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一、电力体系改革的历程
在过去的几十年里,我国的电力系统一直都是由国家投资管理,直到1985年,电力体系引进银行贷款的政策,开始了电力系统的改革之路。
(一)集资办电阶段
在1985年前,我国的电力系统明显出现供应不足的问题。为保证居民的用电需求,中央指出要借助银行贷款的形式进行电力投资。为鼓励其他资金参与到电力工业建设中,颁布了《关于鼓励集资办电和实行多种电价的暂行规定》 ,允许地方电厂集资经营,并可以采取多种电价的形式。但在政策实施的十年里,电力短缺的现象并没有得到本质的改善。1996年,国家又提出了新的方针,提出了引入外商投资的政策,多种渠道的资金都可参与到电力建设中。
集资办电政策的实施,调动了地方与企业投资的积极性,用电不足的问题也得到了一定的改善。但这一政策也造成了电价混乱、电厂服务质量下降的问题,阻碍了电力行业改革的进度。
(二)政企分开改革阶段
1997年初,国家电力公司成立,开启了电力行业政企分离的改革之路。取消原来的电力工业部,并将各省电力公司的行政管理权转移到地方政府部门,到2001年,陆续实现了政企分离的改革目标。这一阶段的改革目标主要以“政企分开、省为实体、联合电网”为主要内容,改革的效果是培育和强化了电力企业的市场主体地位。[1]但这种方式依旧是变相的国家垄断,要想真正实现电力系统的改革,必须改变省与省隔绝的“省为实体”的方式。
(三)市场改革阶段
2002年我国成立了电力体系改革小组,开始正式进行电力体系改革。年底,我国新组建的五家发电集团、两家电网公司、四家电力辅业集团正式成立,标志了电力改革市场化的开始。这种市场化的经营模式,也面临着许多问题。
二、电力改革的问题
(一)计划用电违背了市场竞争的原则
我国的电力改革已经走过了三个阶段,如今已开始实现市场化的经营管理模式,但政府部门对于电力系统的管理并没有完全放手,各地区的用电分配依然是由政府决定。政治决定企业的电量分配,不论企业生产规模的大小,平均分配电量,破坏了市场竞争机制,间接影响了企业的效益,这与市场化的模式是相悖的。
另一方面,计划用电的政策又鼓励高耗能耗电量的煤电机组的发展,这与中国特色社会主义提倡的节能减排的方针恰恰相反。计划电量制度在具体执行中,按“计划内”与“计划外”采用了不同的电价,计划内电量由电网公司按国家规定支付上网电价;超计划发电量部分,电网公司要求发电企业降价上网,而销售电价实际上没有变化,电网企业利用垄断地位侵占发电企业的利益。[2]
(二)电力价格受政府控制
社会生活的方方面面都要用到电力,电力已成为经济生活不可缺的商品。但电力的价格并没有按照市场供求关系的标准进行确定,至今为止依然由政府进行控制。电力不能随便买卖,电力公司不能把握电力价格,其利润和收益无法得到准确的计算。
(三)电力监管滞后
在实施电力体系改革后,我国专业的电力法规并没有得到完善。现行的《电力法》不适应电力改革的市场化要求,对于垄断的企业进行全面的照顾,忽略了对竞争企业的保护。在电监会改革整合后,新的部门如何实施更有效率的管理,也是当前政府需要考虑的重要问题。
三、推进电力改革的建议
自我国的电力系统开始实施改革以来,厂网分离基本完成,电力市场的结构也逐渐转向市场化的模式。电力是国家的基本产业,电力系统的发展对于国家经济的发展有着非常重要的意义。
(一)加大电网建设的投资,鼓励市场竞争
电力市场化实施以来,发电量已经基本满足市场的需求。但电网建设没有考虑市场模式下的竞争和市场运作问题,制度跟不上需求。开启市场化具有竞争性的电力制度,促进了用电量的增加,这就要求电网要具备储备量更大的输电容量体系。输电量的不足会阻塞更大的电力竞争者进入市场,影响电力市场的发展。对于当前电网建设动力不足的问题,政府部门要加大投资,给予电网企业一定的优惠,鼓励更多的企业加入到电网的建设中,共同促进电力系统的发展。
(二)补充现行的电力法律法规,健全监管体系
我国的电力市场改革,并没有完整配套的法律法规支持,要不断完善相关的法律法规,才能更好地推进改革的进行。我国的《电力法》已经有了20年的历史,随着20年来经济的发展,许多内容不再适用于现在的电力体系。其中规定供电企业在供电专营区内向用户供电,且一个供电专营区内只设一个供电营业机构。这些法律条款必然导致供电区内供电的垄断。[3]对于各个发电厂、发电、销售电的企业没有明确的法律保护,他们经营的范围也缺乏明确界定。政府部门制定价格,各发电公司没有自主定价权,违背了市场竞争的要求。电力监督部门的规定条款又缺乏一定的权威,导致电监会不能对电力行业实施有效的监管。[4]
为了使电力公司更有竞争力,保护电力系统的相关法律法规都要进行修改完善,改变对电力垄断的保护,制定切实可行的政策。赋予电监会更多地职能,使电监会能够有权威的保护企业的发展。
(三)完善电价机制,合理制定用电价格
我国输电网的建设十分落后,对于输电网的定价,不应该采取统一价格的方式,要考虑各企业的生产经营状况,做出合适的输电价格。对于电力价格的制定,也要改革政府垄断定价的政策,要根据市场上的供求关系做出合理的调整,鼓励企业和用户尽量采用低峰期用电,减少高峰期用电的政策。
(四)增加购电企业,推行多种购电制度
当前单一购买模式下的竞价上网,只是电力市场的初级形态。[3]单一的购电主体不能反映市场的供求关系,需要增加购电企业,鼓励更多的大企业加入到电力销售中。引进多家企业进行买卖,可以增加更多的选择,真实地反映市场用电需求的价格关系,促进市场的竞争,逐步由初级形态转为高级形态。
四、结语
关键词:电力调度自动化系统;应用现状;发展趋势
进入20世纪以来,随着生活用电和生产用电的不断增加,用户对供电的安全性越来越高,电网的运行方式也向着多样化和复杂化的方向发展,在很多地方都建立起了自动化的变电站。电力调度自动化为整个电网系统的稳定安全运行提供了重要的保障,其主要作用是为各级电力调度部门的相关工作人员提供电网运行和设备的状况,帮助其进行相应的数据分析处理。因此,为了适应电网的发展与改革以及电网运营管理方式的改变,电力调度自动化系统也要不断的进行发展与自我完善,以切实保证供电平稳性。
1电力调度自动化系统的主要功能
电力调度自动化系统是指通过计算机及网络通讯等技术为电网的正常运转提供数据采集的服务和监控的运行系统,是保障整个电网系统稳定安全运动的控制手段。随着科学技术的不断革新,电网的管理、运行也随着科技的进步在不断的更新和调整,调度自动化系统也需要跟上电网的发展需求。电力调度自动化系统是将现有的计算机以及网络通讯等相关技术按照国际的相关标准进行融合使其具有相应的功能。其主要的功能有以下几个方面:对电网中的数据进行采集;对电网中出现故障时及时发出报警提醒工作人员及时对故障进行处理;处理电网中的数据并保存;模拟调度员的培训等等。电力调度自动化系统在关键的部分都是采用两台服务器,它的作用是使系统在出现问题时仍可以不影响整个电网的运行,极大程度的提高系统运行的稳定性。
2电力调度自动化系统应用现状
随着信息化技术的不断发展,电力调度自动化系统在被广泛地应用于我国的供电企业中,大大改善了电力系统的运行,为供电企业带来了巨大的经济效益,同时也为我国电力企业的进步和发展提供了有力的保障。电力调度自动化系统在我国的应用现状有以下几点。
2.1自动化技术的应用
在电力系统中自动化技术的应用更广泛,从原来的远程遥测系统实现了现代的高自动化程度的计算机远程控制系统,使电力系统得到了升级和优化。目前,我国的电力市场的在发展中不断走向成熟,很多不同规格和型号的自动化系统和其对应的设备的生产技术也在不断的提高,大大的提高我国电力调度自动化系统的发展。但是,在相当一部分供电企业中,由于缺乏运行和管理的经验,也缺乏对应的技术人员,造成自动化电力系统的运行和维护都跟不上,使自动化系统不能安全稳定的运行。供电企业应当及时采取措施来解决这些问题,保证自动化系统的安全稳定运行。
2.2电网调度自动化技术的应用
在电网调度自动化技术的应用过程中,随着科技创新的成果不断提高,同时相关的技术队伍也不断完善,从而实现了人才队伍的高素质化。在对先进电网调度自动化系统的科学研究和开发过程中取得了显著的效果,在电力自动化系统的改造过程中运用了新的技术,创造了新的自动化系统和设备,为我们的用户提供了更高效、更便捷的服务,同时也有效的提高了供电企业电网调度自动化的管理水平,保证了电网调度自动化系统的安全稳定运行,为供电企业带来更多的经济效益。
3电力调度自动化系统的发展趋势
3.1数字化
在数字化时代的大背景下,我国数字化技术得到了迅猛发展,并成为未来高新技术的主要发展方向,而电力调度自动化系统作为重要的电力管理系统,自然会进行一系列的数字化升开发和研究。电力管理系统实现数字化管理包括以下几个方面:信息数字化、通讯数字化、决策数字化和管理数字化。数字化作为电力调度自动化系统的发展趋势,其主要的目的是通过数字化管理体系来提高决策的效率,实现电网监控的数据和信息的挖掘,实现电网系统的稳定安全经济运行。
3.2市场化
随着我国加入WTO,市场经济进入了高速发展的时代,在很多方面的产生了巨大的变革,电力部门为了适应市场经济大时代也需要进行变革,既电力市场化。为了迎接电力市场化所带来的挑战,就需要在高新科技技术支持下的电力调度自动化系统和市场经济条件下的市场运营体系相结合,更多的参与到市场中来。如果不能适应当今市场的发展变化规律就会被市场淘汰,电力网络需要接受市场的检验,同时在市场中得到成长。因此电力自动化的发展趋势必将包含市场化特点。
3.3智能化
调度智能化是指通过调度数据集成技术,对数据进行智能分析来保障电力系统平稳运行,是未来电网发展的必然走向。电网调度自动化的智能化相对传统电网调度自动化而言,在电力传输方面更加安全、可靠和有效,系统智能化能够实时掌握整个电力系统的信息,通过对信息数据的整合和处理,及时的确定信息所处的位置、时间以及业务需求,制定科学合理地电网调度方案,给相关的工作人员提供一个全面、精准的方案。调度智能化的最终目标是建立一个具有多道安全防线的综合防御体系。其中包括紧急控制系统、区域稳定控制系统和恢复控制系统等。实现电网调度智能化不仅是社会经济发展对供电企业的要求,同时也是电力系统自身的发展需要。
4结论
综上所述,电力调度自动化系统在我国的应用良好,具有多个国际先进水准的系统,有效的满足了电力系统调度管理的需求。为了满足当前经济和市场的需求,电力调度自动化系统的发展趋势也将走数字化、市场化和智能化。对于供电企业而言,需要正确认识电力调度自动化系统的发展方向和重要性,并通过不断的探索和研究进一步完善电力调度自动化系统。
参考文献:
电力系统自动化是指对电力系统实行的控制、监测、保护等行为的自动化,包括软件系统和硬件设施两个方面。
实现电力系统的自动化可以提高工作效率,便于操作。电力系统的各个器件,分布范围大,自动化技术可以对整体和局部的系统参数进行准确及时的检测和搜集,为电力工作人员的工作提供方便。除此之外,还可以降低电力系统的事故率,延长电力设备使用寿命。
很长一段时间内,我国在电力系统方面的投资力度很大,。目前我国电力系统自动化水平已达到国内外标准。在电力调度自动化方面的CC-2000,SD-6000,OPEN-2000在不同应用环境里可以提供两种数据采集系统,在技术思想和体系构造上更适用、实用、灵活和可靠,同时在实际工程中得到很好的应用,具有高度稳定性和可靠性。结合气象卫星云图技术、自动拨号、投影屏等使系统管理本身更加完善,而与国际的接轨也使我国的电力事业发展突飞猛进[1]。
自动化是目前整个世界的电力系统的大趋势,并且朝着多功能、多方面发展。而我国的技术研发力度市场化水平有待提高,在电力系统市场化、数字化、智能化方面与发达国家仍有较大差距,此外,我国的研发创新力度不够,数字经济尚才起步。
2、电力系统自动化的要求
电力系统自动化要求及时准确的搜集与检测电力系统的各个元器件,电力系统局部以及整个电力系统的运行参数;
基于电力系统实际的运行情况以及各个元器件对技术,安全以及经济的不同要求,为电力系统的运行人员提供电力系统控制与调节的依据,甚至可以直接调控各元器件;
实现电力系统各部分,各个元器件以及各层次之间的相互协调,电力系统自动化是实现电力系统经济性,安全性稳定性的重要保证;
降低工作人员劳动强度,提高劳动效率,降低事故率,提高性能,延长电力系统设备的寿命,特别是当发生事故时,电力系统自动化能避免发生大面积的停电。
3、电力系统自动化的应用
目前,电力系统自动化技术的普及程度已经很高了,广泛应用于通信、导航和操作复杂的各类系统中,该技术的大量应用适应了现代电力系统发展的技术需要,有力地提高了电气的综合管理水平。下面仅从目前应用较为普遍的几个方面来展开探讨。
3.1电网调度自动化技术
我国电网规模的日益增大,电力系统的容量越来越大。因此电力系统的安全稳定与否严重影响人们的生产和生活,这对电力设备正常工作的要求越来越高。供电企业的重要任务之一就是同时降低设备故障,保证稳定可靠的供电。电网调度自动化技术的广泛应用则大大有利于这一重要任务的完成。电网调度自动化技术是整个电力系统自动化技术中的重要环节,主要由计算机网络系统和其它调节控制系统一并完成。电网调度自动化系统主要体现在实时采集和监控生产过程中的各类数据,自动评估整个电网的供配电运行情况进行综合安全性分析和对电力系统的实时状态,提高了电网运行的安全性和可靠性。同时该技术增强了对自动发电的控制,适应了电力市场运营的需求,保障了电网的安全稳定运行,大幅减少成本。
3.2发电厂自动化技术的应用
火力发电和水力发电是我国发电厂的两大主要类型,不论发电厂采用何种发电方式,都需要应用自动化技术。目前的自动化发电厂中,较为明显的优势在于自动发电系统对发电电量的自动控制及动力设备系统的自动化控制等。电力系统中的变电站和输配电网络是连接发电厂和用户的重要环节,通过运用自动化技术可以将计算机网络系统与发电厂的电力设备进行有效地结合,可实现发电厂的人机一体的生产与操作模式,从而取代传统的人工监视和操作,有效提高生产效率和加强对发电厂的监控能力。同时,在发电厂中运用自动化技术,还可以实现发电厂的就地控制、故障控制和自动控制等[2]。
3.3微机实时保护系统的应用
微机保护装置在电力系统中已得到广泛应用,该装置安全可靠,能有效地预防电网故障,一旦事故发生会及时警报。同时还具有高实时性,不仅实时显示数据,还能快速分析和处理数据,预测电网外界出现的可能事件,并快速做出反应,保证系统正常运行。同时还有高扩展性。系统采用模块化设计,如果模块出现问题,就可以通过及时更换相应模块解决问题,有效提升了控制效率。目前,微机实时保护系统常采用的是RTOS系统,这种系统能够实时分解应用程序,开启监控进程,实时监控各个程序,系统如发现异常情况,它就能自动终止问题产生,且及时开启备用程序以修复程序问题。
4、电力系统自动化的前景
电力系统自动化的进程逐渐加快,自动化科技含量的提高、实用性、智能性的增强是自动化技术发展的需要,电力系统自动化不仅推动了电力系统检测的发展,还推动电力系统控制向更高水平发展。
现代社会的人们对电力供应要求越来越高,安全可靠经济优质将是基本要求,这不仅是电力系统发展的催化剂,也是它对于电力自动化系统的发展方向,应从以下几点出发:首先,自动化系统应朝着最优化、实用化、智能化和区域化的方向发展,使之配合更密切,生产效率更高。其次,在数据的监测处理环节上,必须向多机模型数据分析的方向发展,使数据记录更全面,数据处理更准确,节省时间和不必要的开支。再次,随着各种新型的电力设备的出现,对相关技术人员的专业素质水平要求会更高,要求管理者更加注重人才的选拔以及后期培养,从而可以及时有效处理一些高难度的问题。最后,全球能源的危机使得各国不得不实施节能政策,这对于电力系统也是一个很大的挑战,这就需要集思广益[3]。
关键词:电力技术;调度;应用
中图分类号:F416.61 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)08-(页码)-页数
随着我国电网规模的迅猛发展,影响电网安全运行的因素越来越多,电网运行机理越来越复杂。这不仅对电力调度员提出了越来越高的要求,而且对调度自动化系统也提出了更多更广泛的需求。应对事故避免可能引起的连锁反应,必须有效借助电网监控及预警能力,为适应大电网的运行管理要求、实现调度业务的科学决策、电网运行的高效管理、电网异常及事故的快速响应,需要智能化的调度决策手段。
1.基于广域测量系统(WAMS)的动态EMS系统(AEMS)
1.1建立AEMS的必要性
随着电网的发展,运行方式越来越复杂,机网的协调也越来越困难,而且可以预计随着电力市场的发展,电力交易可能使安全稳定的速度下降,这些对系统的稳定运行尤其是动态稳定影响很大。对于这些新问题,现有的 EMS 系统由于技术上的原因将难以解决,这就要求EMS系统提高对系统动态问题的深入研究,从而建立更先进完善的AEMS,也称为先进的能量管理系统。
1.2 AEMS的组成
AEMS系统是建立在WAMS的基础上的。WAMS 主要由同步定时系统、动态测量系统、通信系统和中央处理机组成。它可以测出同步定时各母线电压和发电机内电势的正序分量等的空间矢量族。因此 AEMS 系统可以实现动态状态估计,监测发电机的动态行为或其他振荡现象。
2.更加先进完善的安全稳定控制技术
2.1安全稳定控制技术的作用
安全稳定控制技术又被称为“系统保护”、“特殊保护”,是保证系统安全稳定运行的重要技术措施。随着智能电网的逐渐形成,对应新的系统稳定导则,各种安全稳定控制技术广泛应用,无论是在深度上,还是在广度上都有了很大的发展。
2.2安全稳定控制技术的分类
(1)按照应用的电网划分分为送端电网侧、受端电网侧、电网解列3类。(2)按照应用的范围划分分为局部电网控制、区域电网控制、大区联网控制3类。(3)按照稳定类型划分分为暂态稳定控制、频率稳定控制、电压稳定控制、设备过负荷控制、失步控制 5 类。
3.电力电子技术的应用
3.1高压直流输电(HVDC)
HVDC主要是出于经济和技术的考虑,在远距离输电时,采用HVDC更经济,而且不受稳定性的限制,可以改善两端系统的暂态稳定性乃至整个系统的动态稳定性。由于直流输电不要求两端交流系统同步,可以用于将两个或多个不同步甚至不同频率的交流电网连接。当前 HVDC 的核心技术和设备———换流技术和换流阀正处于重大的革新中,直流输电的发展前景是很广阔的。
3.2柔流输电(FACTS)
FACTS主要是采用现代的电力电子技术对交流输电系统进行柔性控制(即可连续、快速、灵活和重复控制)和优化协调控制,从而提高其可控性和传输能力。FACTS控制器已有数十种,按其安装位置可分为发电型、输电型和供电型 3 大类,但共同的功能都是通过快速、精确、有效地控制电力系统中一个或几个变量(如电压、功率、阻抗、短路电流、励磁电流等),从而增强交流输电或电网的运行性能。已应用的 FACTS 控制器有静止无功补偿器(
SVC)、静止调相机(STATCON)、静止快速励磁器(PSS)、串联补偿器(SSSC)等。
3.3不间断电源(UPS)
UPS紧急供电系统是电力自动化系统安全可靠运行的根本保证,是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。
4.变电站综合自动化技术的应用
4.1变电站综合自动化技术简介
变电站综合自动化是近年来发展起来的一项新技术,目前在电网中处于试用阶段。变电站综合自动化技术以计算机技术为基础,以数据通信为手段,以信息共享为目标。它可以实现下功能:保护和重合闸、四遥、电度采集、五防、故障录波,而且还可以实现专家系统。它的发展大致经历了全集中式阶段、大RTU阶段、分层分布式阶段。
4.2分层分布式综合自动化系统的特点
现在所采用的大多是分层分布式综合自动化系统。它是以新型的面向间隔的设计代替了传统的面向功能的设计,将数据采集装置(IED)安装在开关设备上或离开关设备较近的地方,再通过专用的通讯网相连,实现数据共享,将数据传输至监控机和工程师站,在整个变电站的层次上实现数据共享。这样就大大减少了二次系统及控制信号屏的设置,系统的实时性、可靠性高,灵活性好,可以在很大程度上提高自动化水平和管理水平。
4.3对调度运行工作的要求
正是由于变电站综合自动化具有上述特点,未来一段时间内将会大量地应用于电力生产中,这就对调度运行工作提出了新的要求,在主设备的运行监视、调整操作、保护投停、事故处理等方面都与传统的变电站有所不同,这将成为调度人员研究的新课题。县级电网调度自动化系统与信息管理系统互连的设计,随着计算机在电力系统中的广泛应用以及应用网络技术,数据库技术和多媒体技术的发展,对县级调度系统及信息管理系统也是一个不小的冲击。县级电力系统属于地方小型电网,县级电网基本上仍沿用“模拟盘”的监视方式,并通过电话在调度中心,电厂及变电所,开闭所之间传递信息。其调度与管理水平长期处于落后状态。存在着扩充修改难,通讯质量时性差,显示界面不符合习惯和数据信息,无法有效管理等缺点。因此,建立一个崭新的县级电网调度自动化系统和管理信息系统势在必行。
5.电力市场运营技术支持系统的建设与应用
5.1电力市场化运营的必要性
现代电力系统随着向大规模化、自动化的发展,又出现了市场化运营。竞价上网仅是一个表面现象,电力做为一种能源,必须要与其他能源产品争夺市场的份额,为了在大市场中生存,电力系统必须要实行市场化运营。
5.2电力市场运营技术支持系统的作用
电力市场的运营归根结底是要实现:由电力市场交易管理机构按照一定的市场运营规则,组织市场各成员,在保证电网安全的前提下,提供发、输、配电的服务。而要完成这项工作,必须要有强有力的技术支持系统。电力市场中的不同机构和成员所需要的运营技术支持系统是不同的,调度运行人员最关心的是用于电力调度交易机构(中心)的电力市场运营技术支持系统(EMOS)。
5.3 EMOS的组成
EMOS是融电力市场交易管理系统、电网安全实时监控系统、合同管理系统、考核与结算系统、电能计量系统、市场信息管理系统以及软硬件运行支持平台于一体的电网商业化运营综合技术支持系统。
5.4调度人员在电力市场运营中的作用
在电力的市场化运营中,调度人员不仅是电力系统的指挥员,而且还是电力市场的交易员,必须依据技术支持系统进行公开、公平、公正的电力交易。这对传统的调度模式提出了很大挑战,全体调度人员都应当加深对电力市场的认识,在保证安全的基础上,以技术支持系统为保障,加以实时的调度交易,保证消费者的需求,努力实现市场各方的生产利益最大化。
6.结语
关键词 电力系统;自动化;稳定性;安全性
中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)15-0075-01
1 电力系统自动化技术应用的必要性分析
早期,我国的电力事业发展主要致力于解决供电范围的问题,数量众多的大电网、电源被相继的建设成功并投入使用,这使得我国的供电范围问题得到了基本的解决。当前,整个社会的生活与生产对电能的质量要求都提升到了一个新的高度,电力系统供电的稳定性、安全性以及效率等问题,又成为了我国电力事业发展需要解决的下一个问题。
对于电力系统来讲,自动化技术就是一种多学科、多技术领域相互融合而形成的产物[1],例如计算机技术、通讯技术以及电子技术等等,其优势在于能够对电力系统进行非常敏捷、快速以及准确的控制,这是传统控制手段难以比拟的,且它还具有非常强的组织与适应能力,可以进行有效的功能拓展。在电力系统当中应用自动化技术,其目的则可以归结为以下几点:
1)使电力系统供电的稳定性、安全性得到提升,进一步改善供电质量,全面提升电力系统供电水平。
2)通过自动化技术对电力系统配电信息进行更为细致、及时的管理。
3)减少各种在电力系统运转过程当中可能会出现的损耗,降低维护费用与人力成本投入,提高电力系统运转的经济性。
2 电力系统自动化技术应用的基本原则
2.1 逐步健全原则
自动化技术是一种多学科、多技术领域相互融合而形成的产物,它不仅具有非常强的技术性,而且技术范围非常广泛,所以其复杂程度可想而知。在电力系统自动化技术的建设应用过程当中,不能想“一口吃个胖子”,而需要对其逐步进行健全与完善。
2.2 适应性原则
除了需要对自动化技术进行逐步的健全、完善外,还需要注重其适应性,其原因有两点:
1)我国的电力系统改造、升级是一个不间断的持续性过程,在一代一代的升级改造中,信息化技术必须要能够主动适应环境变化,否则就会对电力系统的后期改造升级造成阻碍。
2)我国的地域环境相当广阔,供电覆盖面积非常大,各地的供电、用电情况不一,例如城市和农村地区的供电情况就有非常大的差别。在当前进行自动化建设的过程当中,由于实际的供电需求以及经济能力等方面影响,不可能完全进行技术复制,一些地方的自动化水平肯定会较低,但是为了保证电力系统自动化的整体建设水平同步发展,后期肯定会进一步加大建设力度,所以它既需要再当前保证供电的稳定性、安全性,又需要能够具备进一步建设的适应能力。
2.3 市场化原则
市场化原则主要指的是自动化技术功能的设计与实现,既要符合电力系统运转控制的技术性需求,又要能够进一步满足市场环境下电力用户对用电的功能需求,这样才能对电力系统以及电力事业的发展,起到实质性的推动作用。
3 电力系统自动化应用方案
3.1 馈线自动化
馈线自动化有三种实现模式:
1)就地控制模式,主要利用重合器加分断器的方式实现。
2)计算机集中监控模式,即设立控制中心,馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。如果电力系统发生了故障,相关的故障信息便经主站进行分析与处理,将发生故障的组成部分“切除”,并立即启动恢复供电的计划方案。
3)就地与远方监控混合模式,采用断路器(重合器),智能型负荷开关,同时这些开关具有数据发生和接收装置,能够接收命令信号,并做出开、关指令动作。通过这样的方式,能够在故障发生的时候,进行迅速的处理,并且能够对配电网进行监控。
3.2 自动重合器
此方案是将两电源连接的环网分成有限段数,每段线路由相邻的两侧重合器作保护。当遇到故障发生,处于上一级的重合器开断故障,尽可能避免由变电站断路器行分合。当电力系统的某个组成部分发生了故障,应使故障段两端重合器分断,对故障进行隔离,线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除[2]。
3.3 变电站主断路器和馈线断路器配合
对电力系统配电结构进行优化,将电网环形连接在一起,当前变电站中的线路保护开关,都能够进行多次的重合,重合命令主要是由计算机进行自动化的控制,它既可以进行自动操作,而可以通过接收发射器,由人为力量进行远程的遥控操作。
4 电力系统数据的自动化处理
自动化技术在电力系统中的应用,不仅能够起到一种安全、控制作用,它同时还能对电力系统运行过程当中,所产生的相关数据进行分析、处理,例如数据整合与数据共享。
4.1 数据整合
1)在应用自动化技术的电力系统当中,对数据的处理能要够完全实现可视化,不论是用户,还是电力系统工作人员,都能够以“所见即所得”的形式非常简便的获得相关数据信息,并进行相应的处理操作。
2)采用分布式的方式对电力系统运行的相关数据进行存储,各一个数据分布点,都能够对自己负责范围内的数据信息进行处理,且不同级别的数据分布点,具有自己的一个等级属性,这个等级属性可以决定其对数据的浏览、处理权限,这样的方式既能够保证数据的安全性、可靠性,又能够增强数据处理的即时性。
3)采用各种先进的技术设备,对必要的数据信息进行备份,进一步保证数据的安全性。
4.2 数据共享
随着电力系统的不断完善与发展,如今的电力系统构成与运转非常之复杂,很多时候都要求不同设施设备或是不同的组成部分实现同步化的运行操作,但这有一个前提,就是需要即时性的数据共享。为了借助自动化技术实现电力系统各个节点之间的数据共享,要求要有标准化定义与表达地理实体的几何属性,例如电力系统某组成部分的作用范围,电力系统的供电范围等。还要有标准性表达与物理属性数据,例如构成电力系统整体的各个设备,这些设备的基本信息、运行状态、物理性能,以及多维动态分析等。在这些数据信息的全网同步共享下,才能进一步保证电力系统运行的稳定性和安全性。
参考文献
1电力市场环境下的电网调度分析
在世界范围内,电力工业正在经历电力市场化的变革,电网管制的最佳方法是在市场经济条件下提高电网的稳定性。一般情况下,电力工业中电力系统的静态安全分析应保证电网的安全、稳定运行,各个电力部门应注重电力系统的安全、稳定评价机制。对于电力系统稳定性静态分析,可根据一定的模拟试验分析,即逐个断开线路和变压器元件,检查元件的负荷、电网电压、电网结构强度和运行方式。
为了提高电网的安全性和稳定性,应有效开展静态校核,即有效执行核心标准。在电力市场的环境下,各个电力部门应努力追求经济效益最大化。如果实施的核心标准无法获得相应的经济效益,则应停止实施该标准。电网公司应选择不同的运行方案,如果出现单一的线路运行模式,则电网的安全运行会失去保障。在暂时稳定校核方面,在一般电力工业中,电网稳定对平衡系统的安全、稳定有非常重要的意义。电力系统安全性的提升主要在于有效处理系统故障。在各种电机的同步运行中,要积极恢复原先的运行方式,并保持震荡功角稳定。对于稳定计算分析,主要目的为规定运行方式和解决系统故障。电力系统在正常运行中可能会出现很多故障,进而会引发停电和系统崩溃等问题。因此,为了维持电力部门自身的经济效益和保证电网的安全、稳定运行,需要校核电网。一般而言,如果电力系统运行安全性较高,则相关电力部门更有可能达到经济效益最大化。
2电力市场环境下的阻塞管理制度分析
电网阻塞产生的主要原因是发电商与用户间的电能输送通道问题。输电电网在电力系统中长期占据着核心地位。对于电网而言,大多数都存在因经济和环境因素而形成的问题,进而造成一系列的网络问题。在一般开放式的电力市场环境中,电网资源之间的竞争问题会导致很多输电网络资源的发展遇到瓶颈。为了保证输电网络的安全运行,输电网络管理人员必须严格管理输电中的各个环节,以保证线路潮流稳定。对于电网阻塞问题,应在电力市场环境下校核电能的交易模式,并在输电中合理分析电网的运行情况。对于严重故障的处理,应提出有针对性的处理方式,细化防范措施,并使用计算机软件进行数据分析。
3电网安全、经济调度工作的意义
从传统意义上讲,有效运用发电计划的目标函数知识可降低全网发电成本费用,约束条件为系统约束方式和机组约束方式。在电力市场条件下,在交易中心购电可降低用户的总电费,从而使社会总利益最大化,进而实现电力经济效益最大化。在约束条件方面,除了机组约束和系统约束外,电量合同和期货合同等多种贸易形式也具备了约束条件。此外,制订交易计划的基础是发电服务贸易。随着市场经济的不断发展,参与者需要在运营模式交易中合理规划,安排好交易模式,并合理分析电价、定价规则和结算过程。对于地方电网而言,虽然我国未实行全国联网,但实现了局部区域联网。因此,应分析各个网点之间的协议方式和优先次序,并利用中断负荷合同对电网开展调度工作。此外,还可结合发电系统停运容量进行模式设计,保持受电方面有效参与联网计划,并根据电网的数目和容量开展支援工作,确定网络的协议方式和发电系统各个领域的发电容量。
4结束语
关键词:电力系统;自动化;应用和发展
1前言
电能作为人们生活中基础的能源,对电力系统进行合理的发展对社会具有重要的意义。电力系统自动化通过运用计算机技术有效的对数据进行高效的处理工作,大大节省了生产力,降低了工作过程中出现的误差的可能性,同时还避免了安全隐患。
2电力系统自动化的概念
电力系统主要是指发电装置将自然界中的能源转化为人们日常使用的电能,将得到的电能通过配电装置输送到每个用户需要的地点。在这个过程中将涉及到很多的数据的传输和监测,通过对数据进行传输和监测来达到对电能进行合理的调节和保护的工作。而本文的电力系统自动化主要是指运用自动化设备对电力系统进行调节保护等操作,全程保证自动化建设。在电力系统自动化的过程中无人工敢于,自动化主要操作在于对电力系统中的各个元件和子系统进行数据的运算和采集工作。
3电力系统自动化的特点
电力系统自动化由于其具有的特殊性,适用于对电力系统进行处理和操作。其中主要特点在于:(1)实时和精确。电力系统自动化技术能够有效的实现对电力系统运行过程中的数据进行实时化和精确化的处理及控制,能够方便对电力系统提供安全可靠的数据服务支持;(2)对数据进行分类。由于在电力系统的工作现场往往需要处理大量的数据,对设备所需的储存空间要求极高。因此需要对这些庞大的数据进行合理的分类,有所侧重的进行处理。其中重要包括实时数据、基础数据(主要是指电力设备的一部分有用数据在设备的管理范围内)日常运行数据(主要包括电力系统在运行过程中产生的自动的记录数据以及各部门处理的数据)、市场数据(由于市场化运行已经成为了电力市场发展的主要模式,因此对市场数据进行分离具有其重要意义);(3)对电力系统进行综合性调节。电力系统自动化技术能够有效的对电力系统内的大量控件进行协调的工作。自动化技术可以将电力系统的有功荷有效的分配到每一个可控的发电机组件中;(4)较高的工作效率。由于自动化技术应用了互联网的传输设置,具有很强的对数据瞬间传递的能力,保证数据传输过程的高效性。同时,自动化技术由于降低了人工操作,也就很大程度避免了人工操作带来的失误和故障问题。有效的保证了整个工作的效率。
4电力系统自动化技术的应用
(1)变电站的自动化技术。变电站的主要的工作就是将输送的电能进行合理的分配与调节,为配电处理提供了技术手段。在人们对电能的需求不断提升的情形下,变电站数量也在大幅的增加,同时也面临着对变电站技术进行提升的工作。变电站的自动化技术能够有效的对电力系统进行操控。随着不断的发展,目前已经有大量的自动化技术的结合使用的情况出现。随着自动化技术的应用,目前的变电站的输电稳定性和输电的质量已经得到了有效的提升;(2)配电网的自动化技术。配电网的自动化技术主要包括对配电网进行分析的自动化处理,以及自动进行制图工作,自动对设备和数据进行分析和管理。自动化技术通过使用的智能化的软件从数据库中获取资料同时对信息进行实时化的传递工作,以此实现配电网的自动化应用。传统模式下,配电网的控制操作主要是通过人工操作进行管理,在人工操作过程中耗费大量的时间和资源,同时工作中存在很多安全隐患,这种模式不利于配电网的发展进程。随着配电网对自动化技术的结合使用,有效的改善了效率问题,虽然在这个过程中,自动化的技术还不够与配电网紧密结合,发展中还存在着一些不足;(3)电力系统调度的自动化技术。随着用户对电能的需求量的增加,电力系统的实时监控工作和数据采集工作面临着越来越大的难题,由于数据的巨大,因此对数据进行处理和监控工作造成了不利的影响,这就需要新技术的应用,改善这一现状。自动化技术由于其数据传输的高效性,因此在这一问题上具有至关重要的作用,将自动化技术与电力调度系统进行结合,有效的提升了对数据进行处理的效率。自动化技术的使用节省了大量的人力资源的同时降低了数据处理过程中的事故的发生率。有效的延长了设备的使用期限。
5电力系统自动化的发展
首先需要对技术管理人员进行合理的培养,人才是一个行业发展的最根本的发展力,因此需要对技术管理人员进行培养,保证实现技术的不断开发,将原有的开环监控技术发展为闭环监测技术,有效的保证参数的调整。其次,在对自动化技术进行应用的过程中,减少工作人员的参与量,自动化技术对电力系统进行控制的过程中有效的完善了无人值班综合监控的模式,有效的对电力系统进行实时监控和实时分析,对数据进行有效的处理提高了工作效率。未来的工作人员需要进一步提高整个电力系统的可靠性,逐渐完善电力系统的自动化和数字化。随着社会的发展潮流,智能化和数字化处理技术已经成为了发展的主要趋势,这种形式将有效的提高对数据进行实时获取和监控的能力。方便对电力系统进行全面的及时的管理和运行。电力系统模块化,由于自动化设计的主要思想在于模块化的发展和使用,这主要是由于自动化的模块化能够有效的帮助电力系统实行分布式结构管理工作,解决数据交换过程总存在的异构问题,是我国电力系统发展的主要趋势。当然电力系统自动化技术的发展还需要对技术和设备进行不断的研发工作,保证系统的协调性不断的得到提升,确保多个系统和设备之间的协调发展,有效的实行分段控制等工作,有更强的适应能力,更适合正式的投运工作。当然,在电力系统自动化技术的发展过程中还需要对相应的人才进行培养,其中包括对高校人才进行培养,加强综合性人才的培养,保证设计人员的基本技能的同时改良系统,保证更好的发展。
6结语
为实现电力系统的自动化技术的发展工作,还需要有关部门进行不断的工作和努力,将人才和技术的发展作为主要发展趋向,给我国电力系统提供更优质的服务。
参考文献:
[1]房京桥.针对配网自动化系统建设运行的探讨[J].广东科技,2009(22).