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1、通信技術在智能電網中的應用廣東電網公司肇慶供電局周亞光摘要:隨著通信技術、計算機信息技術的發(fā)展和電力生產調度自動化水平的提高。建設強大的智能電網已成為必然的發(fā)展趨勢。智能電網就是以穩(wěn)定的電網框架為基礎,以通信網絡和計算機信息網絡為平臺,對電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度等方面進行智能控制,實現電力、信息、業(yè)務的高度融合。在智能化電網的建設過程中,通信技術在其中起著至關重要的作用,本文將詳細介紹通信技術在智能電網建設過程中的應用。關鍵詞:智能控制、數據采集、數據傳輸、通信協(xié)議、綜合數據網、工業(yè)以太網設備一、智能電網的產生背景
2、;1、電網規(guī)劃與建設面臨著嚴峻的用電高峰和電網建設費用的壓力,同時規(guī)劃和建設的合理性的合理性也面臨考驗。2、電網的運行方面,用戶對供電可靠性的要求越來越高、同時運行單位對電網設備的運行狀況需要有更多的了解。3、資產維護:設備的當前健康狀態(tài)、設備維修和更換的最佳時機、設備的維修質量電力作業(yè)的費用需要得到合理的安排4、電力營銷:需求側管理?服務水平、電費回收率、竊電損失需要及時的掌握。建設智能電網可應對上述的挑戰(zhàn):A、通過收集電網各種數據,指導電網和設備的投資,使得設備在逼近設備容量或實際能力的情況下運行,充分挖掘設備的潛力。B、通過電網
3、的實時重構和優(yōu)化運行方式,使得設備在其實際容量范圍內運行,延長設備使用壽命。C、充分利用實時信息,縮短停電時間。D、加強需求側管理,提高效益。E、為合理的電網投資提供決策支撐。在傳統(tǒng)電網的基礎上,智能電網進一步擴展了自動化的監(jiān)視范圍,增加了信息的收集和整合以及對業(yè)務的分析和優(yōu)化,實現了電網的智能化。可幫助電網企業(yè)提高管理水平、工作效率、電網的可靠性和服務水平。智能電網分五個層面:1、電網數據采集2、數據傳輸3、信息集成4、分析優(yōu)化5、信息的展現(1)、電網數據的實時采集實時數據是智能化電網的重要支撐,包括以下三方面的數據,A電網運行數
4、據,B設備狀態(tài)數據C客戶計量數據目前,因為電網公司的數據采集主要關注電網的運行數據上,對另兩方面的欠缺,只有增加了這兩方面的數據采集,才能使整個電網可視化,為走向智能化作準備。(2)、數據傳輸基于開放標準的數字通信網絡保證客戶計量和設備狀態(tài)數據以及電網運行數據的可靠傳輸。(3)、在信息集成、分析優(yōu)化、住處展現三方面,主要集中了計算機信息網絡技術的應用。通過采集和通信網絡傳送上來的數據為電網的規(guī)劃設計、運行和資產的優(yōu)化提供決策支持1、電網設計優(yōu)化A、通過對用戶負荷模式的分析,能夠很清楚的確定需要改造的、可能存在過負荷的線路。B、利用設備
5、生命周期分析的結果,可以對電網檢修計劃進行優(yōu)化。C、通過對每個用戶負荷模式詳細信息的掌握,提高三相負荷平衡,減少網絡損耗。2、電網運行分析A、故障定位,網絡重構,隔離故障,快速恢復供電B、故障信息的離線分析,指導搶修人員迅速定位故障C、避免為了通過更大的故障電流而對開關設備的更換E、實時潮流分布,避免過負荷線路的出現,從而避免或延遲對線路的改造3、電網資產分析A、通過對設備歷史運行記錄的分析,可以預測設備的預期剩余使用壽命。B、利用實時監(jiān)視數據和離線數據,掌握設備健康水平,提高對設備壽命的預測水平。C、在設備發(fā)生故障前,提前檢測到設備
6、可能存在的缺陷(比如,變壓器中的油色譜分析)。二、智能電網中的的通信需求從前的通信網絡主要表現為區(qū)域性的網絡,且?guī)挷蛔悴痪邆鋵φ麄€電網的實時數據的監(jiān)控能力?,F代的電網對通信網絡的要求逐漸提高,具體表現如下:1、對SCADA系統(tǒng)的數據傳送效率要求提高。2、監(jiān)測和計量的表計自動化。3、對數據通信的帶寬要求更高。4、要求有開放的通信規(guī)約。5、要求有可擴展的監(jiān)測。目前通信網絡的現狀:1、隨著光纖通信技術的發(fā)展,光纜的敷設范圍逐漸延伸。2、隨著計算機技術的發(fā)展,數據的處理能力越來越高。3、Internet網絡的普及以及ICP/IP網絡協(xié)議的廣
7、泛應用,使得不同地點的信息的查詢越來越方便。下面介紹以下基于IP的網絡架構信息傳送的優(yōu)點:1、多點到多點的網絡拓撲使事件的發(fā)布和數據的訂閱更靈活2、將網絡更靈活、響應更快3、減少定制代碼和專有系統(tǒng)的限制4、電力公司可以更有效的監(jiān)測網絡,同時減少運營成本5、規(guī)約中立允許任何格式的數據發(fā)送到網上6、安全協(xié)議和監(jiān)測能力7、設備及應用無關8、開放標準保護投資三、通信設備在智能電網中的應用建立智能電網首先要從配網的自動化入手,在主網中可以現有的SDH網絡和綜合數據網絡為依托做數據的接入。而配網的自動化仍為空白。下面詳細介紹以下配網的自動化中的通
8、信設備應用。骨干層:采用工業(yè)級冗余環(huán)網交換機構成冗余光纖環(huán)形網絡結構,環(huán)形網絡設備采用工業(yè)以太網產品,用光纖鏈路連成環(huán)狀拓撲結構,此結構充分利用了工業(yè)冗余環(huán)網結構的優(yōu)點,當通信鏈路發(fā)生故障時其網絡傳輸的恢復時間被控制在`