信息技术在智能电网中的应用
  作者:张进士    来源:众智文化论文网     查看:496次 字体:
    摘要:为应对全球暖化及促进经济社会结构调整、技术革新、推动就业及节能减排等需要,作为现代经济社会发展重要支撑、影响人类进步的电力系统的升级改造,智能电网技术应运而生。智能电网是在发电、输电、变电、配电、用电、调度环节使用的智能化技术、优化配置电能,并最终实现节能减排的先进电网。本文通过对信息技术在智能电网技术中的应用的介绍与分析,展现了其应用方向与使用价值。
  关键词:信息技术;智能电网;数据分析与应用
  一、智能电网
  智能电网,即电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的设备技术、先进的测量和传感技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的安全、可靠、经济、高效运行的目标。它是在发电、输电、变电、配电、用电、调度环节使用的智能化技术、优化配置电能,并最终实现节能减排的先进电网。
  早在21世纪初,发达国家就已开始研究智能电网的相关技术。2005年,坎贝尔利用Swarm原理让大楼中的电器能够进行相互协调,进而减少大楼在用电高峰期的用电量,这个技术在一定程度上赋予了电器智能,提高了能源的利用效率。在2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》当中强调了智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个重要关键技术与未来发展方向。此时的智能电网主要指的是输配电过程中的自动化技术。2006年IBM公司与全球电力专业的研究机构以及电力企业合作开发了“智能电网”的解决方案。该方案标志着智能电网概念的正式诞生。
  在我国,能源专家武建东提出了“互动电网”的概念,该概念将智能电网的含义涵盖其中。互动电网能够通过电子智能终端让用户、电网公司形成网络互动与即时连接,进而实现电力数据的实时、高速、双向交换,实现电力、电讯、电视、智能家电控制以及电池集成充电等多种用途的开发应用,同时还可以对系统中的数据进行整合,对中央电力体系的集成作用进行完善,实现临界负荷保护,对电网的管理进行优化。
  二、信息技术在智能电网中的应用
  智能电网实际上是现代信息技术在传统电网的一个应用,也可以说信息技术的发展和电力信息化时代的到来促进了电网的智能化发展。
  (一)利用信息技术构建高速双向通信系统
  智能电网实现的基础是能够构建起高速、双向、实时、集成的通信系统。如果不能够构建起这样的系统,那么智能电网的特征都不能够实现,在智能电网中各种数据的获取、处理以及控制都需要通信系统进行支持。
  智能电网中通信系统与电网都需要深入到千家万户,只有这样才能够实现智能电网的目标与主要特征。通信系统的构建能够让智能电网实现动态的信息交互以及电力交换互动,进而提高电网的供电可靠性与资产的利用率,并能够让电网有效的抵御攻击,提高电网价值。高速双向通信系统的构建,能够让电网通过不断的自我监测与校正,逐渐的完善电网,提高电网效率。同时通过通信系统能够对各种扰动进行监测,实现补偿,对潮流进行重新分配,防止事故的扩大。系统能够让各种不同的智能电子设备、智能表计、控制设备、电力电子控制器、保护系统以及用户实现网络化的通信,提高对整个电网的驾驭能力以及服务水平。
  这一个领域中主要有两个方面的技术需要重点关注:1.开放的通信架构,要能够形成一个“即插即用”的环境,让各个电网元件能够给进行网络化的通信;2.统一的技术标准,只有一套统一的技术标准,才能够让所有的传感器、电子设备以及应用系统之间实现无缝通信,实现各种系统与设备之间的互操作功能。本公司智能光网络及MSTP系统很好支撑智能调度、智能配用电系统的应用。
  (二)数字化测量、控制技术
  智能电网中参数测量技术有着十分重要的重要作用,通过先进的参数测量技术能够准确的获取各种数据并将这些数据转换成数据信息,供智能电网各方面的使用。如通过营销系统、电能量采集系统及客服系统的应用,利用这些数据能够对电网设备的健康情况与电网的完整性进行评估,对表计进行读取、防止窃电、对电网的阻塞进行缓减、加强与用户之间的沟通。通过智能传感器、智能电子设备以及其他先进的分析工具对用户参数以及电网元件的状态情况进行测量,如设备在线监测系统的应用,进而对整个电力系统的设备状态进行合理的监测与评估,这些数据都是准实时数据,对掌握电网整体的运行状况具有重要的意义,同时还要利用向量测量单元以及全球卫星定位系统的时间信号,来实现电网早期的预警。
  对于电力公司来说,通过参数测量技术,能够让电力系统工作人员与规划人员获取更多的有效数据,如利用配网自动化系统、GIS系统、生产管理系统GPMS等应用,获取功率因数、电能质量、设备健康状况、故障定位、变压器与线路状况等多项数据。通过特定的软件将这些数据进行收集、储存、分析和处理,能够为电力公司的其他业务提供高级应用及决策。
  (三)信息技术促进电力一、二次设备的融合
  在传统变电站中,测量、控制、检测、计量、保护等功能的二次设备是分散布致且是孤立运行的,一次设备和二次设备之间通过电缆实现连接。智能变电站的发展需要将间隔层的二次设备高度集成,形成一体化的智能组件并通过光纤和一次设备以及站控层设备实现通信。随着技术进步,未来智能变电站将不存在一次设备和二次设备的区别,具备测量、控制、检测、计量、保护等功能的二次设备将全部集成到一次设备内部,组成智能设备,以满足智能变电站对自动化和智能化的要求。
  (四)数据分析与智能应用
  信息技术中包含有多种数据处理技术,在智能电网中会产生大量的数据,这些数据能够反映出整个智能电网的运行情况,对这些数据的分析就显得相当的重要,建立数据中心,集中管理并开发应用。计算机所拥有的强大的数据处理能力与各种软件分析工具为分析这些数据提供了有效的手段。同时在智能电网中状态估计与应急分析都需要在秒级而不是分钟级的基础上完成分析,只有这样才能够给系统运行人员足够的时间来对紧急问题进行响应。同时通过专家系统则能够将数据转化为有用的信息应用于快速决策。负荷预测使用这些准实时数据以及天气预报技术能够对负荷进行准确预测。概率风险分析则能够对设备检修期间、系统压力较大期间以及不希望的供电中断时的风险水平进行评估。
  三、结语
  智能电网的构建离不开各种信息技术的应用。缺少了信息技术智能电网的特征也就难以体现。因此,在构建智能电网的过程中需要就信息技术的应用进行详细的

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