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能源互聯網:推動智能電網實現自動化數字化

互聯網在人與人之間,人與能源系統之間,就各自對能源和環境的需求,及可能做出的貢獻建立了便捷的信息溝通渠道,使得包括能源生產、輸送、分配、儲存、調節、交易等諸多環節的能源體系得以趨于最優化,最終為每個人提供更好的能源服務。隨著能源互聯網的發展,智能電網將不得不接納大量的小規模終端分布式能源,分布式能源不再是大電網簡單的一部分,而是相對獨立、平等、不可忽視的組成部分,整個電網的構架將發生深刻的變化。

自動化可代替大部分人工操作,進而提高工作效率,減少失誤。配電自動化和調度自動化在過去較為常見,配電直接關系到用戶是否能夠正常用電,而配電自動化則融合了計算機、現代控制、網絡傳輸多種技術,使得電能質量和供電可靠性明顯提升,為客戶提供更優質的服務。同時還能夠節約成本。

國外最初實現了自動抄表和線路故障自動隔離,之后再計算機網絡技術推動下,逐漸形成了配電自動化、配電管理和用戶自動化的綜合自動化技術。我國在此方面相對落后,在上世紀90年代中后期才對配電自動化有所涉及,目前水平與國外發達國家還有一段差距。

調度側智能專家系統還不完善,未完全實現無人化操作;廠站自動化水平遠低于國外發達國家;雖然控制系統種類繁多,但彼此間缺少聯系,協調性較差;PID控制技術難以滿足越來越高的要求。所以在今后要統一各控制系統的標準,進行規范化建設。積極研究智能控制方法,盡量減少人工操作;可從國外學習技術并借鑒其成功經驗。

在信息化社會,信息化技術滲透于各個方面,電網信息化主要涉及兩大方面:一是企業管理,不管是電能計量、信息管理,還是資源管理、市場調查,都需要及時獲取足夠的所需信息,而電網信息化則實現了這一點;二是電力生產控制,包括能量管理系統、數據采集系統、配電管理系統等。

我國自上世紀60年代,就開始了電力工業信息化建設,受當時條件限制,主要體現在利用計算機系統監測變電站,以及電力設備運行狀態。而如今則發展成光纖、衛星、無線、數字微波等,效率和安全性能明顯提升,覆蓋范圍更廣。隨著計算機、信息化技術的進一步發展,更多高新技術相繼應用于電力行業。

信息是無形的,如何用一個容易度量的方法去理解信息十分關鍵。數字化則將信息轉換為數字數據,方便人們更加直觀地了解信息。而同時,計算機運行都是靠數字來完成的可以說,數字化是計算機的基礎。

電力數字化主要涉及以下兩方面:一是與企業信息化建設相適應,用數字表現企業的環境和管理水平;二是與自動化建設相關,即以數字仿真技術為基礎的高級應用系統。

缺少系統外的信息,如風力、光照等,相關的數學模型也較少;調度側高級應用系統相對成熟,但標準尚不統一,而廠站側數字化建設跟不上調度側發展速度。

今后除了電力系統,還需考慮公共服務系統,對地質、天氣等方面加以重視,并構建相應的數學模型,以更好地指導數字化建設。此外要加快廠站數字化進程,而對于調度側,則應朝著標準化、規范化方向發展。

隨著科技水平的進步,發電與電網之間存在了互動的可能。智能電網的產生就是為了實現電網與發電之間,電網與用戶之間的互動。互動是為了增加信息透明度,協調三者之間的復雜關系,使管理起來變得更簡單容易,并達到電力工業的效益最大化。

目前也存在一些問題,如電力市場的透明度不高,破壞了電力競爭中公平、公正的原則,電力系統還沒有真正實現互動化過程,今后還需進一步完善;可再生能源發電的裝機容量快速增長,但是目前對可再生能源發電并網的相研究相對滯后,未來還需繼續努力,也可從國外借鑒成功經驗。

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本期責編:高巧珍([email protected]

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