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探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势
2022-10-10 16:36:00 来源:能源科技
朱丽娜1 马跃迪1 李新2
(1.国网河南省电力公司鹤壁市供电公司,河南鹤壁 458000;2.国网河南省电力公司新乡市供电公司,河南新乡 453000)
摘 要 : 伴随着时代和科技的不断发展,电网的覆盖面越来越广,用电量的持续增长,对于电网的调度提出了新的要求。电力调度系统的发展与应用,极大地改善了电网的使用效率,从而提高了电网的运行效率。
关键词:电力调度;自动化;应用;策略
中图分类号: TM734 文献标识码: A 文章编号:1671-2064(2022)17-0020-03
随着国家电力发展和多次的电网改造,全国电网已基本实现了全面覆盖,全国用电总量达到75110亿千瓦时,比上年同期增加了3.1%。为了满足广大用户的需要,实现电力的生产与调度是一个浩大的工程,通过采用电力调度自动化技术可以很好的解决这个问题。
1.电力调度自动化系统的应用价值
目前的电网调度自动化系统包括人机连接、计算机、远动三种系统,能够对电网进行实时、动态的监控,而其中最关键的是能够采集电网运行的实时信息,从而使控制人员能够科学、合理地进行电力系统的远程调度,并对电网的安全状况进行监控,从而提高电网的安全可靠性,达到节约人力、物力的效果,确保电网的高效运转。
2.电力调度自动化系统的发展历程
在我国的电网建设初期,只有少数地区具备了用电的条件。在电力系统发展到一定程度之前,常规的控制方式已无法适应电网的发展。在计算机技术尚未发展起来的自动化初期,利用特殊的信道采集电力的工作信息,实现简单的切换控制,是电网调度自动化的初级阶段。随着计算机技术的不断发展和进步,电力调度自动化已步入计算机时代,能够全面掌握电网的运行数据,但由于需要手工计算、确定调度方案等因素,从而导致不能适应电力用户的不断增加。随着计算机技术的飞速发展,用户数量的激增,电力调度自动化已步入现代化的应用阶段,高自动化的远程监控系统大量投入、设备的更新、技术的投入、管理的观念的进步,使得电力系统与设备的软硬件同步发展。
3.电力调度自动化系统的应用现状
电力调度自动化系统从电力生产企业的初期应用,逐步向电力生产、电网运行和维护、大型用户群的发展,为电力的合理、有效地使用电力提供了方便。
3.1应用范围进一步扩大
国家电网将重点放在建设具有中国特色的世界一流能源网络上,以绿色发展为重点,推进新型电力体系的建设与转换;在加强安全保障方面,建立了能源互联网的安全防范系统,提高了对信息安全的感知能力和动态的智能化保护能力;在综合调度方面,要从整体提升信息采集、传输、处理、应用等方面,推进传统电网基础设施与新型数字化基础设施的整合,推进电网调度、运营管理智能化,实现以数字化转型为主线的智慧赋能。随着电力行业的不断发展,电力调度自动化系统的应用越来越广泛,经过多次的电力改造,从城市向广大的农村地区扩展,智能电表的缴费、断电、查询等功能也全部实现了自动化,为电力公司和用户的工作带来了极大的便利,节约了大量的人力物力,从而推动了电力自动化的发展。
3.2核心技术进一步成熟
电力调度自动化系统的应用,主要是由于一些关键技术的成熟与发展。一是对电能的采集和存储。该系统能够对各地区的用电状况和个人用电状况进行实时监控,并能采集到相应的数据。比如,在电力生产紧张的时候,根据各地区的用电情况进行比较,可以实现对居民、农业、工业的供电进行合理的配置,并将其作为居民日常用电的重点。在数据监控方面,也有一项应用,那就是采集数据,根据数据的分析,确定该地区是否要进行设备更新,而不是由人工对线路、变压器等设备进行测试。数据记录是第一、最精确、最有效的数据。二是对电网的故障进行分析和解决。传统的供电故障采用手工操作,采用手工操作,不仅效率低,而且安全性差。电力调度自动化系统可以根据用户的反馈信息,精确地找出故障的位置和原因,当超出负载电压时,该区域的供电电源会自动断开,而由于系统的一些问题或漏洞,也能自行解决。三是对电网的运行和管理。利用现代计算机技术、通讯技术,研制出多种监控系统,对电力系统进行快速的监控和远程监控。比如SD-6000,利用通信网络的优势,以模块化的方式,保证了电力调度中心能够有效地控制各个功能环节;SCADA系统具有自动调度的特点,它可以和上下两层的调度组成一个广域网,以完成网络数据的传输,并具有远程调试的作用。通过采用自动控制技术,保证了电力资源的有效利用和分配。
3.3科技创新进一步增加
在电力发展上,国家为了保证自身的竞争优势,每年都会进行大量的技术创新,并重点培养了大量的高水平的技术人员,特别是那些擅长计算机技术和自动化技术的人才。
4.电力调度自动化系统的发展趋势
随着用电量的增加以及人员技术水平的提高,应用领域的不断扩展,用户对用电的质量提出了更高的要求,同时也给企业带来了更多的管理压力,使得自动化系统的使用已经成为一种必然。
4.1智能化
智能化是当今计算机技术发展的普遍趋势,并逐渐在各行各业中得到广泛的应用。电力调度自动化也必将走向智能化,它将取代人力资源,在更多的电力生产和经营过程中,将会大大提高企业的经营效率,从而使电力调度工作进一步深入。电力调度智能化不仅仅是自动化的智能化,它还包含了一整套智能的智能控制和调度系统,如智能电表、智能设备和智能技术。智能控制系统基于已有的电源指令,完成开关和闭合的电路;根据故障的诊断和分析,进行有效的故障排除;为网络信息安全、调度人员的人身安全等提供了更加可靠的保证。由于受智能技术发展与应用的制约,目前还处于摸索与实验阶段,应用领域较为局限。
4.2可视化
由于目前的技术比较复杂,对使用者的综合能力和素质都有很高的要求,因此必须要有专门的人才来进行实际的操作和分析。在将来,自动化系统的推广和应用,必然会面对形形色色的使用者,其中大部分可能都是非专业人士,如果要把电力调度自动化系统推向市场,必然会走向简化,即所谓的可视化,它可以自动地把收集到的信息转换成直观的图形和结论。通过将定位技术与大数据技术相结合,能够将故障的位置和原因显示在一个动态图表中,从而为用户制定科学的排程和维修计划。可视化的目标是将电力调度自动化系统推广到普通客户群,在小规模的电网中进行独立的调度与管理,从而避免由于突发故障而向电力专业技术人员求助,减少了维护和人力资源的紧张。
4.3市场化
目前,电力调度自动化系统主要用于全国电网的生产、经营、运行,以满足大规模电网调度的需要。随着计算机技术的发展,电力调度自动化系统的应用越来越广泛,例如,大型的工业企业,每年的电费支出都会很高,通过智能的自动调度系统,对整个企业的用电进行有效的管理,既可以保证企业的日常用电,又可以节省大量的电能。目前,在美国等发达国家,智能办公大楼已广泛应用,能够在办公场所无人办公时,自动切断不必要的电源,实现智能调度自动化,精确地控制用电量,营造节约、安全的办公环境。其它技术也可以在大型农场、商场、医院等行业中推广,为全国建设节能电网。
4.4个性化
随着电力调度自动化的市场化、智能化,电力调度自动化系统的不断向个性化发展,以适应各种用户的需要。比如,对于家用来说,有一个易于操作的自动控制系统;为国家电网和其他的电力经营管理公司提供了运算速度快、执行效率高、功能复杂的专业化系统;面向中小型企业,有适合于发展电力控制的自动化系统。主网与分级电网的互联,使电网结构得到了进一步的优化,供电公司和客户能够进行一对一的个性化的服务和维护,并根据客户的需求,为客户提供个性化的供电改造和应用。个人化和市场化是相互促进的,个人化是市场化的基础,市场化要求的是个性化的自动化体系,这也是各产业技术发展和进步的主要目的。
4.5模块化
目前,电力调度自动化已逐步走向模块化,但是在数据交换方面,还存在着很多问题。员工可以利用相关的软件,建立起相应的结构体系。通过研究,我们发现,将自动化和模块化有机地结合起来,可以提高整个系统的工作效率。
4.6综合自动化
电力调度自动化也是如此,综合型的发展趋势,可以对系统进行优化,与相应的平台合作,可以提高系统的管理水平,提高系统的探测能力,提高预警能力,防止出现意外,导致系统出现故障。通过运用综合管理模式可以增强监督管理的质量,保证监督的有效性。
5.电力调度自动化系统的思考
随着持续增长的人口数量和不断增加的资源消费,如石油、天然气等可再生资源的储备也在迅速减少,对电力的需求也在不断增加,特别是依赖于电力的工业,需要通过各种途径来实现对电力的合理利用:
一是对网络进行了优化。国家电网在其供电范围内设立多个调度中心,初期根据客户的需求,按地区划分,但电力资源分布不合理,由于某些地区出现了人口聚集、大量外流现象,因此必须对电网进行重新规划,根据用电需求和市场需求,划分出一片合理的网络区块;二是加强科技创新。电力调度自动化水平的提高,离不开科技的发展,特别是与此密切相关的信息采集技术和遥测感应技术,要提高对信息的采集、准确度、信息的传播、分享、数据分析等方面的技术,目前一些企业已采用了新的传感器,在信息传输和分析方面已经具有明显的优越性;三是生产设备。为了满足电力调度自动化系统的要求,必须要有智能电表、智能变压器、智能线路以及各类仪表、仪器等,这些都要与电力调度自动化系统的配套设施配套齐全,才能保证电网的高效运转。
6.结束语
综上所述,电力调度自动化是社会发展的需要和趋势,它在今后的发展中有着广泛的应用前景。技术上的突破、装备的优化、人才的培训、精确的控制、诊断、修复和安全的维护等,都是电力资源的合理配置。采用电力调度自动化系统,可以保证电力系统的正常工作,提高电网的运行效率。
参考文献
[1] 谢栋.电力调度自动化系统的应用与优化[J].机电信息, 2017(3):83-84.
[2] 周南菁.浅析电力调度自动化系统安全[J].科技风,2019 (3):200.
[3] 裴建英.电力调度自动化系统应用现状与发展趋势[J].区域治理,2020(22):36.