程序是通过设定的关键词来判断该报警信息是否需要滤除。在实际应用中，在不同的使用环境中，系统对报警信息的判断关键词会有所不同。为了能够使得功能的适用范围较广，一般会在系统中删除关键词，来满足用户的需要，设计切合实际的关键词。实际操作中只要在关键词框中设定期望过滤的关键词和逻辑关系，就可以实现对该关键词的信息过滤。

4.2 抖动信息记录和屏蔽的设置

抖动信息记录是将在90分钟内超过三次发生时，将该报警信息列入抖动信息记录中，一旦报警信息被屏蔽以后，该信息则被屏蔽不会再显示。要想解屏蔽就需要人工来解除设置，此时信息才会重新显示。

4.3 重复语义信息合并规则

在电网智能报警系统中，语义重复信息处理时一般只需要保留适合的一条，并将该条信息显示就可以。在原报警信息条款下选择厂站选项，再选择其他需要合并的报警信息确定添加到集合。在需合并报警集合框里面就会把所有已经选择的报警信息显示出来，此时在合并后输出报警框内填入期望最终显示的报警信息就可以了。最后再点击“添加”，那么这条规则就被加入到了报警信息合并记录里面。

5 历史记录查询

一个完整的电网智能报警信息系统，要求能够提供历史的信息记录以及相关分析的能力。系统能够把以前的历史报警记录储存在系统文件中，用户能够在需要时对规定范围显示相应报警信息。在用户要求单个查询某一报警信息所有的时间信息，从而灵活地查询报警信息，方便地为工作人员分析提供参考基础。

6 故障诊断启动程序

电网智能报警系统构建的最后一个功能是启动电网的故障诊断所需要运行的程序，为了使得故障程序能够有效地正确启动运行，要求报警信息必须尽可能降低错误和减少冗余信息。经过智能信息相应处理后，抖动信号已经滤除误报和漏报信息的更改处理，可以增强故障诊断程序在运行时的可靠性和有效性。一旦报警系统中满足了一定的故障环境条件，此时故障诊断程序则自动启动，从而进入对故障的诊断和分析过程中。

电网智能报警系统构建过程比较复杂，在构建时要从实际出发，并且最大可能地去提高电网智能报警系统的灵活性，合理地利用电网各功能完成期望达到的效果。确保电网智能报警系统能够对正常工作或者是在事故发生情况下，为工作人员的实时监控、分析处理提供最方便的手段。工作人员也应该充分地学习和掌握电网智能报警系统的处理方法、运行情况，使得系统能够更加实用和

灵活。

参考文献

[1]马煌，易善军，杨宁.东北电网运行信息监视报警系统的开发与应用[J].东北电力技术，2007，（6）.

[2]程风兰.电网调度自动化系统中遥信误动的分析处理[J].山东电力技术，2001，（6）.

[3]武洲.电网智能报警信息处理系统的研究与开发[D].华北电力大学，2008.

智能电网调度支持系统的探讨 篇4

关键词：智能电网,调度,支持系统,结构体系

前言

近年来, 随着国民经济的发展, 电网建设的规模不断增加, 其结构体系也日趋复杂, 这给电网安全运行带来了诸多困难, 目前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, 作为电网的指挥中心, 在承担传统的调度任务的同时, 也增加了许多与电力交易、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, 传统的经验型、分析型调度模式已经不能适应新的要求。

1. 智能调度支持系统与传统调度系统的区别。

传统调度系统只需要处理一次系统的信息, 是电网稳态水平上的监控分析, 各应用系统相对独立, 数据库结构、数据格式、图形格式各不相同, 系统间通过既定的访问接口进行数据交互和共享, 纵向数据转发环节较多、时延明显, 各系统的数据分析结果在系统间几乎没有交互。

智能调度系统则面向调度全专业, 需要实现一、二次系统的同步建模、采集与分析, 是扩展到静态、动态、暂态只位一体的信息处理与分析、是分布式一体化的标准系统平台, 可实现全网调度范围内的统一协调控制, 实现多级调度主、备系统间实时与非实时数据的横向集成与纵向共享。智能调度支持系统具备辅助调度员值班的辅助决策功能, 涵盖调度中心的各专业, 通过智能化的手段服务于坚强的智能输电网, 它是智能电网建设的关键内容, 是智能电网的神经中枢, 是维系电力生产过程的基础, 是保障智能电网运行和发展的重要手段。

2. 智能调度支持系统的结构体系

2.1. 设计原则

一体化的电网模型技术是智能调度的关键技术之一, 总体设计遵循:

2.1.1. 系统平台标准化

采用统一的平台规范标准以及接口规范标准, 通过标准化实现平台的高度开放性。基础平台在图形、模型、数据库、消息、服务、系统管理等方面提供标准化的应用接口, 为各种应用提供统一的支撑。

2.1.2. 系统功能集成化

以面向服务的体系结构, 按照应用和数据集成的理念, 构造统一支撑的数据平台和应用服务总线, 实现数据整合和应用功能整合。

2.1.3. 系统应用智能化

实现电网运行可视化全景监视、综合智能告警与前瞻预警、协调控制和主动安全防御线从年月方式分析向日前和在线分析推进, 实现运行风险的预防预控。

主调和备调将采用完全相同的系统体系架构, 实现相同的功能, 实现主备调的一体化运行。横向上, 系统通过统一的基础平台实现四类应用的一体化运行、以及与SG186的有效协调, 实现主、备调间各应用功能的协调运行和系统维护与数据的同步;纵向上, 通过基础平台实现上下级调度技术支持系统间的一体化运行和模型、数据、画面的源端维护与系统共享, 通过调度数据网双平面, 实现厂站和调度中心之间数据采集和交换的可靠运行。

2.2. 功能应用

智能调度支持系统按功能分为实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理四类应用。这种分类方式突破了传统安全分区的约束, 完全按照业务特性, 四类应用建立在统一的基础平台之上, 平台为各类应用提供统一的模型、数据、CASE、网络通信、人机界面、系统管理等服务, 所有的数据交互均是通过基础平台进行。四类应用之间的数据逻辑关系 (见图1) 。

在图1中, 实时监控与预警类应用向其他三类应用提供电网实时数据、保存的历史数据和断面数据等。从调度计划类应用获取发电计划和交换计划从安全校核类应用获取校核断面的越限信息、重载信息、灵敏度信息等校核结果;从调度管理应用获取设备原始参数和限额信息等。

调度计划类应用将预测数据、发电计划、交换计划、检修计划等数据提供给实时监控预警类应用、安全校核类应用和调度管理类应用。调度计划类应用从实时监控与预警类应用获取历史负荷信息、水文信息;从调度管理类应用获取限额信息、检修申请等信息, 用于需求预测和检修计划编制;从实时监控与预警类应用获取电网拓扑潮流等实时运行信息;通过调用安全校核类应用提供的校核服务, 对调度计划进行多角度的安全分析与评估, 并将通过校核的调度计划送到实时监控与预警类应用, 用于电网运行控制。

安全校核类应用主要是将越限信息、重载信息、灵敏度信息、稳定信息等校核结果提供给其他各类应用。从调度计划类应用获取母线负荷预测、发电计划、交换计划、检修计划等从实时监控与预警类应用获取实时数据、历史数据并实时研究、分析评估。

调度管理类应用将电力系统设备原始参数、设备限额信息、检修申请等提供给其他各类应用。从实时监控与预警类应用获取实时数据和历史数据从调度计划类应用获取预测结果、发电计划、交换计划、检修计划等。

2.3. 系统的硬件配置

系统的硬件配置 (见图2) .按照网段划分为数据采集与交换、数据、人机和应用四类。数据采集与交换处于内外网边界, 主要完成内外部的信息交换按照数据特性, 数据存储和应用相对独立, Ⅰ、Ⅱ区进行统一的基于SAN的数据存储, 遵循安全防护的要求, Ⅰ、Ⅱ区配置另外一套SAN;根据不同应用的业务特性来配置相应的应用服务器群;人机工作站按照安全区统一配置, 既可节省硬件投资, 又能实现界面统一, 实现最大化的资源共享。

3. 建议与展望

目前电网智能调度支持系统的建设还处于初级阶段, 在智能电网建设的过程中需要结合地方电网的特点, 适应智能电网发展的要求, 加强统一协调规划, 强化基础支撑建设, 有步骤的开展以下工作。

3.1. 积极推进厂站侧数字化进程

在IEC6180标准的指导下, 推动数字化变电站建设;实现发电厂的数字化生产, 如汽机/锅炉的效率管理、发电机的调频/调压管理等, 依靠智能控制方法, 减少人工参与, 实现实时在线的定值修改、策略搜索、在线自动控制等功能;借鉴国外在综合自动化方面的经验, 积极发展配电自动化。

3.2. 加强调度侧高级应用系统的集成和标准化建设

统一调度侧各控制系统的功能、接口、数据库等, 实现输电元件的测量、保护、控制、通信一体化, 实现对输电元件的数字化监测以及分散式的智能决策;采用电网稳态、动态、暂态二位一体安全防御及全过程发电控制系统, 将分散的EMS、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成。调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换, 实现对电网综合运行情况的全景监视, 并获取辅助决策支持。

3.3. 加强系统元件数学模型研究。

精确且物理意义明确的数学模型, 可以更好地指导数字化过程中的数据采集、状态监测、安全控制, 尤其是一些传统难点 (如负荷模型) 或新型元件 (如风电机组、柔性交流输电系统设备等) 的数学模型分析。

3.4. 优化协调全局范围内的自动控制措施

如"三道防线"间的协调、有功、无功控制间的协调、频率、电压控制间的协调等, 研究如何让风力发电实现"即插即用"。

3.5. 积极与公共服务系统配合

将对系统安全稳定影响较大的外部信息 (如天气、地质等) 数字化, 并集成到相应的决策分析系统中, 实现电力系统的经济节能运行, 避免自然灾害导致的大停电事故。

4. 结语

随着智能电网建设的不断深入, 今后在电力建设中智能电网将倍受关注, 只有在掌握智能电网的性能的前提下, 才能更好的发挥调度工作。

参考文献

[1]杨善林.智能决策方法与智能决策支持系统[M].北京科学出版社, 2005.

[2]刘振亚.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社, 2010.

智能电网系统 篇5

基础设施主要有以下三点组成：①控制设备，指的是控制电网系统中的频率、电压、相位等多项参数。控制设备主要包括远程终端单元，智能电子设备等。②测量设备，测量设备包括用户测量设备，主要指的是智能电表，对其进行应用的主要目的是量测用户用电的`具体情况，实现用户信息与电网信息的良好互动，主动获取用电设备的数据，并且能够实现断电、计费等方面的管理工作，可以为节电提供良好的建议。电网维护测量系统主要收集电厂、输配线路的数据。③通信网络，目前我国电网通信并未形成统一的体系架构，在具体应用中主要将信息通信网络技术融入到电网系统建设中，从个人实现对电力状态和用户单元的监测。

3.2 智能网的支撑平台

传感测量系统，信息量和信息计算为电网决策奠定了基础，依据测量系统所得到的结果对数据进行监管与收集。因此，在收集用户数据时，主要的表现形式为测量系统收集。对设备之间的通信模式、关联性进行整体式描述。

智能电网中进行数据的表示与存储系统，系统必须要具备采集数据和命名两项功能，数据具有模型标准与联动性。例如，在不同的协议下，数据的存储方案的种类也有会所不同，主要的几种存储方式包括：分布式、关键词句、集中式等。近几年，随着科技的飞速发展，云计算平台这一模式逐渐被人们所掌握，该方式同时具有可靠、安全、存储空间大等诸多优势于一身，从目前的发展情况来看，该方式在未来将会成为电网数据的主要存储形式。

在分析与决策智能电网系统时，要对涉及到的大量数据进行容量处理，通过对电网运行情况的动态监控，完成对计费数据的合理分析。此外，还需要详细记录电网在运行期间的存遇到问题，并通过合理的方式对问题进行分析，避免系统在日后运行过程中出现相同的问题，同时，还应当通过合理的方式提高系统的安全性和稳定性，最大程度降低停电事故和用电路故障的发生几率。

3.3 智能电网信息系统的应用体系

3.3.1 发电侧的应用

随着人们环保意识的不断提高，新能源逐渐被应用到发电系统中，如水能、太阳能、风能等。但是，在发电过程中如何利用风能，因为风的时间和强度都是无法控制的，这将会对系统的稳定性造成不良影响，为了解决这一问题，在具体处理上可以采用以下方式：①预测风场出的风力输出信息，合理的与负载测能源信息结合，实现发电的稳定输出。②实时控制电网负荷，平衡风力发电输出和负载功率两者之间的关系，这样在风机输出降低时，减少负荷使用，通过这种处理方式，可以适当缩小存储设备的规模，降低成本。

3.3.2 电网侧应用

电网侧应用主要表现在能源管理上，就是在具体操作过程中需要传统的不可再生能源与新能源合理的结合在一起，并全要实现对电力系统的分析、检查、调度、控制，保证电网侧的安全性。

3.3.3 用电侧应用

电力部门对一段时间内电力系统负荷情况进行收集，实现对用户用电行为的预测，从而为电力部门制定合理的电价提供准确的依据。例如，电力系统在分级电力系统中的负荷信息后，可依据具体情况采用相应的激励电价措施，实现间接的负荷管理，也可以针对用户的用电设备采取直接控制。例如，在电力系统运行过程中，电力部门可以直接对电力系统设备进行控制，通过降低功率和控制电压等方式实现对用户用设备的控制。此外，电力系统运行过程中，如果可以终段负荷，要计算中断成本，也就是能计算因停电给客户造成的损失，以便制定相应的补偿策略，最大程度降低因为停电引起的不满。

4 结语

智能电网系统 篇6

关键词：智能计量系统；智能电网；电网建设

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）19-0129-02

1 智能计量系统在智能电网建设中的功能和应用

1.1 智能计量系统简介

智能计量系统是指应用于智能电网建设，利用高级测量、高效控制、高速通信等技术，进行用电信息采集，通过实现智能计量系统和SG186营销系统有机结合以及电网与客户之间电力流、信息流、业务流的实时互动，能有效降低客户用电成本，提高用电效率，并保证电网供电稳定性的新型电力计量系统。

智能电能表、互感器、高速通信网络、信息分析处理中心和与之配套的管理系统是智能计量系统的主要组成部分。智能计量系统通过利用通信技术、计算机技术以及计量技术的最新科技成果，建立了一个兼具数字信号传输和智能化操控等功能的电量计量系统。此外，智能计量系统还能准确提供用电方的用电情况，为供电方合理制定电价和供电制度提供可靠的理论依据，能够有效避免供电网络事故，降低电能在传输过程中的损耗，提高供电单位的经济效益。

1.2 智能计量系统在智能电网建设中的功能和应用

能够实时监控供电网络运行参数，采集用电方在不同时段的用电量信息，供电方再根据用电方在不同时段的用电量信息对用电方进行用电指导，是智能计量系统在智能电网建设中最为突出的优点。

作为智能计量系统中最为重要的设备，智能电表能够对用电网络中的各类用电信息进行准确捕捉；通过智能电网，各个智能电表又可以被有机地组合在一起，形成一个互相独立，又可以共同协作工作的智能电表网络。这个由多个智能电表共同组成的智能电表网络可以准确细致地对供电网络各个局部的电能输送损耗以及各个用电方的用电情况进行实时监控，这些信息也为供电方通过改善供电网络与供电制度，提高供电方的经济效益提供了有力指导。

应用了智能计量系统的智能电网不仅仅可以对用电网络从整体到局部，进行实时连续的电量计量与监控工作，还可以借此避免部分不法分子的窃电行为。以由多个智能电表所组成的智能电表网络为例，一旦在供电网络的某个局部发生了窃电行为，智能电表网络便能立刻通过实时监控及时发现，并采取相应措施。因此，智能计量系统应用于智能电网可以使得供电方以更加合理的技术与方式进行电力传输与供应工作，提高经济效益，避免供电网络的安全事故。

2 智能电网建设对电能计量信息化的要求

智能电网建设要求信息化计量电能，下面分别就从智能电网的发展趋势、大型智能电网建设对电能计量信息化的要求以及普通智能电网建设对电能计量信息化的要求分别展开论述。

2.1 电能计量信息化是智能电网的发展趋势

智能电网电能计量信息化的实现离不开数字化与自动化兼备的电能计量设备。倘若将智能电网类比为互联网，那么智能计量系统在智能电网中的作用就相当于个人主机在互联网中的作用，它可以利用智能电网具备的数据信息处理与传输功能，将用电情况如实传递给用电方。此外，智能计量系统在智能电网中还起着采集并提供用电数据的作用。

智能电能表、通信系统和智能控制系统是智能计量系统的三大组成部分。其中，智能电表主要用于采集信息数据，因此，感应式电表和电子式电表是不能满足智能电网建设要求的，必须使用具有双向通信功能的智能式电表。此外，智能式电表在测量范围与测量精度等主要性能上较感应式电表和电子式电表也具有明显优势。

2.2 大型智能电网建设对电能计量信息化的要求

与普通用户相比，工业用电方所使用的智能电表还具有谐波计量、冲击负荷计量变损计量、电能质量测量、功率越限报警、互感器合成误差补偿、负荷控制、事件记录等特殊功能。此外，对于用于特殊用电设备电能被计量的智能电能表而言，还应具备更多的特殊功能。以配电变压器所用智能电能表为例，它还应该具有停电采集、变压器油温测量以及线路损耗电量核实等功能；关口计量所用的智能电能表则应具有低负荷计量、主副表实时比对等功能；高压数字互感器所用的智能电表则必须具有接受智能互感信号的功能。

2.3 普通智能电网建设对电能计量信息化的要求

智能电网的建设与使用可使得一般用电方快捷方便地获取自己的用电信息，给普通用户提供具有个性化的用电信息服务。此外，还可以将电器、传感器与智能电表组成家庭电器区域网，居民利用网络甚至可以通过控制智能计量系统与智能电能表来控制家中电器。智能电能表还可以为普通居民提供准确的用电信息，帮助他们在保证用电正常和用电安全的情况下，有效节约用电费用。

2.4 智能计量系统在农村智能电网建设中的优点

由于智能计量系统能够实时监控供电网络运行参数，采集用电方在不同时段的用电量信息，有效地解决了抄表人员和检查人员不足的问题，提高了计量的准确性，避免了人为的估抄和漏抄，消除了因计量不准造成的营业差错，避免和用户发生纠纷，造成用户投诉，提高了服务水平，降低了劳动成本，解决了农电人员不足的问题，提高管理水平和工作效率。另外，智能计量系统能有效地保证供电的可靠性、稳定性以及电网的安全性，降低电能在传输过程中的损耗，并对供电网络局部电能损耗过大的用户进行监控，防止窃电行为发生。智能计量系统的推广对提高农电企业的管理水平和经济效益起到了积极的作用。

3 智能计量系统在智能电网建设应用中的问题

由于智能电网仍处于全面建设阶段，智能计量系统的应用也还尚不成熟，智能计量系统在智能电网建设应用中也不可避免地出现了一些问题，主要表现在以下三个方面：

一是由于投入使用时间尚短，目前对于智能计量设备的性能要求仍旧缺乏比较全面、细致、统一的标准，这也是智能计量系统使用中常常出现各设备不能相互配合，协同工作的主要原因。此外，智能电网中的通信规则也急需规范统一，这样才能保证用电信息能够在供电方与用电方之间自由传递。

二是目前相关管理与检测单位对于智能计量装置的检测规范还不健全，检测工作效率与质量还不高，这样极易造成一些不符合质量要求的智能计量装置进入市场，被应用于智能电网建设之中。一旦出现这种情况，轻则造成智能电网不能正常工作，影响居民生活与企业生产，重则导致严重的用电事故，产生不可估量的损失。

三是智能电网从业人员业务水平的不足，这也是智能电网建设中的常见问题。从业人员业务水平的欠缺严重制约了智能电网的建设与应用，使其在实际工作中难以全面发挥优势与功能，只有不断培养具有扎实业务能力的从业者，引进具有先进技术的智能电能计量设备，才能全面提高智能电网的建设质量，创造出应有的经济与社会价值。

4 结语

智能电网的建设与使用是符合时代要求的，智能计量系统的应用则是智能电网建设不可或缺的环节，电力行业应加强对其重视程度。

全面提高智能计量系统在智能电网建设中的功能与应用质量，离不开对智能计量系统自身性能与从业人员素质的提高，电力行业可从这两方面入手，充分发挥智能计量系统在智能电网建设中的作用。

参考文献

[1] 雷莉.浅谈智能计量系统在智能电网建设中的功能和应用[J].科技风，2013，（2）：82.

[2] 黄安平.智能电网的发展和应用研究[J].电力电气，2011，（13）：22-26.

智能电网高可靠通信系统探究 篇7

电力网络主要是为了满足供电需求而设计,其原始设计思路相对静态和僵化,例如电力单向传输、集中式的电力供给、缺乏智能化的故障诊断和信息交互机制等。而且,为了保证传统电力网络的可靠性,往往在整个电力系统内储备过量的电力容量,影响了电网的工作效能。多年来,尽管有现代化的新兴信息通信技术深深地影响着电力工业,但现有的电力系统大多仍按照原来的工作模式运作,导致管理复杂、维护代价高,且造成电力资源的大量浪费。

当前,节能减排、绿色能源、可持续发展成为世界各国发展的一个焦点。随着信息技术的快速发展,以信息技术改造现有的能源利用体系,最大限度地开发电网体系的能源利用效率,成为电力网络的一个重要研究方向。智能电网是在这样的背景下产生,是经济和技术发展的必然结果。智能电网利用一些分布式数据传输、计算和控制技术,以及多个供电单元之间数据和控制命令的有效传输技术,提高电力系统在能源转换效率、电能利用率、供电质量和可靠性等方面的性能。

2010年9月,余贻鑫院士从技术性和经济性考量的角度对智能电网进行了全面的论述,对国内智能电网的研究起到了指导性作用。2013年,余贻鑫院士又针对当前智能电网的发展趋势,进一步阐释了智能电网的基本理念,对科学高效地实施智能电网技术创新和产业发展起到了重要的指导作用。2014年,电力系统国家重点实验室对智能电网评估指标体系进行了研究,建立了多层、多级的需求体系的智能电网战略指标集。具体来讲,智能电网思想是通过利用信息通信网络系统,将能源资源开发、输送、存储、转换、售电以及服务与能源终端用户的各种电气设备和用能设施连接在一起,通过智能化控制实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能等,并通过智能高效的通信网络技术,将能源利用效率和能源供应安全提高到较高的水平,将污染降低到环境可接受的程度,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。

随着信息技术的快速发展,以信息技术改造现有的能源利用体系、最大限度地开发电网体系的能源利用效率,成为电力网络的一个重要研究方向。例如,2013年,针对电网运行、检修和管理过程中产生的海量异构、多态、大数据的问题,华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室研究了发电、输变电以及用电各个环节中大数据的产生来源和特点,并详细地分析了现有技术在应对智能电网建设和大数据处理方面的不足。

总之,智能电网是经济和技术发展的必然结果,其利用一些分布式数据传输、计算和控制技术、多个供电单元之间数据和控制命令的有效传输技术,提高电力系统在能源转换效率、电能利用率、供电质量和可靠性等方面的性能。

2 智能电网通信体系

随着社会的飞速发展以及科技水平的不断提高,用户对智能电网也提出了一些新的应用需求,例如:

(1)广泛部署分布式的新能源发电站,使得电网供电种类多样化,能够自适应的供电以满足不足用电量需求;

(2)用户在智能电网中需要承担更积极主动的角色,能够根据变化的电力供应状态和价格来更好的控制用户电量的使用;

(3)在电力网络不过载的情况下,大规模的融合电力移动车载设备;

(4)融合广泛分布的电力(电池)存储系统,可以在必要情况下就近提供电力,提高可利用率。

为了支持这些新的应用场景,一种大规模的专用通信网络体系需要建立,来为消费者、电力供应者以及电网设备提供可靠的双向的交互信息。这种通信网络体系为智能电网实现环境感知、自适应配置、电力控制、用户行为反馈等提供了技术支撑,被认为是智能电网发展的一项核心技术。图1显示了智能电网的一个典型应用场景:所有的电力设备、用户、移动车载以及卫星等通过有线(电力线通信PLC/Fiber)或无线通信技术(Wi-Fi/Zig Bee/Wi MAX/4G)接入到核心骨干网,进行信息交互。其中,在家庭网络中,电器设备通过Wi-Fi/Zig Bee通信技术连接到智能电力仪表,进行电力的测量和反馈。车载供电技术Vehicle-to-Grid(V2G)通过Wi-Fi技术来控制电动汽车,使得其在停车期间可以对电网提供电力补偿,从而提高间断性新能源供电的稳定性。高级检测仪表网络(Advanced Metering Infrastructure,AMI)用于连接电力检测设备,并提供一些控制信令的传输。邻居区域网络(Neighborhood Area Networks,NAN)用于为大量的异构传感器提供可靠的通信服务。相量测量单元(PMU)用于提供同步、实时、高精度的电压测量值(每秒60采样数据)以及频率参数。而卫星系统用于连接一些特殊需求的电子设备以及供电系统。

3 智能电网通信体系面临的挑战

表1列出了现有电网与智能电网通信体系的一些参数对比。相比于现有传统电网结构,智能电网通信体系在多个方面更为灵活智能。但是,不得不承认,当前智能电网在可靠传输、故障恢复以及智能决策等方面仍面临着一些难以解决的问题和挑战,可以归纳为:

(1)缺乏容错能力;

(2)难以预测负载增长模式;

(3)设备故障后的连锁反映;

(4)比较慢的响应时间,影响及时做出决策;

(5)供求平衡仍难以保证,造成断电或电力浪费;

(6)控制中心仍依赖于人的操作,缺乏自治能力等。

4 结论

智能电网是电力系统的未来必然发展趋势,而通信网络体系作为智能电网数据采集、信息交互以及电力控制等的重要平台,为解决智能电网种种不足提供了有效的解决途径。为此,研究智能电网高可靠通信体系关键技术,有助于智能电网未来发展以及大规模的应用部署,为我国发展下一代智能电网,占领智能电网技术制高点具有重要的意义。

参考文献

[1]余贻鑫.面向21世纪的智能电网[J].科学时报,2010(09).

[2]余贻鑫,秦超.智能电网基本理念阐释[J].中国科学:信息科学,2014,44(06):694-701.

[3]王彬,何光宇,梅生伟,陈艳波,刘炜.智能电网评估指标体系的构建方法[J].电力系统自动化,2011,35(23):1-5.

智能电网系统 篇8

参加审查的专家认为,初步设计报告充分利用智能调度技术支持系统的前期研究成果,结合华中电网实际,系统功能完善,结构合理,能有效指导下阶段智能电网调度技术支持系统建设。

作为国家电网的重要组成部分,华中电网成为全新研发的智能电网调度技术支持系统第一家试点,调度技术支持系统示范工程建设意义重大。

下一步,将有序展开测试小系统现场安装调试、机房装修改造、硬件招投标、系统安装集成、厂站接入、系统联调等工作。

智能电网系统 篇9

随着经济的发展, 科学技术不断进步, 实现电网的智能化是当今时代的发展趋势, 也是电力系统的未来发展方向。在现代科学技术和计算机技术的推动下, 电网的智能化向着更加先进的方向发展。当前的电力企业在现代通信网络技术的推动之下, 大都采用先进的技术设备, 集合专业的技术人才, 充分利用计算机普及的背景, 集成各种先进的技术, 建设现代化的新型电网。电网的智能化主要依靠网络, 可以把原来相对分散的电力用户集中联系起来, 可以在较短的时间内准确的获取各种电网系统所需的数据, 对电网的运行状况进行实时的检测和控制。

和传统的电网相比, 智能电网系统具有明显的优势。

第一, 利用计算机网络对电网进行及时的监测, 避免出现运行的故障, 最大程度的降低电力在运行中出现的各种问题, 提高供电的安全性和可靠性, 一旦出现电力问题, 可以利用网络的优势, 整合各方面的意见, 快速的排除电力故障。

第二, 出现电力故障的时候, 可以在较短的时间内进行故障隔离, 防止对大范围用户的影响, 减少停电的时间和次数, 降低人力和物力的资源消耗, 实现稳定。还可以有效的应对外力破坏, 及时制止其他计算机网络的恶意攻击, 保障电力系统的安全运行。

第三, 实现资源的优化配置。可以根据当地的实际情况, 根据不同时间段的用电情况, 合理的配置电力系统的人力和物力资源, 实现资源的最佳配置。另外, 根据不同区域的不同情况, 在结合当地用户数量和经济发展水平的基础上, 进行资源的优化配置, 减少地区的不平等差异。这种方式可以确保电力市场的公平竞争, 较少了资源的浪费, 节约了大量的电力资源, 实现电力系统的安全运行。能够有效的运行各种外在的社会资源, 确保电力系统的可持续发展。

第四, 可以真正做到用户之上的经营理念。根据客户的实际情况, 提供优质的服务。实现网络信息系统与电力市场之间的联系, 改变以往脱离市场的情况, 使得参与电力经济交易的企业在市场的竞争中可以更好地参与电网安全管理工作。

2 智能化开关柜设计的原则

2.1 一次系统设计原则

首先, 智能化开关柜大都使用计算机智能进行监测与控制, 不会对一次系统接线带来影响, 一次系统接线方式及供电方案不变。

其次, 网络的模拟功能在设计的时候具有重要的作用, 要结合计算机技术和各种人工智能, 对其模拟功能进行最大限度的利用。

再次, 智能化的重要一项作用就是无人值班, 降低人力资源的开支, 通过计算机监控系统, 对电力系统的运行状况进行有效的监督和控制, 这种方法不仅极大的提高了工作的效率, 同时节约了大量的资源, 是开发电脑系统的作用之一。

2.2 二次系统设计原则

首先, 开关柜内、值班室与中央信号系统信息数据设置与回路设计不要进行变动, 尽量按照原来的状况。在计算机监测与控制系统中加入一套重复的计量、信号与控制回路信息。

其次, 开关柜内的信息数据设置与回路设计保持原状, 值班室的中央信号系统取消, 集中的保护屏应保留, 计算机监测与控制系统中加入一套重复的计量、信号与控制回路信息。

再次, 开关柜内的信息数据设置与回路设计保持原状, 值班室的中央信号系统中出线开关柜不进入中央信号系统。

3 智能开关的设计

3.1 系统功能

图中展示的结构图是智能电网开关柜自动识别系统的总体结构。这个系统主要包括两个部分, 即开关柜发送端和接收、记录的系统后台。不同的部分具有不同的功能。

发送端的主要功能有下面的几点。打开开关柜门的时候, 发送端装置就会及时的播放开关柜的语音信息, 这些语音信息的主要作用是提示, 确保工作人员打开开关柜的方式是正确的, 同时向后台发送经PT2262编码后的开门信息, 后台接收到信息之后就会进行记录, 记录开关柜编号和开关柜打开的准确时间。当工作人员按下打开装置的确认按钮之后, 就不会再出现浯音提醒, 这个功能就自动的关闭了, 发送端就会及时的向后台发送编码后的确认操作情况。当工作人员完成操作后关闭开关柜门时, 装置向后台发送编码后的关门事件信息, 后台就会对开关柜编号和关门时间进行记录, 同时, 在一些特殊的情况下, 比如装置电池电量低于一定标准的时候, 发送端就会及时的将警报信息发送到系统的后端, 系统就会采取有效的应对措施, 避免出现问题。

3.2 发送端设计

传感器一般选择使用磁性开关, 可以向以单片机为核心的控制模块提供柜门的开关的信息。WT588D是语音模块系统的中心所在, 它具有51单片机内核的语音芯片, 可以通过个人计算机上录制好的语音信息下载到芯片内置的存储器, 或者外挂的大容量存储器。

WT588D的优势是里面存储了200多个语音地址, 并且不同的地址可以组合不同种类的语音信息。在开关柜的自动识别系统中, 播放的语音基本相似, 只是各个开关柜名称及编号不同而已。如果将所有的语音完整地存放进存储器中, 在录音时需要针对每个开关柜单独录制, 混杂在一起, 容易出现错误。但是使用WT588D进行分段录制, 之后再组合起来, 就大大简化了录制的程序, 在使用时仅仅改变与开关柜名称及编号相对应部分的录音就可以完成任务。

无线发送采用DF发射模块, DF无线发射模块通讯方式为调幅AM, 工作频率为315MHz。DF超再生式接收模块通讯方式为调频AM, 接收灵敏度高, 用示波器观察输出波形干净, 抗干扰能力强。DF模块的传输距离与调制信号频率及幅度, 发射电压技电池容量, 发射天线, 接收机的敏感度等有关。

3.3 后台接收设计

无线接收模块选择使用DF接收模块, DF接收模块包含两种不同的模块, 即超再牛接收模块和超外差接收模块。为了提高抗干扰能力, 确保和单片机配合工作时候具有较强的稳定性, 很多电网系统一般选择使用DF超外差RX3600这种具有较高的安全性和较强灵敏度的接收模块。

4结语

电网的发展已经走上了智能化发展的道路, 随着电网互联的不断加剧, 电网安全性问题也日益严峻。实行智能电网提高了电网的信息监测性, 对电网资产形成了有效的控制, 在极大的提高电网安全可靠性的同时, 也在很大程度上降低了电网前期的规划, 运行以及后期维修的成本, 能够对电力负荷和市场参与者的随机性进行及时的有效控制, 提升了电能的质量, 允许有多种发电选择, 实现了资源的优化配置, 不断完善电力市场。

智能电网是依托新的技术发展而形成的一个标准化技术体系, 然而它对技术的使用不是简单叠加, 智能电网的标准不是固定不变的, 在技术的发展下是一个不断完善的过程, 电网稳定性理论日趋成熟, 是推动技术进步的内在动力。

参考文献

[1]郑国兴.智能配电系统断路器与智能电力仪表的配合[J].低压电器, 2007 (04) :23-25.

[2]尤龙.智能化电器和智能化开关柜现状与发展[J].西北电力技术, 2003 (04) :54-56.

[3]周双喜.电力系统电压稳定性分析及其控制[M].北京:中国电力出版社, 2003.

[4]张玉泉, 张小军, 任玉芳.智能化开关柜的发展与应用[J].电工技术, 2012 (01) :76-77.

智能电网系统 篇10

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.

智能电网系统 篇11

【关键词】智能电网；信息网络；信息通信技术

【中图分类号】U665.12 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0035-02

前言

随着电网智能化、互动化程度的提高和新的通信方式的出现，智能电网信息安全防护难度不断增加。我国智能电网是在建设坚强电网的基础上，以建设距离长、容量大等输电特征的特高压电网为核心，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度共6个环节，具有信息化、数字化、自动化、互动化的智能技术特征，并重点关注智能输电领域，结合特高压建设与运营，提升驾驭大电网安全运行的能力，同时统筹配电网智能化建设工作，逐步建设独具特色的智能电网。鉴于信息系统在智能电网建设中的特殊性，本文结合当前电力工业和信息产业的发展现状，从信息技术的角度，探讨了智能电网的对信息网络平台的要求，以及为实现电网智能化，信息系统所应具备的特点和发展形态。

1、智能电网面临的新问题

1.1 智能电网概述

20世纪，能源和环境危机迫使能源系统变革成为必然。电力系统作为能源系统的核心，自上世纪九十年代以来，国际上相继出现的大停电事故暴露出传统电力系统的缺陷，人们开始重新重视和思考电力系统发展方向，智能电网最终成为世界电力工业的变革目标。2009年美国的能源新政掀起了智能电网在世界范圍的建设热潮。电力系统是能源和环境问题的纽带，智能电网理所当然地成为了解决能源气候问题的核心，建设智能电网成为世界各主要国家的发展战略。智能电网以开源节流为目的，促成能源系统的升级换代。在先进的电力一次和二次技术的支持下，在发电侧为大规模新能源接入创造条件；在用户侧支持智能电器设备的即插即用、新型插电式电动汽车的充电与辅助服务、需求侧响应，以及用户能量管理等。

智能电网以能源系统变革为核心，广泛地创造需求、引导需求，形成了涉及能源、环保、制造业、交通运输和IT业等共同组成的生态圈，世界各国和企业巨头都在智能电网所带动的整个生态圈中寻求自己的利益。欧盟重视可再生能源接入，突出电网的高灵活性和高可接入性；美国重视陈旧电力设施的改造和能源的跨区域补给，更强调电网坚强可靠；IBM和谷歌重视信息技术的应用，更强调系统的信息技术解决方案。欧洲能源贫乏、美国地域辽阔，而IT巨头拥有信息技术的优势，这些是造成他们智能电网战略和解决方案不同的主要原因。

1.2 智能电网的调控难题

电力系统的主要职能是一次能源的转换和输送，由于电力系统本身规模庞大和影响因素众多，电力系统的运行规律与控制方法非常复杂。而智能电网的出现又给电网带来了更加多元化的因素，智能电网的有效控制和管理面临着空前的挑战。

（1）电力系统本身的复杂性。随着大规模电网互联，大容量、特高压和各种新型电力电子元件的应用，数量巨大、属性差异显著的电力设备，通过越大规模电网紧密地耦合在一起，任何元件的物理变化，都以光速瞬间波及系统的各个角落，其动态物理过程异常复杂。一方面，电力系统运行遵守电路原理的制约；另一方面，电力企业在管理体制上是分层、分区、分别独立进行的，而电力市场的引入，又对电网运行提出了许多非技术性的要求。技术、管理和市场层面的问题交织在一起，造成电力系统优化控制在可预见的未来仍是世界性难题。

（2）新能源的大规模利用。新能源的大规模利用，是智能电网的主要内容，由于新能源发电的不确定性，以及我国能源禀赋和建设条件的限制，大规模可再生能源需要进行大规模长距离输送，才能得到有效利用，而可再生能源发电的间歇性和波动性，给系统运行控制带来极大困难。

（3）插电式电动汽车入网。电动汽车已经列为我国“863计划”的重大科技专项。作为一种新型负荷，考虑到电池特性和用户行为，其组合特性非常复杂。

若通过有效激励引导用户行为，则可以减小电网峰谷差、提高设备利用率；不然，将给电网运行造成巨大的冲击。更为重要的是，电动汽车可组成分布式储能系统，成为电网的重要可控资源，若通过新型的连接技术和控制方法，实现电动汽车与电网的能量和信息交互，可以为接纳新能源、提高总体能源效率创造条件。电动汽车作为一种新型资源，涉及到电力生产到用户行为的各个方面，这将深刻地改变传统电力系统的运行控制与调度模式。

（4）配电网和用户端智能化。配电网和用户端智能化支持电动汽车、分布式能源和微网接入等，为高可靠性供电和用户互动创造了条件。一方面，通过良好的资源整合与优化配置，电动汽车、分布式能源和需求侧响应可以作为有效资源，起到削峰填谷、降低损耗、推迟电力设施扩建、提高设备和能源利用效率等作用；另一方面，多元化因素的引入，显著地增大了电网运行控制的难度。

（5）信息网与电力网的融合。由于电力系统本身的复杂性，信息通信系统一直是电能可靠传输的重要保障。随着智能电网多元化、互动性等因素的引入，使得传统运行管理方法已经不能适应新环境的要求。信息通信系统与电力网的融合，为电力系统智能化创造了条件。而信息通信系统为电网运行控制提供新的解决方案的同时，也使得信息系统的安全风险也变得更加严重。

2、智能电网的信息网络支撑平台

2.1 信息系统是实现电网智能化的载体

随着电网规模膨胀和复杂性的提高，信息系统成为保障电力系统安全稳定运行不可或缺的一部分。现代电力系统，已经发展成为传统电力系统、信息通信系统与监控系统组成的一体化网络，其生产自动化和运营管理水平的提高，与信息技术的发展息息相关。下一代智能电网对电网自动化和运营水平提出了更高的要求，实现智能电网，必须将信息技术的神经网络贯穿全网，通过传感器网络、智能终端、智能控制中心和信息网络实现全网可观可控，变革传统电网的控制和运营模式，以兼容新能源和灵活应对用户的多样需求。由于智能电网多元、互动等因素的引入，使得技术、管理和市场层面的关系更加错综复杂，并更多地涉及到其他领域的问题，如环境保护、信息安全、人们行为模式等。智能电网赋予了电力系统新的功能和形态，这一变革要求电网运行控制和管理模式的转变，这一转变以电力技术和信息技术的发展和广泛应用为技术保证。

电力系统为人类社会的生产和生活服务，在发、输、配、用等各个环节都涉及到人的因素，具体表现为电力、资金和信息的流动。电力从电源流向用户，资金从用户流向电源，信息在电源和用户之间双向流动，为电力系统正常运行提供保障。在智能电网环境下，信息通信系统贯穿于电力系统的各个环节，作为電力系统的神经系统，其涉及的是信息的流动，包括信息的采集、传输、处理、挖掘、分配和展示。电力系统运行控制以及各项业务的开展，集中体现为神经系统的信息处理过程，电力流和资金流的管理，最终表现为信息流的管理，信息系统成为电网智能化的载体。

2.2 智能电网的信息网络支撑平台结构

智能电网多元、互动因素的引入，使得信息管理的重要性空前，信息网络平台成为电力系统运行管理的基础保障。由于电力系统各项业务紧密关联、相互依托，智能电网的信息网络平台，必须建立在开放系统和数据共享的基础上，需要将信息技术渗透于发、输、变、配、用和调度各个环节，通过信息网络的触角，监控全网设备的参数和状态，支持信息双向互动，实现全网自适应优化运行，并能够支持企业资产全生命周期管理，辅助企业发展决策。信息网络支撑平台的总体结构，如图1所示，其核心是数据共享平台，由数据交换平台、通用数据访问接口和公共信息模型（CIM）构成。数据交换平台实现了数据处理与具体位置的无关性，通用数据访问接口，实现了数据访问方式与具体应用的无关性，公共信息模型，实现了数据表示与具体应用的无关性，三者共同提供了一种数据共享机制，为智能电网各种数据处理和业务应用铺平了道路。

值得注意的是，数据交换平台的设计和实现，不仅需要考虑数据的一致性和有效性，同时还要特别关注对通信延迟要求较高的环节，如广域控制和保护等，从而真正满足智能电网对数据的各种要求。通信基础设施是数据共享机制的物理基础，先进的业务应用系统是智能电网的大脑。通信基础设施、数据共享平台和业务应用，共同构成了信息网络支撑平台。实施全面的信息网络支撑平台建设，需要遵循以下几个方面的要求：

（1）在基础设施方面，构建全覆盖、宽带、实时、具有业务感知能力的信息通信网络。

（2）在体系架构方面，采用SOA架构，构建满足电力业务需求的服务体系；建立具有统一接口、统一信息模型的数据共享平台。

（3）在业务系统方面，总体规划，制定统一的业务标准和服务标准；完善业务信息系统，满足电力企业、用户和第三方的业务需求；实现信息和软件资源共享，以及不同业务系统的协同工作。

（4）在开发维护方面，构建开放统一的信息通信管理系统，实现对全网信息通信资源的一站式监测和维护；建立电力企业业务应用基础开发平台，以提高软件开发效率和质量。

（5）在安全保障方面，健全安全管理规章制度，规避人为造成的信息安全风险；完善信息安全技术保障体系，提供全方位的软硬件安全防护。

2.3 智能电网的信息技术保障

简单地将互联网技术移植到传统电力系统，无法实现智能电网，电力系统对信息通信系统有很多特殊的要求，与互联网信息服务本身有显著的不同。智能电网运行管理，对通信系统的带宽、实时性、可靠性和安全性的要求浮动范围宽广，在现场设备级和厂站级对通信实时性和可靠性要求非常苛刻。互联网物理设备和通信协议等，在电力系统的很多领域尚不能满足要求，IEC61850等已有工业协议给电力信息通信提供了解决方案，仍然存在着许多智能电网领域的信息通信需求得不到满足。智能电网为信息产业提供了巨大的发展机遇，互联网底层技术的发展，为智能电网的实现提供基础保障。

云计算是近年来IT业兴起的一种网络应用模式，在商业领域获得了很多成功的应用。云计算将抽象的计算能力变成一种商品，通过网络将计算资源优化整合，以大规模计算代替分散应用，这为智能电网海量信息处理提供了可能。在现有的硬件条件下，电力系统应用如进行广泛的系统动态超实时仿真等，还受到计算能力的限制，云计算以前所未有的信息存储、传输和计算能力，可以对智能电网信息资源进行充分整合，打造电力系统的“超级计算机”，为电力系统运行管理的智能化和服务的多样化提供了实现途径。

3、结束语

智能电网系统 篇12

一、电网技术实施的必要性

随着人们对电能的需求不断增加, 电网的技术也在不断地提高, 这就使得传统的电网调度系统很难满足现在的技术要求, 主要表现为以下几个方面: (1) 我国电力建设的规模不断扩大和深入, 为电力调度人员带来了很大的工作压力; (2) 在电网的建设过程和运行过程中会接入规模比较大的间歇性的电源, 这样就增大了电网调度的难度; (3) 随着智能电网建设的不断深入以及技术的广泛应用, 就需要更新传统的电网调度系统, 开发更加智能化的调度系统。由于目前理论水平的限制, 电网调度系统并不具有特别高的额智能化以及自动化的水平, 整个的调度系统的决策并不是行综合角度出发, 没有对整体进行整合。电网调度系统今后主要的发展目标就对调度系统的自动化程度不断地进行完善。不断地应用各种新的人工智能技术、网络以及通信等技术, 是电力调度系统拥有更好的准确性以及快速的操作性。智能调度技术步进能够整合和提高WAMS以及EMS的系统功能, 同时还为建立网络数据库以及电网的顺利运行打下很好地基础。

二、电网调度技术的现状及发展趋势

电网调度系统主要有两种系统, 一种是OMS系统, 一种是EMS系统, 工作人员可以通过EMS系统实现对电网运行状态的监控, 是一种调度自动化的能量管理系统, 该系统主要包括有多个子系统, 例如WEB子系统、DTS子系统、高级应用系统、监控系统以及数据采集系统等, 这些子系统又包含还有不同的部分来实现不同的功能。OMS系统是一个能够进行省地一体化调度的系统管理平台, 还可以实现对各个专业进行管理, 例如可以同时对计划管理、方式管理、通信管理、自动化管理以及调度管理等的线上管理, 并能够实现与自动化管理系统的数据进行连接。

智能电网是一种拥有高科技水平的新型的电网, 其主要特点是具有比较高的安全系数、环境污染比较小、能耗比较低等。欧美国家是智能电网技术的发源地, 目前我国的智能电网仍然处于发展的阶段, 受我国电网建设自身水平的影响以及未来的发展趋势, 目前我国主要致力于发展特高压智能电网的建设, 主要包括大型电网的使用、智能变电站以及特高压输变电的控制等技术方面。不断地提高电网抗干扰的能力, 另外还能够在电网运行的过程中对运行状态进行实时地监测和分析, 能够及时地发现并解决发生的问题。

三、智能电网技术的应用

1.对电网实时监控

电网调度技术是整个电网管理系统最基础的技术, 其中电网的实时监控包括很多方面的功能, 例如记录事件发生的顺序、处理历史数据以及多源数据、对于发生事故的追忆、电网运行状态的控制和调节、采集和处理数据、图形的显示等等。

2.对于变电站的集中监控以及设备信息的管理

变电站的集中监控通常是为了在没有工作人员值班的条件下, 变电站集中地对各个功能模块进行控制和监测, 保证各个模块正常的功能运行。变电站的集中监控主要表现在以下几个方面: (1) 对监控采集的数据进行处理; (2) 对不同责任区的监控以及对信息的分流; (3) 防误闭锁以及操作的预演; (4) 定时的模型建立以及显示等。设备信息的管理在这里主要是指对二次设备信息进行管理, 主要是在电网的故障分析和处理上综合应用调控一体化系统, 为了保证我们需要保护的信息和电网的调控系统在一个应用平台中, 提高电网调控系统的自动化程度, 我们就必须要对接受的数据进行设置以保证该系统能够正常接受发电场的信息以及运行过程中出现的故障信息。

3.综合智能分析与警告

综合智能分析与警告是一个综合的、统一的预警平台, 是为了电网发出预警的应用以及对电网的监控进行综合统一, 然后使用统一的格式来对信息进行描述、接收以及汇总。该技术的应用不仅能够同时描述汇总所有的警告信息, 同时还能够根据每种信息的不同特点对信息进行合理地分类和整理, 信息的处理量也比较大。

4.网络分析功能以及电压自动控制的应用

电压的自动控制是为了使电网运行更加稳定和安全, 保证该区域内的运行和输送的电压符合规定, 降低电压约束区域的电能的损耗, 使关口功率的因素处于最低值。网络分析功能是由很多的功能模块组成的, 主要是为了实现实时监控功能以及网络分析功能的一体化建设, 其基本功能模块主要有调度员潮流、状态估计以及网络拓扑几个功能模块。网络分析功能软件的运行方式有3种, 即规划状态运行方式、研究态运行方式以及实时态运行方式。规划态运行软件是对电网以后的运行情况进行分析和研究, 提出更好的控制方法来提升系统的性能;研究态运行方式把电网目前的运行状态和以前的运行状态进行检查和分析;实时态运行方式是指实时地分析电网运行中的数据, 并分析其安全性能。

四、技术展望

目前智能电网调度控制系统在技术上虽然有了很大的突破, 但是随着可再生能源的不断减少、市场化的改革不断地深入、计算机技术的快速发展以及网络环境的不断恶化等, 都对电网的调度系统提出了新的技术要求, 因此我们还需要对此做更深入地研究。

1.电网模型以及变电站模型之间的互动映射技术。这两个模型之间的转换一直都是很多相关的专家试图研究突破的地方, 都是电网中的一次设备是这两者之间的关系, 因此我们可以不进行转换而直接映射, 但是对于如何实现这两者之间的互动和映射, 这个问题还需要我们更加深入地研究和分析。

2.实时服务协议。SOA中主要的访问方式是以文本的形式进行的, 这种访问方式不仅效率比较低, 而且也不支持实时服务。实时通用服务协议就是针对这些问题而研发的, 主要使用的是二进制的编码技术, 能够实现数据的动态自定义, 不仅能够兼容其他类型的实时通信协议, 而且还具有较高的可靠性、比较强的实时性、机制比较简单、容易实现的优点。

3.安全免疫技术以及可信的计算技术。电力二次系统的安全防护体系主要是由5个基本方面所组成的, 分别为安全管理以及物理安全、基因安全、本体安全以及结构安全, 这5个基本方面一共可以划分为11个层次。结构安全一共可以划分为纵向认证、横向隔离、网络专用以及安全分区4个层次;基因安全在可信计算的基础上所进行的版本管理以及安全免疫;本体安全一共可以划分为芯片没有恶意的指令、机器没有恶意芯片、软件没有恶意漏洞以及没有恶意软件4个层次;物理安全指的是对所涉及的比较核心的业务和数据进行备份;安全管理是指对所有的核心业务进行的管理。

4.对于短期电力市场的优化。目前我国的电力发展情况相对于欧美等发达国家来说还是比较落后的, 而且其中的发展过程也比较的曲折。虽然目前我国在不断地进行智能电网的建设, 并且能够进行短期的电力运行, 但是对于实际的运行情况还没有进行具体地考察, 也没有形成比较明了的市场规则。我国在多级电力市场以及多时段之间没有很好地进行协调, 这都是需要进行分析研究的问题。

结论

我国电网建设规模的不断扩大, 供电的需求不断增加, 智能电网已成为未来的发展趋势, 相应的智能电网技术也必将是未来的主要技术, 或许会成为电力行业的一场工业革命。新能源战略的出台更是使智能电网显得越来越重要, 在电网的调度系统中, 智能电网技术不仅能够进行双向的互动, 可以实现配电的动态拓扑以及网络监控和自愈等。通过上述的分析我们可以看出智能电网技术在电网的调度系统中是非常有效的技术, 具有非常广阔的发展前景。

摘要：电网调度系统是智能电网建设中的一个重要的部分, 能够保障智能电网安全、稳定、可靠地运行, 对于经济的发展、社会的稳定以及人们日常生活的保证有着非常重要的意义。近几年, 我国的电网技术取得了飞速的发展, 尤其是智能电网的推广和建设, 传统的电网调度系统以远远地满足不了目前的供电要求, 智能电网技术就成为了一种应运而生的技术。该技术依据其较高的安全系数、能耗少以及污染小等特点而被广泛地应用。本文主要对该技术目前的应用情况进行分析和研究。

关键词：电网调度系统,智能电网技术,应用研究

参考文献

[1]张东霞, 姚良忠, 马文媛.中外智能电网发展战略[J].中国电机工程学报, 2013, 33 (31) :1-14.

[2]于慧苹.智能电网技术在电网调度系统中的应用[J].河南科技, 2013 (10) :140.