經(jīng)過(guò)多年來(lái)的投資建設(shè),我國(guó)電力通信系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)已基本實(shí)現(xiàn)了傳輸媒介光纖化,業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)化,運(yùn)行監(jiān)視和管理自動(dòng)化和信息化。而其中最重要的接入層網(wǎng)絡(luò)的配電通信網(wǎng),卻因?yàn)橹T多因素的影響,制約了智能配用電業(yè)務(wù)的應(yīng)用。好在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、全球微波接入互操作和電力線載波與OFDM的成熟,并在我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程中得到應(yīng)用,提高了傳輸帶寬的可靠性.成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn),并成為了智能配用電通信組網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。 一、智能配電通信網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展需求研究 配電通信網(wǎng)是我國(guó)目前為止,主要的城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)。從總體上看,配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)在東部沿海地區(qū)發(fā)展情況較好,發(fā)展水平較高,覆蓋率相對(duì)較高。而中、西部地區(qū)發(fā)展較為緩慢,只有少數(shù)地區(qū)被覆蓋。總的來(lái)說(shuō),我國(guó)配電通信網(wǎng)多采用光調(diào)制解調(diào)器、工業(yè)以太網(wǎng)、以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)、中壓電力線
建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ),沒(méi)有這樣的通信系統(tǒng),任何智能電網(wǎng)的特征都無(wú)法實(shí)現(xiàn),因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持,因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時(shí)通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬(wàn)戶,這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò),只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。下圖顯示了電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后,它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率,繁榮電力市場(chǎng),抵御電網(wǎng)受到的攻擊,從而提高電網(wǎng)價(jià)值。 高速雙向通信系統(tǒng)的建成,智能電網(wǎng)通過(guò)連續(xù)不斷地自我監(jiān)測(cè)和校正,應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)其最重要的特征—自愈特征。它還可以監(jiān)測(cè)各種擾動(dòng),進(jìn)行補(bǔ)償,重新分配潮流,避免事故的擴(kuò)大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同
參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件,先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息,以供智能電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。它們?cè)u(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性,進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。 未來(lái)的智能電網(wǎng)將取消所有的電磁表計(jì)及其讀取系統(tǒng),取而代之的是可以使電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能固態(tài)表計(jì)。基于微處理器的智能表計(jì)將有更多的功能,除了可以計(jì)量每天不同時(shí)段電力的使用和電費(fèi)外,還有儲(chǔ)存電力公司下達(dá)的高峰電力價(jià)格信號(hào)及電費(fèi)費(fèi)率,并通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級(jí)的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策,編制時(shí)間表,自動(dòng)控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。 對(duì)于電力公司來(lái)說(shuō),參數(shù)量測(cè)技術(shù)給電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支持,包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關(guān)系(WAMS)、設(shè)備健康狀況和能力、表計(jì)的
在日前舉辦的中國(guó)智能電網(wǎng)高峰論壇上,中國(guó)電力科學(xué)院總工程師印永華指出目前我國(guó)智能電網(wǎng)研究主要關(guān)注的十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一就是智能配電網(wǎng)和微網(wǎng)技術(shù)。 印永華指出:著力于提高配電網(wǎng)的智能化水平,重點(diǎn)是配電網(wǎng)對(duì)分布式電源、微網(wǎng)、電動(dòng)汽車等新型配用電設(shè)備或系統(tǒng)的接納和適應(yīng)。開(kāi)發(fā)高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng),適應(yīng)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、用戶定制電力技術(shù)、電動(dòng)汽車充放電設(shè)施等方面的要求;構(gòu)建智能配電終端軟、硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)短路接地故障的快速自愈,以及電壓和無(wú)功綜合優(yōu)化控制等功能。 無(wú)獨(dú)有偶,在今年6月北極星智能電網(wǎng)在線聯(lián)合加拿大商務(wù)部舉辦的“2012加中智能電網(wǎng)合作研討會(huì)”上,加拿大智能電網(wǎng)行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)指出的目前加拿大電網(wǎng)設(shè)備老化嚴(yán)重,也為中國(guó)電力設(shè)備企業(yè)提供了國(guó)外發(fā)展的契機(jī)。 而目前國(guó)內(nèi)智能配電網(wǎng)建設(shè)雖然風(fēng)風(fēng)火火,但很多建設(shè)者對(duì)于要達(dá)到的目標(biāo)和實(shí)施路線不明確,加上我國(guó)這一方面技術(shù)起步較晚,因此智能配電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究至關(guān)重要!
電力需求的增長(zhǎng)和低碳發(fā)展的要求促使配電網(wǎng)向著智能化方向發(fā)展。智能電網(wǎng)的實(shí)施使得一次、二次設(shè)備增多,電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大,現(xiàn)場(chǎng)和IT設(shè)備間傳輸?shù)男畔⒘恳泊蟠笤黾印2▌?dòng)性分布式電源的大規(guī)模并網(wǎng),儲(chǔ)能裝置以及主動(dòng)負(fù)荷的接入將極大地影響供電可靠性和電能質(zhì)量,使得電網(wǎng)的控制變得更加復(fù)雜,容易造成通信可靠性問(wèn)題。通信系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)中智能量測(cè)、能量管理、自動(dòng)控制及保護(hù)等功能的支撐,面臨很大的挑戰(zhàn)。 在智能配電網(wǎng)中,現(xiàn)場(chǎng)總線主要解決智能電能表等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和配電自動(dòng)化等高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問(wèn)題。不同通信技術(shù)組建的網(wǎng)絡(luò)有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。如何部署通信基礎(chǔ)設(shè)施,在滿足配電網(wǎng)對(duì)速率、時(shí)延和可靠性等需求的同時(shí),盡量減少不必要的投資,是當(dāng)前智能電網(wǎng)需要解決的問(wèn)題。因此,有必要對(duì)當(dāng)前主流的通信技術(shù)及其應(yīng)用情況進(jìn)行充分的了解,為我國(guó)配電網(wǎng)智能化的發(fā)展提供參考。 歐洲配電網(wǎng)智能化系列專題已經(jīng)介紹了歐洲配電網(wǎng)智能化發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力和需求分析、應(yīng)用場(chǎng)景
先進(jìn)的控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵p輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對(duì)輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個(gè)電網(wǎng)的有功和無(wú)功。從某種程度上說(shuō),先進(jìn)控制技術(shù)緊密依靠并服務(wù)于其他四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,如先進(jìn)控制技術(shù)監(jiān)測(cè)基本的元件(參數(shù)量測(cè)技術(shù)),提供及時(shí)和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)(集成通信技術(shù);先進(jìn)設(shè)備技術(shù))并且對(duì)任何事件進(jìn)行快速的診斷(先進(jìn)決策技術(shù))。另外,先進(jìn)控制技術(shù)支持市場(chǎng)報(bào)價(jià)技術(shù)以及提高資產(chǎn)的管理水平。 未來(lái)先進(jìn)控制技術(shù)的分析和診斷功能將引進(jìn)預(yù)設(shè)的專家系統(tǒng),在專家系統(tǒng)允許的范圍內(nèi),采取自動(dòng)的控制行動(dòng)。這樣所執(zhí)行的行動(dòng)將在秒一級(jí)水平上,這一自愈電網(wǎng)的特性將極大地提高電網(wǎng)的可靠性。當(dāng)然先進(jìn)控制技術(shù)需要一個(gè)集成的高速通信系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的通信標(biāo)準(zhǔn),以處理大量的數(shù)據(jù)。先進(jìn)控制技術(shù)將支持分布式智能代理軟件、分析工具以及其它應(yīng)用軟件。
觸電是社會(huì)公共安全的一大風(fēng)險(xiǎn),配電網(wǎng)的安全運(yùn)行涉及公共安全,在建設(shè)智能配電網(wǎng)的同時(shí)要高度重視解決觸電保護(hù)問(wèn)題! 據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2016年全國(guó)觸電死亡8000人(13.8億,百萬(wàn)人口死亡5.79人):其中,85%發(fā)生在低壓配電網(wǎng)。 據(jù)美國(guó)消費(fèi)產(chǎn)品安全委員會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),美國(guó)每年觸電死亡人數(shù)400多人(3.18億,百萬(wàn)人口死亡1.26人),僅為我國(guó)的21%。 在巴西,2012年全國(guó)觸死亡人數(shù)約3000人(2.08億,百萬(wàn)人口死亡14.42人):其中,低壓觸電死亡人數(shù)約占90%左右。 觸電成為社會(huì)公共安全的一大風(fēng)險(xiǎn)! 所以,低壓配電網(wǎng)是人身觸電保護(hù)的重點(diǎn)。
近年來(lái)隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的進(jìn)行,智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在各地低壓配電網(wǎng)的公用配變被廣泛應(yīng)用,它集低壓無(wú)功補(bǔ)償、綜合配電監(jiān)測(cè)、配電臺(tái)區(qū)的線損計(jì)量、電壓合格率的考核、諧波監(jiān)測(cè)等多種功能于一身;同時(shí)還充分考慮了與配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)合。 2007年黑龍江電力有限公司在全省城網(wǎng)改造中,配電網(wǎng)全部采用智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù),現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)際,分析智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在農(nóng)村電網(wǎng)中的應(yīng)用。 傳統(tǒng)的低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的狀況: 1、采集單一信號(hào),采用三相電容器,三相共補(bǔ) 這種補(bǔ)償方式適用于負(fù)荷主要是三相負(fù)載(電動(dòng)機(jī))的場(chǎng)合,但如果當(dāng)前的負(fù)載主要為居民用戶,三相負(fù)荷很可能不平衡。那么各相無(wú)功需量也不同,采用這種補(bǔ)償方式會(huì)在不同程度上出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)或欠補(bǔ)。
一、提出智能電網(wǎng)概念的背景 智能電網(wǎng)的概念首先是在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家提出的。由于計(jì)算機(jī)、通信、電力電子等新技術(shù)的飛速發(fā)展,社會(huì)各行各業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用這些新技術(shù)提高行業(yè)的現(xiàn)代化水平,電力工業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè),已經(jīng)經(jīng)歷了上百年的歷史,而且歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的電網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入老化的時(shí)期,迫切要求更新改造,而這些新技術(shù)的發(fā)展使得實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化成為可能;歐美很多國(guó)家都實(shí)施了電力的市場(chǎng)交易,電力市場(chǎng)的自由化迫切要求發(fā)電、電網(wǎng)、零售商和用戶參與電力市場(chǎng),用戶要求實(shí)時(shí)報(bào)價(jià),這就要求電網(wǎng)能夠智能化以滿足其對(duì)電網(wǎng)信息的需求;廣大用戶對(duì)可靠性和服務(wù)水平的要求不斷提高,不進(jìn)行電網(wǎng)的智能化改造就不可能提高供電的可靠性;同時(shí)分布式電源,特別是可再生能源的涌入要求電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化,以使其能隨時(shí)與電網(wǎng)互聯(lián),滿足其參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需求;特別是2003年美加大停電后,美國(guó)的政府機(jī)構(gòu)、科研部門、大學(xué)開(kāi)始注意到美國(guó)電網(wǎng)的脆弱性,開(kāi)始研究如何提高電
知識(shí)點(diǎn):城市配電網(wǎng) 配電自動(dòng)化是智能配電網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ),我國(guó)配電自動(dòng)化起步于20世紀(jì)90年代,經(jīng)歷了起步階段、反思階段以及發(fā)展階段。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)在
誰(shuí)有《配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù)》龔靜 ,發(fā)一個(gè)吧,謝謝 ![email protected]
摘 要:本文簡(jiǎn)要介紹了智能電網(wǎng)的相關(guān)概念和現(xiàn)實(shí)意義,分析了現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀;針對(duì)智能電網(wǎng)對(duì)電力通信系統(tǒng)的要求,提出LTE應(yīng)用到智能電網(wǎng)中具有突出優(yōu)勢(shì)的觀點(diǎn),并從電網(wǎng)視頻監(jiān)控、智能巡檢、應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮等幾個(gè)方面介紹了LTE 技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用,最后分析了在智能電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用LTE技術(shù)需注意的問(wèn)題及建議。一 引言近年來(lái)國(guó)家電網(wǎng)公司陸續(xù)出臺(tái)了一系列關(guān)于加快建設(shè)智能電網(wǎng)的政策措施,我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)正面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。一方面,電網(wǎng)需要應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的資源和環(huán)境壓力,實(shí)現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置,提高全天候運(yùn)行能力,滿足能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要;另一方面,輸配電、發(fā)電、信息化、數(shù)字化等技術(shù)的進(jìn)步也為解決這一系列問(wèn)題提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。2009年的特高壓輸電技術(shù)國(guó)際會(huì)議明確提出,到2020年,我國(guó)將全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng);顯然,智能電網(wǎng)正成為現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展的方向。電力通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分。由移動(dòng)通信技術(shù)(如GPRS、GSM等)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑哂胁恍枰S猛ǖ馈?/p>
1引言 建設(shè)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智 能電網(wǎng)(Smart Grid,SG)要求健壯的網(wǎng)絡(luò)通信支 撐平臺(tái),分布式狀態(tài)可感知能力、先進(jìn)的電表計(jì)量 基礎(chǔ)設(shè)施(AMI)以及實(shí)時(shí)的需求響應(yīng)等功能,這 些都對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提出了更高的要求。智能電 網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為電力行業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行、輸電、 配電、市場(chǎng)業(yè)務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域提供服務(wù),需求的多樣 性決定了其構(gòu)成的復(fù)雜性,智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)支撐體 系將是一個(gè)融合了多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合平臺(tái),有多 種網(wǎng)絡(luò)成分構(gòu)成,既需要骨干網(wǎng),又需要接入網(wǎng)和 多種駐地網(wǎng),既依賴于企業(yè)專網(wǎng),也離不開(kāi)公共的 因特網(wǎng),在技術(shù)上,將融合成熟的 TCP/IP、MPLS、 工業(yè)以太網(wǎng)和新型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng),涉 及多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 因此,有必要對(duì)智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)進(jìn)行 研究,明確不同應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 2 智能電網(wǎng)的框架與概念參考模型
簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是通過(guò)主換流站、從換流站及蓄電池對(duì)端口電壓和功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)直流配電網(wǎng)電壓的有效控制,保證系統(tǒng)功率平衡。設(shè)備正常運(yùn)行時(shí),風(fēng)機(jī)和光伏電池均運(yùn)行于最大功率跟蹤模式,以保證新能源最大功率輸出;各電力電子器件的控制切換條件祥泰電氣提示是由本地信息量決定,不依賴通訊,實(shí)現(xiàn)了各電力電子器件的分散自律控制。在暫態(tài)運(yùn)行模式下,控制直流電壓的節(jié)點(diǎn)在主換流站與從換流站間相互切換時(shí),蓄電池快速充放電以保證控制策略的無(wú)縫切換。
智能電網(wǎng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)
儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于智能電網(wǎng)的重要性 儲(chǔ)能技術(shù)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。我國(guó)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)面臨著最高用電負(fù)荷持續(xù)增加、間歇式能源接入占比擴(kuò)大、調(diào)峰手段有限等諸 多挑戰(zhàn);而優(yōu)質(zhì)、自愈、安全、清潔、經(jīng)濟(jì)、互動(dòng)
近年來(lái),隨著無(wú)線通信技術(shù)和手持便攜設(shè)備的飛速發(fā)展,移動(dòng)設(shè)備在日常生活中的應(yīng)用日益廣泛,移動(dòng)用戶群呈幾何級(jí)增長(zhǎng),基于移動(dòng)終端設(shè)備的各種功能服務(wù)迅速擴(kuò)展,移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)逐漸發(fā)展成為一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)鏈,并在各行業(yè)發(fā)展中,扮演著越來(lái)越重要的角色。 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。移動(dòng)終端設(shè)備具備攜帶可移動(dòng)、支持GPS定位、射頻識(shí)別等功能,能夠很好地支持智能電網(wǎng)的精細(xì)化管理和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)“高效低碳”“節(jié)能減排”的目標(biāo)。 同時(shí),堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè),也將成為拉動(dòng)移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大推動(dòng)力,并有力影響和促進(jìn)其他行業(yè)移動(dòng)應(yīng)用部署進(jìn)度,進(jìn)而推進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)、行業(yè)運(yùn)作等方面信息化水平的提升。 移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用
Q GDW 370-2009(城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則)
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