自動化調度系統與電力系統研究
電力系統的安全性是影響其發展的關鍵因素,因此對電力系統有一個深入的認識和了解將有助于其更好的發展,而在電力系統安全運行中起著關鍵作用的就是自動化調節系統。它可以對電力系統進行實時監控,并對出現的故障進行及時的處理,同時還對檢測到的實時數據進行采集、分析、管理、記錄和生成報表。因此加深對自動化調度系統的認識將有利于電力系統的安全運行。
1電力系統的運行概述
1.1電力系統的運行方式
電力系統的運行方式的分類是在安全性、經濟性和維修要求的基礎上,根據短路阻抗值得大小分為最小和最大兩種運行方式。在實際的電力系統運行中,這兩種運行方式是可以根據實際的工作需求進行轉換的。當電力系統的阻抗值最大時,被稱為最小運行方式,此時的短路電流量為最小,因此這種運行方式主要用于機電保護裝置靈敏度的校驗。反之當電力系統的阻抗值最小時就是最大運行方式,這種方式主要用于開關電器穩定性的校驗。
1.2影響電力系統運行的因素
就目前對電力系統的分析而言,有很多因素都在影響著它的安全運行。可以簡單的歸納為這三種因素:人為因素、設備故障和自然環境因素,其中自然因素是最常見和最主要的因素。在日常的維修中無意拉斷開關等都屬于人為因素;設備設計不合理或線路老化等則屬于設備故障因素;在檢查讀設備的時候,設備在沒有遵循正常程序的情況下就退出了系統,這就會使得設備出現暫態電壓的問題,進而導致擊穿固體絕緣,這也是十分危險的情況;而暴雨、大風、海嘯等引起的電力系統阻斷和損壞就屬于自然環境因素。在電力系統的運行中,應該盡量避免人為和設備因素引發的安全事故。
1.3電力系統的設計應該考慮的因素
在設計電力系統的時候,需要充分考慮各種因素,這主要是因為輸電線路以及設備的分布都較為廣泛,自然因素仍然是決定電力系統運行安全的一個關鍵因素。例如在云心過程中,雷電會影響架空路線,暴風雨會影響輸電線路。而且當雷擊中架空路線的時候,雷電會通過接地線流入大地,雖然對電力系統的安全運行不會產生嚴重的影響,但是當雷電擊中了輸電線路,就會導致線路的高暫態電壓出現,進而引發絕緣子串閃絡,進而影響電力系統的運行,因此在設計中要對這些因為加以著重考量。
2自動化調度系統和電力系統的運行
2.1電力自動化調度系統的發展
自動化調度系統對于整個電力系統安全運行而言有著重大的歷史意義。二十世紀70年代首次出現了專用機自動化調度系統,其后自動化調度系統還經歷了四個階段的發展,在八十年代和九十年代分別出現了雙機熱備用系統和分布式系統,最終由專用發展為通用、由集中發展為分布、由數據采集到實時監測,目前我國還率先開發了處于國際先進水平的“圖模庫一體化”建模技術,現代化自動化調度系統除了要對IEC61970的公共信息模型以及可縮放矢量圖形標準加以遵循以外,還能夠擴展一系列的應用軟件功能,例如實現了網上瀏覽操作以及遠程維護等。
2.2電力系統安全運行與自動化調度系統
自動化調度的發展是電力系統安全運行的關鍵,隨著電力系統的發展對自動化調度系統的要求也越來越多。例如隨著電網規模的不斷擴大,互聯性能的不斷增加,這就要求自動化調度系統能夠對大量的數據和信息進行采集和分析,不僅能夠將動態、靜態和暫態結為一體進行分析處理,還要實現一次和二次系統的同步建模與數據采集分析。未來的自動化調度系統還要將市場中的實際用電量和電網信息進行分析處理,確保經濟和物理上的穩定性。此后電力系統動態行為將不斷復雜化,規模也會越來越大,以往的管理系統將不能滿足現代化的發展需求,因此自動化調度系統應該由單一的監控分析發展為安全協調和廣域保護為一體的綜合型系統。
3自動化調度系統的發展趨勢
未來自動化調度系統的發展不僅要滿足特高壓電網的需求同時還要滿足全國互聯大電網的發展需求,它將是集市場化、標準化、數字化和智能化為一體綜合性系統。智能化是指對電力系統元件實現控制一體化;標準化則是指實現相關應用軟件的即插即用,就目前而言智能化和標準化都還有待研究和提高。例如智能預警、調度技術的優化和對事故的處理都屬于智能化調度研究的范疇,這一技術實現的真正目的就是能夠大范圍的預防和處理電力系統故障,避免造成重大事故。
而數字化則包含了信息、通信、管理和決策等四個方面,其中信息數字化包含有兩個方面,分別是信息的共享以及數據的集成,其數據的集成就是將各種信息的模擬信號轉化為數字信號,這不僅能對系統的實際運行情況加以直接具體的反映出來,還能夠確保其管理和決策在一定程度上的準確性。其智能化就是將電力系統中的元件保護緊急、解列以及恢復控制集于一體,標準化則是指相關應用軟件滿足即插即用目標的實現。市場化是指未來自動化調度系統應該增加對市場環境下電網安全性分析的功能,進而滿足電網在線輸電能力和運行安全穩定性的計算分析。
4結束語
綜上所述,我們不難看出自動化調度系統的發展是特高壓電壓網的發展需求,充分了解、認識和掌握自動化調度系統將對電力系統的安全運行起著重要的作用。與此同時增加對電網系統安全性分析的功能,實現安全穩定和輸電能力的計算是自動化調度系統的發展條件。目前人工智能技術和社會信息技術的發展,在一定程度上為自動化調度系統的發展提供了絕對優勢。所以我們有理由相信,自動化調度系統通過不斷的發展和完善,將會在更大規模的電力系統中扮演著重要角色,得到更好的運用。
作者:趙新凱
責任編輯:電力交易小郭
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