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能源互联网:推动智能电网实现自动化数字化

互联网在人与人之间,人与能源系统之间,就各自对能源和环境的需求,及可能做出的贡献建立了便捷的信息沟通渠道,使得包括能源生产、输送、分配、储存、调节、交易等诸多环节的能源体系得以趋于最优化,最终为每个人提供更好的能源服务。随着能源互联网的发展,智能电网将不得不接纳大量的小规模终端分布式能源,分布式能源不再是大电网简单的一部分,而是相对独立、平等、不可忽视的组成部分,整个电网的构架将发生深刻的变化。

自动化可代替大部分人工操作,进而提高工作效率,减少失误。配电自动化和调度自动化在过去较为常见,配电直接关系到用户是否能够正常用电,而配电自动化则融合了计算机、现代控制、网络传输多种技术,使得电能质量和供电可靠性明显提升,为客户提供更优质的服务。同时还能够节约成本。

国外最初实现了自动抄表和线路故障自动隔离,之后再计算机网络技术推动下,逐渐形成了配电自动化、配电管理和用户自动化的综合自动化技术。我国在此方面相对落后,在上世纪90年代中后期才对配电自动化有所涉及,目前水平与国外发达国家还有一段差距。

调度侧智能专家系统还不完善,未完全实现无人化操作;厂站自动化水平远低于国外发达国家;虽然控制系统种类繁多,但彼此间缺少联系,协调性较差;PID控制技术难以满足越来越高的要求。所以在今后要统一各控制系统的标准,进行规范化建设。积极研究智能控制方法,尽量减少人工操作;可从国外学习技术并借鉴其成功经验。

在信息化社会,信息化技术渗透于各个方面,电网信息化主要涉及两大方面:一是企业管理,不管是电能计量、信息管理,还是资源管理、市场调查,都需要及时获取足够的所需信息,而电网信息化则实现了这一点;二是电力生产控制,包括能量管理系统、数据采集系统、配电管理系统等。

我国自上世纪60年代,就开始了电力工业信息化建设,受当时条件限制,主要体现在利用计算机系统监测变电站,以及电力设备运行状态。而如今则发展成光纤、卫星、无线、数字微波等,效率和安全性能明显提升,覆盖范围更广。随着计算机、信息化技术的进一步发展,更多高新技术相继应用于电力行业。

信息是无形的,如何用一个容易度量的方法去理解信息十分关键。数字化则将信息转换为数字数据,方便人们更加直观地了解信息。而同时,计算机运行都是靠数字来完成的可以说,数字化是计算机的基础。

电力数字化主要涉及以下两方面:一是与企业信息化建设相适应,用数字表现企业的环境和管理水平;二是与自动化建设相关,即以数字仿真技术为基础的高级应用系统。

缺少系统外的信息,如风力、光照等,相关的数学模型也较少;调度侧高级应用系统相对成熟,但标准尚不统一,而厂站侧数字化建设跟不上调度侧发展速度。

今后除了电力系统,还需考虑公共服务系统,对地质、天气等方面加以重视,并构建相应的数学模型,以更好地指导数字化建设。此外要加快厂站数字化进程,而对于调度侧,则应朝着标准化、规范化方向发展。

随着科技水平的进步,发电与电网之间存在了互动的可能。智能电网的产生就是为了实现电网与发电之间,电网与用户之间的互动。互动是为了增加信息透明度,协调三者之间的复杂关系,使管理起来变得更简单容易,并达到电力工业的效益最大化。

目前也存在一些问题,如电力市场的透明度不高,破坏了电力竞争中公平、公正的原则,电力系统还没有真正实现互动化过程,今后还需进一步完善;可再生能源发电的装机容量快速增长,但是目前对可再生能源发电并网的相研究相对滞后,未来还需继续努力,也可从国外借鉴成功经验。

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本期责编:高巧珍(jsgqz@netsun.com)

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