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探究電力調度自動化系統應用現狀與發展趨勢
2022-10-10 16:36:00 來源:能源科技
朱麗娜1 馬躍迪1 李新2
(1.國網河南省電力公司鶴壁市供電公司,河南鶴壁 458000;2.國網河南省電力公司新鄉市供電公司,河南新鄉 453000)
摘 要 : 伴隨著時代和科技的不斷發展,電網的覆蓋面越來越廣,用電量的持續增長,對于電網的調度提出了新的要求。電力調度系統的發展與應用,極大地改善了電網的使用效率,從而提高了電網的運行效率。
關鍵詞:電力調度;自動化;應用;策略
中圖分類號: TM734 文獻標識碼: A 文章編號:1671-2064(2022)17-0020-03
隨著國家電力發展和多次的電網改造,全國電網已基本實現了全面覆蓋,全國用電總量達到75110億千瓦時,比上年同期增加了3.1%。為了滿足廣大用戶的需要,實現電力的生產與調度是一個浩大的工程,通過采用電力調度自動化技術可以很好的解決這個問題。
1.電力調度自動化系統的應用價值
目前的電網調度自動化系統包括人機連接、計算機、遠動三種系統,能夠對電網進行實時、動態的監控,而其中最關鍵的是能夠采集電網運行的實時信息,從而使控制人員能夠科學、合理地進行電力系統的遠程調度,并對電網的安全狀況進行監控,從而提高電網的安全可靠性,達到節約人力、物力的效果,確保電網的高效運轉。
2.電力調度自動化系統的發展歷程
在我國的電網建設初期,只有少數地區具備了用電的條件。在電力系統發展到一定程度之前,常規的控制方式已無法適應電網的發展。在計算機技術尚未發展起來的自動化初期,利用特殊的信道采集電力的工作信息,實現簡單的切換控制,是電網調度自動化的初級階段。隨著計算機技術的不斷發展和進步,電力調度自動化已步入計算機時代,能夠全面掌握電網的運行數據,但由于需要手工計算、確定調度方案等因素,從而導致不能適應電力用戶的不斷增加。隨著計算機技術的飛速發展,用戶數量的激增,電力調度自動化已步入現代化的應用階段,高自動化的遠程監控系統大量投入、設備的更新、技術的投入、管理的觀念的進步,使得電力系統與設備的軟硬件同步發展。
3.電力調度自動化系統的應用現狀
電力調度自動化系統從電力生產企業的初期應用,逐步向電力生產、電網運行和維護、大型用戶群的發展,為電力的合理、有效地使用電力提供了方便。
3.1應用范圍進一步擴大
國家電網將重點放在建設具有中國特色的世界一流能源網絡上,以綠色發展為重點,推進新型電力體系的建設與轉換;在加強安全保障方面,建立了能源互聯網的安全防范系統,提高了對信息安全的感知能力和動態的智能化保護能力;在綜合調度方面,要從整體提升信息采集、傳輸、處理、應用等方面,推進傳統電網基礎設施與新型數字化基礎設施的整合,推進電網調度、運營管理智能化,實現以數字化轉型為主線的智慧賦能。隨著電力行業的不斷發展,電力調度自動化系統的應用越來越廣泛,經過多次的電力改造,從城市向廣大的農村地區擴展,智能電表的繳費、斷電、查詢等功能也全部實現了自動化,為電力公司和用戶的工作帶來了極大的便利,節約了大量的人力物力,從而推動了電力自動化的發展。
3.2核心技術進一步成熟
電力調度自動化系統的應用,主要是由于一些關鍵技術的成熟與發展。一是對電能的采集和存儲。該系統能夠對各地區的用電狀況和個人用電狀況進行實時監控,并能采集到相應的數據。比如,在電力生產緊張的時候,根據各地區的用電情況進行比較,可以實現對居民、農業、工業的供電進行合理的配置,并將其作為居民日常用電的重點。在數據監控方面,也有一項應用,那就是采集數據,根據數據的分析,確定該地區是否要進行設備更新,而不是由人工對線路、變壓器等設備進行測試。數據記錄是第一、最精確、最有效的數據。二是對電網的故障進行分析和解決。傳統的供電故障采用手工操作,采用手工操作,不僅效率低,而且安全性差。電力調度自動化系統可以根據用戶的反饋信息,精確地找出故障的位置和原因,當超出負載電壓時,該區域的供電電源會自動斷開,而由于系統的一些問題或漏洞,也能自行解決。三是對電網的運行和管理。利用現代計算機技術、通訊技術,研制出多種監控系統,對電力系統進行快速的監控和遠程監控。比如SD-6000,利用通信網絡的優勢,以模塊化的方式,保證了電力調度中心能夠有效地控制各個功能環節;SCADA系統具有自動調度的特點,它可以和上下兩層的調度組成一個廣域網,以完成網絡數據的傳輸,并具有遠程調試的作用。通過采用自動控制技術,保證了電力資源的有效利用和分配。
3.3科技創新進一步增加
在電力發展上,國家為了保證自身的競爭優勢,每年都會進行大量的技術創新,并重點培養了大量的高水平的技術人員,特別是那些擅長計算機技術和自動化技術的人才。
4.電力調度自動化系統的發展趨勢
隨著用電量的增加以及人員技術水平的提高,應用領域的不斷擴展,用戶對用電的質量提出了更高的要求,同時也給企業帶來了更多的管理壓力,使得自動化系統的使用已經成為一種必然。
4.1智能化
智能化是當今計算機技術發展的普遍趨勢,并逐漸在各行各業中得到廣泛的應用。電力調度自動化也必將走向智能化,它將取代人力資源,在更多的電力生產和經營過程中,將會大大提高企業的經營效率,從而使電力調度工作進一步深入。電力調度智能化不僅僅是自動化的智能化,它還包含了一整套智能的智能控制和調度系統,如智能電表、智能設備和智能技術。智能控制系統基于已有的電源指令,完成開關和閉合的電路;根據故障的診斷和分析,進行有效的故障排除;為網絡信息安全、調度人員的人身安全等提供了更加可靠的保證。由于受智能技術發展與應用的制約,目前還處于摸索與實驗階段,應用領域較為局限。
4.2可視化
由于目前的技術比較復雜,對使用者的綜合能力和素質都有很高的要求,因此必須要有專門的人才來進行實際的操作和分析。在將來,自動化系統的推廣和應用,必然會面對形形色色的使用者,其中大部分可能都是非專業人士,如果要把電力調度自動化系統推向市場,必然會走向簡化,即所謂的可視化,它可以自動地把收集到的信息轉換成直觀的圖形和結論。通過將定位技術與大數據技術相結合,能夠將故障的位置和原因顯示在一個動態圖表中,從而為用戶制定科學的排程和維修計劃。可視化的目標是將電力調度自動化系統推廣到普通客戶群,在小規模的電網中進行獨立的調度與管理,從而避免由于突發故障而向電力專業技術人員求助,減少了維護和人力資源的緊張。
4.3市場化
目前,電力調度自動化系統主要用于全國電網的生產、經營、運行,以滿足大規模電網調度的需要。隨著計算機技術的發展,電力調度自動化系統的應用越來越廣泛,例如,大型的工業企業,每年的電費支出都會很高,通過智能的自動調度系統,對整個企業的用電進行有效的管理,既可以保證企業的日常用電,又可以節省大量的電能。目前,在美國等發達國家,智能辦公大樓已廣泛應用,能夠在辦公場所無人辦公時,自動切斷不必要的電源,實現智能調度自動化,精確地控制用電量,營造節約、安全的辦公環境。其它技術也可以在大型農場、商場、醫院等行業中推廣,為全國建設節能電網。
4.4個性化
隨著電力調度自動化的市場化、智能化,電力調度自動化系統的不斷向個性化發展,以適應各種用戶的需要。比如,對于家用來說,有一個易于操作的自動控制系統;為國家電網和其他的電力經營管理公司提供了運算速度快、執行效率高、功能復雜的專業化系統;面向中小型企業,有適合于發展電力控制的自動化系統。主網與分級電網的互聯,使電網結構得到了進一步的優化,供電公司和客戶能夠進行一對一的個性化的服務和維護,并根據客戶的需求,為客戶提供個性化的供電改造和應用。個人化和市場化是相互促進的,個人化是市場化的基礎,市場化要求的是個性化的自動化體系,這也是各產業技術發展和進步的主要目的。
4.5模塊化
目前,電力調度自動化已逐步走向模塊化,但是在數據交換方面,還存在著很多問題。員工可以利用相關的軟件,建立起相應的結構體系。通過研究,我們發現,將自動化和模塊化有機地結合起來,可以提高整個系統的工作效率。
4.6綜合自動化
電力調度自動化也是如此,綜合型的發展趨勢,可以對系統進行優化,與相應的平臺合作,可以提高系統的管理水平,提高系統的探測能力,提高預警能力,防止出現意外,導致系統出現故障。通過運用綜合管理模式可以增強監督管理的質量,保證監督的有效性。
5.電力調度自動化系統的思考
隨著持續增長的人口數量和不斷增加的資源消費,如石油、天然氣等可再生資源的儲備也在迅速減少,對電力的需求也在不斷增加,特別是依賴于電力的工業,需要通過各種途徑來實現對電力的合理利用:
一是對網絡進行了優化。國家電網在其供電范圍內設立多個調度中心,初期根據客戶的需求,按地區劃分,但電力資源分布不合理,由于某些地區出現了人口聚集、大量外流現象,因此必須對電網進行重新規劃,根據用電需求和市場需求,劃分出一片合理的網絡區塊;二是加強科技創新。電力調度自動化水平的提高,離不開科技的發展,特別是與此密切相關的信息采集技術和遙測感應技術,要提高對信息的采集、準確度、信息的傳播、分享、數據分析等方面的技術,目前一些企業已采用了新的傳感器,在信息傳輸和分析方面已經具有明顯的優越性;三是生產設備。為了滿足電力調度自動化系統的要求,必須要有智能電表、智能變壓器、智能線路以及各類儀表、儀器等,這些都要與電力調度自動化系統的配套設施配套齊全,才能保證電網的高效運轉。
6.結束語
綜上所述,電力調度自動化是社會發展的需要和趨勢,它在今后的發展中有著廣泛的應用前景。技術上的突破、裝備的優化、人才的培訓、精確的控制、診斷、修復和安全的維護等,都是電力資源的合理配置。采用電力調度自動化系統,可以保證電力系統的正常工作,提高電網的運行效率。
參考文獻
[1] 謝棟.電力調度自動化系統的應用與優化[J].機電信息, 2017(3):83-84.
[2] 周南菁.淺析電力調度自動化系統安全[J].科技風,2019 (3):200.
[3] 裴建英.電力調度自動化系統應用現狀與發展趨勢[J].區域治理,2020(22):36.