基于新安全观的智能电网技术展望

2020-10-27 09:54袁世亮
中国电气工程学报 2020年12期
关键词:展望

袁世亮

摘要:近年来,随着经济的发展和社会的进步,电网也逐步从自动化转向智能化方向发展。智能化可以进一步促进电网调度的效率与质量,并在一定程度上减少工作者的作业强度,提升工作者的作业安全性。电网调度控制系统的设计与构建需要多种技术有效融合,并思考设计使用中可能出现的各种问题,从而有针对性地予以解决,保证电网稳定、高效的运行,为社会的稳定发展提供可靠的电力保障。因此,结合电网调度控制系统的发展历程对智能电网调度控制系统现状与技术展望展开探究。

关键词:新安全观;智能电网技术;展望

引言

我国拥有全世界最大且较复杂的电网系统。电力网络设施是国民经济发展的基础,也是人们日常生活的基础保障。因此,随着当代技术的进步与社会建设的发展,电力工业的转型升级成为必然。它需要将互联网技术、物联网技术以及人工智能技术等与电力网络系统有机结合,以提高电网的运作智能化与高效性。电力网络智能化技术可大大提高电力输送、电力配送和调配等环节的工作效率,且对于一些相对高危的工作来说,可保障工作人员的安全。本文主要对智能电网的应用及一些核心技术进行研究探讨,并对电网未来的发展趋势进行了一定的分析。

1智能电网概述

为了使智能电网能够处于良好的运行状态,高效地完成电力生产计划,则需要对其相关内容有所了解。具体包括:①通过对智能理论、信息技术、网络基础设施等要素的考虑及整合利用,有利于完善智能电网应用中的服务功能,为其运行质量提高及效益状况改善等提供专业保障;②基于智能调度的电网调度系统运行,可提高其安全生产保障能力及决策能力,实现调度系统运行中的资源共享及优化配置,有利于增加电力生产效益,实现对智能调度方式的高效利用;③注重电网的智能化运行及管理,结合精益化及标准化要求,有利于减少电网的运行成本费用,为其提供适用性良好的技术保障体系,高效地完成智能电网构建工作,为电力行业的可持续发展提供技术保障。2新安全观的智能电网技术展望2.1要探索可信计算机的安全免疫技术随着科学技术的进步,智能电网调度控制系统在智能化、自动化及安全性方面都取得了很大进步。只有做好智能电网调度系统的安全管理,才能够确保电网正常、稳定及安全的运行。目前影响电网调度系统正常运行的主要因素是信息传播能力攻击和网络信息攻击,因此电力企业有必要与安全管理系统构建技术结合,对信息技术进行深入研究,确保电网调度控制系统的创新性、科学性及完善性。此外,我国的电力企业还可以主动引进国外电网可信计算机的先进安全免疫技术,并结合我国电网系统的实际发展情况加以应用,不断提高电网调度控制系统的安全性。

2.2关注数据融合及态势可视化

智能电网运行中可视化调度应用方面的数据融合状况是否良好,体现着可视化技术的应用水平,与其能否处于长效发展状态密切相关。因此,在对这类技术在智能电网中的应用方面进行展望时,应给予数据融合更多的考虑,实现可视化调度系统运行中的数据资源共享,避免该系统运行质量、智能电网应用价值等受到不利影响。同时,由于电网建设规模正在扩大,对智能电网在未来实践中的数据可视化显示提出了更多要求,因此,需要电力人员关注态势可视化,对其显示的统一规范性进行深入思考,使得数据分析结果作用下的智能电网在当前与未来的态势能够得到更好地显示,拓宽可视化调度系统及智能电网高效运行方面的研究思路。

2.3网络优化调度技术

在设计智能电网调度控制系统时,网络优化调度技术非常重要。要对现有配电网接线模式进行梳理,要归纳总结不同供电场合和可靠性要求,最终根据具体场合、要求确定需要采取的接线模式,保证电网得到充分优化。网络优化调度结合配电网现有供电能力,可以将目标进行更加细致的划分。一般情况下分为中长期、短期、超短期3个目标,在此基础上形成中长期、短期、超短期的网络优化调度手段。不同的子目标下,关注的内容不同,如中长期优化目标重点关注的是月度线损点电量、用户停电时户数以及开关动作次数等。短期优化目标重点关注的是日线损电量、电压质量以及开关动作次数,而超短期针对失电负荷和电压质量等。在网络调度优化技术的协调配合下,可以满足中长期、短期、超短期不同尺度下预定的总体控制目标。不仅如此,在不同类型的电网中,网络优化调度技术也可以根据具体的曲线特性进行时间解耦,将分布式电源、微电网、多样性负荷中的动态网络优化问题转变为多时间、多断面的静态网络优化问题,高效解决了调度技术。

2.4用电侧

坚强发电侧及输配电侧建设都是为了保证用电侧,即电力消费终端保障。我国大型及特大型城市群较多,用电安全直接关系着生活生产保障和城市的正常运转。用电负荷分级分类及分层管控、分布式电源及其群控、城市备用电源規划、电动汽车与通信基站互联互济标准化等都是用电侧的建设重点。传统电力系统是通过发电侧的计划性适应用电侧的无序性,随着发电侧不可控的波动性能源规模化接入电网,影响了电网运行安全,需要提高发电侧的灵活性,采用可中断负荷、储能等技术增加用电侧的柔性,进而作为需求侧响应资源,丰富能量调度方式。当电网面临大的攻击时,电力的生产和输送都将受到较大限制,需要考虑电网的最低负荷运行能力建设,也就是可中断负荷管理更加细化,在电网架构上形成分级分层管控。比如为保障生活,需要将供水、供气的升压泵作为优先级较高的负荷,要求除了电网供电和柴发后备之外,增加一回独立的可再生电源/储能的备用电源,防止因柴油短缺导致城市水气断供。4G、5G基站直流电源与电动汽车直流系统接口统一,形成背靠背或者通过DC/DC模块直供能力,把电动汽车作为移动式储能,增加通信保障能力。分布式电源的群控能力可增加电源的有效供给,增大电网供电范围及稳定性。城市的备用电源规划兼具经济性及电力安全,通过市场与计划手段规范用电行为,通过城市输配电网建模仿真等方式,研究维持城市各种水平运转所需要的电力负荷容量。

2.5分布式电源优化调度

在智能电网调度控制系统过程中,分布式电源调度技术发挥着重要作用。通过对分布式电源调度的优化设计,可以让配电网区域中的分布式电源、分布式储能得到高质量控制和能量管理。分布式电源优化调度技术主要分为两种时间尺度——短期日前调度控制和实时修正控制,需要根据具体的运行场景制定不同的策略。前者主要的控制策略是结合分布式电源未来24h的出力预测、负荷预测等曲线制定,同时可以根据可调负荷裕度,在不同时间段内选出最合适的运行场景,进而制定出合理的配电源处理计划和储能充放电计划。后者是根据综合能量超短期预测、系统实时运行状况以及储能状态,对日前调度控制策略等内容进行滚动修正,保证分布式电源可以高效完成可再生能源消纳。

结语

智能电网控制系统可以完善电力行业的多个方面,优化整个运行过程。通过智能电网控制系统可以快速准确地发现电力电网运行中潜在或出现的问题,并利用自诊功能解决问题,从而使整个电网系统稳定安全的运行。

参考文献

[1]张世松.分析智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].中国战略新兴产业,2017,(48):33,35.

[2]王郭欣.智能电网调度控制系统现状及技术展望[J].中国新技术新产品,2017,(22):123-124.

[3]夏晓龙.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].中国高新技术企业,2016,(35):173-174.

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