智能电网调度一体化设计与研究高国峰

智能电网调度一体化设计与研究高国峰

(内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古呼和浩特010010)

摘要:随着科学技术的发展和电力工业技术的进步,如何科学有效的利用电力资源,降低损耗,节约能源并建立可持续的发展机制是目前各国科学技术界研究的首要问题。建立高效的智能电网系统、智能的控制电网调度是现阶段必然也必须研究的问题。目前关于智能电网调度的认识,业界已经有统一的看法,即利用高效、智能的科学手段来提高电网日常运行水平,来达到节约能源,提高效率,安全优质的运行的目的。

关键词:智能电网;调度控制;一体化管理;数据库

1智能电网调度一体化的相关方案

1.1数据采集一体化

由于智能电网必须实时传送动态数据同时科学合理的对动态数据进行分析,因此数据采集的一体化是电网调度一体化的基础功能。由于现在的电力系统采用的是第四代SCADA/EMS系统(Su-pervisoryControlAndDataAcquisition),但是SCADA/EMS系统不能采集动态的实时数据,因此不能满足智能电网一体化的要求,而同步测量单位设备(PhasorMeasurementUnit,PMU)可以自动保存相关的瞬时数据,瞬时数据可以保存到九千六百点到一万点,这样PMU就可以大量的减少系统维护工作量,同时还可以策略系统中发电机的功角等功能,未来可以利用SCADA/EMS系统与PMU系统的结合来实现数据的一体化。

1.2数据平台一体化

依据相关要求,智能电脑中的基础数据平台必须要全面的支持电网实时监控、电网安全校对、电网调度等功能。为了实现平台的一体化,首先需要就要实现数据库的一体化,因此从某种意义上来说,数据平台的一体化就是数据库的一体化。由于SCADA/EMS系统采集的数据量较少,SCADA/EMS系统现在主要使用ORACLE的关系数据库来储存现在电网中的相关数据。但是随着PMU的不断应用,单纯的使用ORACLE来存储大量的数据已经变得越来越困难。PI数据库和eDNA数据库开始得到越来越多的应用。这两个数据库可以按照时间序列存放实时的动态的数据,这正是PMU系统所需要的。因此为了实现数据库平台的一体化,可以综合利用ORACLE数据库、PI数据库和eDNA数据库,根据子系统的特点采用合适的数据库,主要方案有两种:ORACLE数据库和PI数据库混合使用、O-RACLE数据库和DNA数据库混合应用。

1.3功能一体化

功能的一体化是指电网系统中的多项功能(例如在线静态或动态的分析计算)可以集成在同一个系统中实现。在功能一体化过程中,面临的最大问题是SCADA/EMS系统的状态估计精度较低,随着PMU代替SCADA/EMS系统,这样就可以将EMS、FWRS系统、预警系统以及WAMS系统等功能一体化。然而功能的一体化现在是一个设想,主要是因为现在电网系统中SCADA/EMS系统应用很多,当然,随着PMU的不断深入的应用,电网调度功能的一体化也将会实现。

2智能电网调度的设计与应用

2.1静态、动态数据的一体化

调度人员若想准确地了解电网的运行情况,就需要对动态数据进行及时有效的分析。SCADA/EMS是电力系统运行的支持系统。调度人员虽然能用这种系统直接获取电网数据,但是所获得的数据却是静态的,无法满足对电网的需求。PMU系统可以采集到动态数据,且具有保护录波仪器的功能,当电网发生轻微扰动,可以保护录波仪,但是,当电网发生大的扰动时,电网保存的暂存数据达不到精准度的要求,存在一定的局限性,另外,这种设备不具备遥调和遥控的功能,非常不方便。最主要的一点是,PMU的上传速度为50帧每秒,数据网上由于动态数据的传输容易发生堵塞,还会浪费磁盘的存储。因此,应该想办法使PMU系统更加完善,如果能够同时具备静态和动态数据采集和传输功能,就可以替代SCADA和有故障的录波仪,提高工作人员的工作效率。

2.2数据平台的一体化

数据平台一体化是要求其拥有数据库的管理和访问、数据交换机制和人机环境等,现在所使用的数据库ORACLE已经不能满足PMU的要求了。所使用的数据库中,PI和Edna这两种数据库较为成熟,它们都能根据时间序列进行存储和压缩,而PMU这种拥有大量数据的系统正需要这样一个数据库进行长期的存储,便于日后事故的分析,这两种数据库具有传统数据库不具备的快速查询和访问的能力,而且在强大的电网扰动下,它们也能很好地保存动态电网数据的存储,从而大大地降低了对存储空间的要求。但是它们只是纯文件系统的存储方式,ORACLE相对于以上两种数据库更有优势,因此,应采用ORACLE和PI结合,或者ORACLE与eDNA相结合的数据库方式更为方便。

目前,国内存在着许多像WAMS和动态预警系统一样的各自独立的系统,都存在着运行不稳定的情况,因此若将EMS系统与这两种系统放在同一个平台运行,EMS系统的稳定和可靠性就会受到影响。随着科学技术的发展,这些新系统的运行可靠性有了很大程度的提高,使其与EMS系统在同一平台运行成为了可能,甚至为其奠定了坚实的基础。这种情况,不仅减少了自动化相关人员的繁琐的工作量,而且也方便了调度员对电网的检测和控制。

实现电网调度的一体化有以下几个方面的优势:

(1)各种测量数据集成在一起,在简化接口设计的同时,实现了数据的共享,方便了进一步方案的实施;(2)实现了一体化的维护,由于电网的拓扑结构和厂站接线图的繁琐,给工作人员带来了沉重的负担,一体化平台的实施,在减轻工作人员工作量的同时,提高了维护的方便性;(3)一体化平台的顺利进行实现了可以在同一台人机交换站对各个系统进行监测和控制,同时对电网的稳态、暂态和动态数据进行监视,方便快捷。(4)在减少硬件投资的基础上,实现了硬件资源的共享。

2.3功能一体化

调度的运行人员面临的最大问题就是电网的动态监测问题,为了减轻工作量,应当把智能化的电网逐渐的渗透到运行中,就是要把电网的动态预警系统以及

辅助决策系统的功能推广并且运用到电网的层面上,使调度计划能够很好的实施,并且能够安全的校核,从而实现动态预警以及决策系统功能的一体化。

要实现功能一体化,需要长期的规划。(1)控制产品的成本,以达到产值利润率提高的效果。(2)为了提高工程的质量,应该加强工程的质量预控。(3)加大自主研发的投入力度,做好创新技术工作,各建筑企业需要定制长效机制,来提升企业的核心竞争力。(4)为了提高经济效益,让企业发挥出经营优势来提高管理水平,首要的艰巨任务就是要完善信息化建设。

3总结

智能电网调度一体化系统设计,是我国电力系统建设信息化和智能发展的主要方向,就社会电力供应、网络安全和信息传输来说成为电网建设的主要特征,对我国电力系统全方位发展提供了更好的思路。

参考文献:

[1]刘艳敏,智能电网调度一体化管理在电网设计中的应用[J]中国高新技术企业,2013(15):134

[2]涂卫平,周华峰.智能电网调度自动化技术初探[J].广西电力.2010(21):78

作者简介:

高国峰(1981.9.12),男,蒙古族,工程师,大学本科学历,研究方向:电网调度自动化

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智能电网调度一体化设计与研究高国峰
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