基礎(chǔ)信息的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化在智能電網(wǎng)建設(shè)中的作用與意義.pdf

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1、第##卷!第"%期./0$##!1/$"%"%%+年!%月"-日234$"-""%%+基礎(chǔ)信息的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化在智能電網(wǎng)建設(shè)中的作用與意義江道灼!!申屠剛!!李海翔"!吳志力#!楊貴玉!!!$浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院"浙江省杭州市#!%%"&#"$浙江省電力公司"浙江省杭州市#!%%%&##$浙江省電力設(shè)計(jì)院"浙江省杭州市#!%%!"$摘要!電力系統(tǒng)的發(fā)展面臨著許多挑戰(zhàn)!智能電網(wǎng)被認(rèn)為是有效的解決方案"開(kāi)放的信息系統(tǒng)和共享的信息模式是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)"分析了電網(wǎng)信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題!提出了智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)的框架!強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)信息的數(shù)字化#標(biāo)準(zhǔn)化#規(guī)范化的

2、重要性$基于變電站的特殊地位!以其為例設(shè)計(jì)了基礎(chǔ)信息平臺(tái)框架!該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)信息協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化#格式規(guī)范化#時(shí)標(biāo)同步化#管理一體化!并可通過(guò)級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成全網(wǎng)信息系統(tǒng)而基本結(jié)構(gòu)不變"關(guān)鍵詞!智能電網(wǎng)$信息系統(tǒng)$標(biāo)準(zhǔn)化$變電站$基礎(chǔ)信息平臺(tái)$測(cè)控裝置中圖分類(lèi)號(hào)!'(&)*!!引言前并沒(méi)有明確)獨(dú)立的信息系統(tǒng)實(shí)體存在&所謂的信息系統(tǒng)依附于各調(diào)度自動(dòng)化或變電站自動(dòng)化監(jiān)控電力系統(tǒng)在不斷發(fā)展壯大的同時(shí)"面臨著許多系統(tǒng)存在"是對(duì)各自動(dòng)化功能系統(tǒng)中信息采集)傳問(wèn)題和矛盾"例如%經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力建設(shè)之間的矛輸)存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)的抽象概括"是一個(gè)縱向結(jié)構(gòu)!見(jiàn)圖盾"能源分布與負(fù)荷分布之間

3、的矛盾"電網(wǎng)復(fù)雜度增!$"并不構(gòu)成嚴(yán)格意義上的信息系統(tǒng)#各自動(dòng)化系統(tǒng)加與控制技術(shù)之間的矛盾"電能質(zhì)量與用戶要求之的信息采集和應(yīng)用相對(duì)分離)獨(dú)立并缺乏聯(lián)系"只有間的矛盾"電力發(fā)展與環(huán)境惡化之間的矛盾"建設(shè)投在跨自動(dòng)化系統(tǒng)信息應(yīng)用前"才會(huì)有間接聯(lián)系&最資大與已有資源利用不充分之間的矛盾"等等&這根本的原因是各自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和信息處理些矛盾在全球范圍內(nèi)具有普遍性"有的問(wèn)題"如能源缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范"不同廠家的自動(dòng)化測(cè)控裝和負(fù)荷的不平衡分布等"在中國(guó)尤其突出&國(guó)家電置不但在硬件功能上有差異"軟件上采用的數(shù)字算'!(網(wǎng)公司制定的發(fā)展特高壓電網(wǎng)的戰(zhàn)略"正是

4、出于'*(法)信息模型和通信協(xié)議也不盡相同&大范圍大容量轉(zhuǎn)移電能的考慮&但從近年來(lái)國(guó)內(nèi)外大停電事故來(lái)看"現(xiàn)有的技術(shù)手段和應(yīng)對(duì)策略不足以解決所有問(wèn)題"電力工業(yè)亟須一種突破&于是智能電網(wǎng)的概念被提出"并被確定為電力工業(yè)下一階'"(段的建設(shè)目標(biāo)&智能電網(wǎng)以安全可靠)經(jīng)濟(jì)高效)節(jié)能環(huán)保為運(yùn)行目標(biāo)"有自愈)兼容)堅(jiān)強(qiáng))開(kāi)放"以'#(及支持電力市場(chǎng)和互動(dòng)化等特征"能夠有效地解決當(dāng)前電力工業(yè)發(fā)展遇到的問(wèn)題&電網(wǎng)的智能化體現(xiàn)為全面)及時(shí)地掌握電網(wǎng)運(yùn)圖!!縱向結(jié)構(gòu)的信息系統(tǒng)"#$%!!&'()*+,-#)'./.-0+1#-230*-#4,5.-*64-6*0行的信息"

5、綜合各自動(dòng)化功能系統(tǒng)對(duì)信息分析的結(jié)果"做出最優(yōu)的反應(yīng)&因此"精確)快速)開(kāi)放)共享從應(yīng)用的角度看"目前信息系統(tǒng)的局限性主要的信息系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)"也是智能電網(wǎng)與傳體現(xiàn)在%統(tǒng)電網(wǎng)的最大區(qū)別"有必要對(duì)基礎(chǔ)信息的標(biāo)準(zhǔn)化和!$信息格式和通信協(xié)議不統(tǒng)一&如圖!所示"規(guī)范化進(jìn)行研究和分析&自動(dòng)化設(shè)備!裝置$的互操作和跨自動(dòng)化系統(tǒng)的信息'*("!電網(wǎng)信息系統(tǒng)現(xiàn)狀綜合利用必須經(jīng)過(guò)*協(xié)議轉(zhuǎn)換+環(huán)節(jié)間接實(shí)現(xiàn)"增加了實(shí)現(xiàn)的難度和不可靠性&電網(wǎng)的信息主要基于各變電站監(jiān)控系統(tǒng)"但目"$信息分散重復(fù)&各自動(dòng)化系統(tǒng)配備的測(cè)控裝置可能對(duì)同一物理量重復(fù)采集"精度不同又以不同收稿日期

6、%"%%+,%-,!!$修回日期%"%%+,%+,%&"的格式存儲(chǔ)"造成資源的浪費(fèi)并引起信息應(yīng)用時(shí)難,!,"%%+"##!"%$!以取舍的問(wèn)題&智能電網(wǎng)的信息采集對(duì)象主要是用戶端)輸配#$信息時(shí)標(biāo)不同步&首先"變電站內(nèi)沒(méi)有普遍電線路和變電站等的各種變量參數(shù)&用戶端的信息配置全網(wǎng)同步的統(tǒng)一時(shí)鐘#其次"除了相量測(cè)量裝置采集包括電能計(jì)量)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè))電費(fèi)計(jì)量以及用!5(6$等少量裝置外"現(xiàn)有大部分現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控裝置在電預(yù)計(jì)等"為潮流調(diào)度和電力市場(chǎng)提供支持&用戶硬件上都不具備時(shí)鐘同步模塊&于是信息沒(méi)有在被端信息可以較長(zhǎng)的時(shí)間間隔!例如)="!"=或更采集時(shí)打上統(tǒng)一

7、時(shí)間標(biāo)簽"而是以到達(dá)后臺(tái)監(jiān)控中長(zhǎng)$向數(shù)據(jù)庫(kù)更新"除了電能質(zhì)量信息外"其他的也心數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間為標(biāo)記被提取應(yīng)用&受不同步采可由歷史數(shù)據(jù)估計(jì)得到&對(duì)輸配電線路測(cè)量"以架集)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等影響"信息的時(shí)間關(guān)聯(lián)性變差"在分空線路為例"主要包括機(jī)械荷載)溫度)外部環(huán)境的析應(yīng)用時(shí)必然帶來(lái)一系列問(wèn)題!如潮流不收斂)狀態(tài)微氣象參數(shù)等"這在架空線路發(fā)生覆冰現(xiàn)象時(shí)尤為估計(jì)不準(zhǔn)等$&重要"但在線路正常運(yùn)行時(shí)"一般可認(rèn)為這些參數(shù)在*$信息傳輸接口類(lèi)型多)接線復(fù)雜"可靠性降允許范圍內(nèi)&變電站內(nèi)的信息參數(shù)類(lèi)型眾多也最重低"管理難度增大&要"如電流值)電壓值)開(kāi)關(guān)狀態(tài))設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等"-

8、$采集數(shù)據(jù)的精度受電壓互感器-電流互感器支撐著諸多自動(dòng)化功能系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定'-(磁飽