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一、電力體系改革的歷程
在過去的幾十年里,我國的電力系統一直都是由國家投資管理,直到1985年,電力體系引進銀行貸款的政策,開始了電力系統的改革之路。
(一)集資辦電階段
在1985年前,我國的電力系統明顯出現供應不足的問題。為保證居民的用電需求,中央指出要借助銀行貸款的形式進行電力投資。為鼓勵其他資金參與到電力工業建設中,頒布了《關于鼓勵集資辦電和實行多種電價的暫行規定》 ,允許地方電廠集資經營,并可以采取多種電價的形式。但在政策實施的十年里,電力短缺的現象并沒有得到本質的改善。1996年,國家又提出了新的方針,提出了引入外商投資的政策,多種渠道的資金都可參與到電力建設中。
集資辦電政策的實施,調動了地方與企業投資的積極性,用電不足的問題也得到了一定的改善。但這一政策也造成了電價混亂、電廠服務質量下降的問題,阻礙了電力行業改革的進度。
(二)政企分開改革階段
1997年初,國家電力公司成立,開啟了電力行業政企分離的改革之路。取消原來的電力工業部,并將各省電力公司的行政管理權轉移到地方政府部門,到2001年,陸續實現了政企分離的改革目標。這一階段的改革目標主要以“政企分開、省為實體、聯合電網”為主要內容,改革的效果是培育和強化了電力企業的市場主體地位。[1]但這種方式依舊是變相的國家壟斷,要想真正實現電力系統的改革,必須改變省與省隔絕的“省為實體”的方式。
(三)市場改革階段
2002年我國成立了電力體系改革小組,開始正式進行電力體系改革。年底,我國新組建的五家發電集團、兩家電網公司、四家電力輔業集團正式成立,標志了電力改革市場化的開始。這種市場化的經營模式,也面臨著許多問題。
二、電力改革的問題
(一)計劃用電違背了市場競爭的原則
我國的電力改革已經走過了三個階段,如今已開始實現市場化的經營管理模式,但政府部門對于電力系統的管理并沒有完全放手,各地區的用電分配依然是由政府決定。政治決定企業的電量分配,不論企業生產規模的大小,平均分配電量,破壞了市場競爭機制,間接影響了企業的效益,這與市場化的模式是相悖的。
另一方面,計劃用電的政策又鼓勵高耗能耗電量的煤電機組的發展,這與中國特色社會主義提倡的節能減排的方針恰恰相反。計劃電量制度在具體執行中,按“計劃內”與“計劃外”采用了不同的電價,計劃內電量由電網公司按國家規定支付上網電價;超計劃發電量部分,電網公司要求發電企業降價上網,而銷售電價實際上沒有變化,電網企業利用壟斷地位侵占發電企業的利益。[2]
(二)電力價格受政府控制
社會生活的方方面面都要用到電力,電力已成為經濟生活不可缺的商品。但電力的價格并沒有按照市場供求關系的標準進行確定,至今為止依然由政府進行控制。電力不能隨便買賣,電力公司不能把握電力價格,其利潤和收益無法得到準確的計算。
(三)電力監管滯后
在實施電力體系改革后,我國專業的電力法規并沒有得到完善?,F行的《電力法》不適應電力改革的市場化要求,對于壟斷的企業進行全面的照顧,忽略了對競爭企業的保護。在電監會改革整合后,新的部門如何實施更有效率的管理,也是當前政府需要考慮的重要問題。
三、推進電力改革的建議
自我國的電力系統開始實施改革以來,廠網分離基本完成,電力市場的結構也逐漸轉向市場化的模式。電力是國家的基本產業,電力系統的發展對于國家經濟的發展有著非常重要的意義。
(一)加大電網建設的投資,鼓勵市場競爭
電力市場化實施以來,發電量已經基本滿足市場的需求。但電網建設沒有考慮市場模式下的競爭和市場運作問題,制度跟不上需求。開啟市場化具有競爭性的電力制度,促進了用電量的增加,這就要求電網要具備儲備量更大的輸電容量體系。輸電量的不足會阻塞更大的電力競爭者進入市場,影響電力市場的發展。對于當前電網建設動力不足的問題,政府部門要加大投資,給予電網企業一定的優惠,鼓勵更多的企業加入到電網的建設中,共同促進電力系統的發展。
(二)補充現行的電力法律法規,健全監管體系
我國的電力市場改革,并沒有完整配套的法律法規支持,要不斷完善相關的法律法規,才能更好地推進改革的進行。我國的《電力法》已經有了20年的歷史,隨著20年來經濟的發展,許多內容不再適用于現在的電力體系。其中規定供電企業在供電專營區內向用戶供電,且一個供電專營區內只設一個供電營業機構。這些法律條款必然導致供電區內供電的壟斷。[3]對于各個發電廠、發電、銷售電的企業沒有明確的法律保護,他們經營的范圍也缺乏明確界定。政府部門制定價格,各發電公司沒有自主定價權,違背了市場競爭的要求。電力監督部門的規定條款又缺乏一定的權威,導致電監會不能對電力行業實施有效的監管。[4]
為了使電力公司更有競爭力,保護電力系統的相關法律法規都要進行修改完善,改變對電力壟斷的保護,制定切實可行的政策。賦予電監會更多地職能,使電監會能夠有權威的保護企業的發展。
(三)完善電價機制,合理制定用電價格
我國輸電網的建設十分落后,對于輸電網的定價,不應該采取統一價格的方式,要考慮各企業的生產經營狀況,做出合適的輸電價格。對于電力價格的制定,也要改革政府壟斷定價的政策,要根據市場上的供求關系做出合理的調整,鼓勵企業和用戶盡量采用低峰期用電,減少高峰期用電的政策。
(四)增加購電企業,推行多種購電制度
當前單一購買模式下的競價上網,只是電力市場的初級形態。[3]單一的購電主體不能反映市場的供求關系,需要增加購電企業,鼓勵更多的大企業加入到電力銷售中。引進多家企業進行買賣,可以增加更多的選擇,真實地反映市場用電需求的價格關系,促進市場的競爭,逐步由初級形態轉為高級形態。
四、結語
關鍵詞:電力調度自動化系統;應用現狀;發展趨勢
進入20世紀以來,隨著生活用電和生產用電的不斷增加,用戶對供電的安全性越來越高,電網的運行方式也向著多樣化和復雜化的方向發展,在很多地方都建立起了自動化的變電站。電力調度自動化為整個電網系統的穩定安全運行提供了重要的保障,其主要作用是為各級電力調度部門的相關工作人員提供電網運行和設備的狀況,幫助其進行相應的數據分析處理。因此,為了適應電網的發展與改革以及電網運營管理方式的改變,電力調度自動化系統也要不斷的進行發展與自我完善,以切實保證供電平穩性。
1電力調度自動化系統的主要功能
電力調度自動化系統是指通過計算機及網絡通訊等技術為電網的正常運轉提供數據采集的服務和監控的運行系統,是保障整個電網系統穩定安全運動的控制手段。隨著科學技術的不斷革新,電網的管理、運行也隨著科技的進步在不斷的更新和調整,調度自動化系統也需要跟上電網的發展需求。電力調度自動化系統是將現有的計算機以及網絡通訊等相關技術按照國際的相關標準進行融合使其具有相應的功能。其主要的功能有以下幾個方面:對電網中的數據進行采集;對電網中出現故障時及時發出報警提醒工作人員及時對故障進行處理;處理電網中的數據并保存;模擬調度員的培訓等等。電力調度自動化系統在關鍵的部分都是采用兩臺服務器,它的作用是使系統在出現問題時仍可以不影響整個電網的運行,極大程度的提高系統運行的穩定性。
2電力調度自動化系統應用現狀
隨著信息化技術的不斷發展,電力調度自動化系統在被廣泛地應用于我國的供電企業中,大大改善了電力系統的運行,為供電企業帶來了巨大的經濟效益,同時也為我國電力企業的進步和發展提供了有力的保障。電力調度自動化系統在我國的應用現狀有以下幾點。
2.1自動化技術的應用
在電力系統中自動化技術的應用更廣泛,從原來的遠程遙測系統實現了現代的高自動化程度的計算機遠程控制系統,使電力系統得到了升級和優化。目前,我國的電力市場的在發展中不斷走向成熟,很多不同規格和型號的自動化系統和其對應的設備的生產技術也在不斷的提高,大大的提高我國電力調度自動化系統的發展。但是,在相當一部分供電企業中,由于缺乏運行和管理的經驗,也缺乏對應的技術人員,造成自動化電力系統的運行和維護都跟不上,使自動化系統不能安全穩定的運行。供電企業應當及時采取措施來解決這些問題,保證自動化系統的安全穩定運行。
2.2電網調度自動化技術的應用
在電網調度自動化技術的應用過程中,隨著科技創新的成果不斷提高,同時相關的技術隊伍也不斷完善,從而實現了人才隊伍的高素質化。在對先進電網調度自動化系統的科學研究和開發過程中取得了顯著的效果,在電力自動化系統的改造過程中運用了新的技術,創造了新的自動化系統和設備,為我們的用戶提供了更高效、更便捷的服務,同時也有效的提高了供電企業電網調度自動化的管理水平,保證了電網調度自動化系統的安全穩定運行,為供電企業帶來更多的經濟效益。
3電力調度自動化系統的發展趨勢
3.1數字化
在數字化時代的大背景下,我國數字化技術得到了迅猛發展,并成為未來高新技術的主要發展方向,而電力調度自動化系統作為重要的電力管理系統,自然會進行一系列的數字化升開發和研究。電力管理系統實現數字化管理包括以下幾個方面:信息數字化、通訊數字化、決策數字化和管理數字化。數字化作為電力調度自動化系統的發展趨勢,其主要的目的是通過數字化管理體系來提高決策的效率,實現電網監控的數據和信息的挖掘,實現電網系統的穩定安全經濟運行。
3.2市場化
隨著我國加入WTO,市場經濟進入了高速發展的時代,在很多方面的產生了巨大的變革,電力部門為了適應市場經濟大時代也需要進行變革,既電力市場化。為了迎接電力市場化所帶來的挑戰,就需要在高新科技技術支持下的電力調度自動化系統和市場經濟條件下的市場運營體系相結合,更多的參與到市場中來。如果不能適應當今市場的發展變化規律就會被市場淘汰,電力網絡需要接受市場的檢驗,同時在市場中得到成長。因此電力自動化的發展趨勢必將包含市場化特點。
3.3智能化
調度智能化是指通過調度數據集成技術,對數據進行智能分析來保障電力系統平穩運行,是未來電網發展的必然走向。電網調度自動化的智能化相對傳統電網調度自動化而言,在電力傳輸方面更加安全、可靠和有效,系統智能化能夠實時掌握整個電力系統的信息,通過對信息數據的整合和處理,及時的確定信息所處的位置、時間以及業務需求,制定科學合理地電網調度方案,給相關的工作人員提供一個全面、精準的方案。調度智能化的最終目標是建立一個具有多道安全防線的綜合防御體系。其中包括緊急控制系統、區域穩定控制系統和恢復控制系統等。實現電網調度智能化不僅是社會經濟發展對供電企業的要求,同時也是電力系統自身的發展需要。
4結論
綜上所述,電力調度自動化系統在我國的應用良好,具有多個國際先進水準的系統,有效的滿足了電力系統調度管理的需求。為了滿足當前經濟和市場的需求,電力調度自動化系統的發展趨勢也將走數字化、市場化和智能化。對于供電企業而言,需要正確認識電力調度自動化系統的發展方向和重要性,并通過不斷的探索和研究進一步完善電力調度自動化系統。
參考文獻:
電力系統自動化是指對電力系統實行的控制、監測、保護等行為的自動化,包括軟件系統和硬件設施兩個方面。
實現電力系統的自動化可以提高工作效率,便于操作。電力系統的各個器件,分布范圍大,自動化技術可以對整體和局部的系統參數進行準確及時的檢測和搜集,為電力工作人員的工作提供方便。除此之外,還可以降低電力系統的事故率,延長電力設備使用壽命。
很長一段時間內,我國在電力系統方面的投資力度很大,。目前我國電力系統自動化水平已達到國內外標準。在電力調度自動化方面的CC-2000,SD-6000,OPEN-2000在不同應用環境里可以提供兩種數據采集系統,在技術思想和體系構造上更適用、實用、靈活和可靠,同時在實際工程中得到很好的應用,具有高度穩定性和可靠性。結合氣象衛星云圖技術、自動撥號、投影屏等使系統管理本身更加完善,而與國際的接軌也使我國的電力事業發展突飛猛進[1]。
自動化是目前整個世界的電力系統的大趨勢,并且朝著多功能、多方面發展。而我國的技術研發力度市場化水平有待提高,在電力系統市場化、數字化、智能化方面與發達國家仍有較大差距,此外,我國的研發創新力度不夠,數字經濟尚才起步。
2、電力系統自動化的要求
電力系統自動化要求及時準確的搜集與檢測電力系統的各個元器件,電力系統局部以及整個電力系統的運行參數;
基于電力系統實際的運行情況以及各個元器件對技術,安全以及經濟的不同要求,為電力系統的運行人員提供電力系統控制與調節的依據,甚至可以直接調控各元器件;
實現電力系統各部分,各個元器件以及各層次之間的相互協調,電力系統自動化是實現電力系統經濟性,安全性穩定性的重要保證;
降低工作人員勞動強度,提高勞動效率,降低事故率,提高性能,延長電力系統設備的壽命,特別是當發生事故時,電力系統自動化能避免發生大面積的停電。
3、電力系統自動化的應用
目前,電力系統自動化技術的普及程度已經很高了,廣泛應用于通信、導航和操作復雜的各類系統中,該技術的大量應用適應了現代電力系統發展的技術需要,有力地提高了電氣的綜合管理水平。下面僅從目前應用較為普遍的幾個方面來展開探討。
3.1電網調度自動化技術
我國電網規模的日益增大,電力系統的容量越來越大。因此電力系統的安全穩定與否嚴重影響人們的生產和生活,這對電力設備正常工作的要求越來越高。供電企業的重要任務之一就是同時降低設備故障,保證穩定可靠的供電。電網調度自動化技術的廣泛應用則大大有利于這一重要任務的完成。電網調度自動化技術是整個電力系統自動化技術中的重要環節,主要由計算機網絡系統和其它調節控制系統一并完成。電網調度自動化系統主要體現在實時采集和監控生產過程中的各類數據,自動評估整個電網的供配電運行情況進行綜合安全性分析和對電力系統的實時狀態,提高了電網運行的安全性和可靠性。同時該技術增強了對自動發電的控制,適應了電力市場運營的需求,保障了電網的安全穩定運行,大幅減少成本。
3.2發電廠自動化技術的應用
火力發電和水力發電是我國發電廠的兩大主要類型,不論發電廠采用何種發電方式,都需要應用自動化技術。目前的自動化發電廠中,較為明顯的優勢在于自動發電系統對發電電量的自動控制及動力設備系統的自動化控制等。電力系統中的變電站和輸配電網絡是連接發電廠和用戶的重要環節,通過運用自動化技術可以將計算機網絡系統與發電廠的電力設備進行有效地結合,可實現發電廠的人機一體的生產與操作模式,從而取代傳統的人工監視和操作,有效提高生產效率和加強對發電廠的監控能力。同時,在發電廠中運用自動化技術,還可以實現發電廠的就地控制、故障控制和自動控制等[2]。
3.3微機實時保護系統的應用
微機保護裝置在電力系統中已得到廣泛應用,該裝置安全可靠,能有效地預防電網故障,一旦事故發生會及時警報。同時還具有高實時性,不僅實時顯示數據,還能快速分析和處理數據,預測電網外界出現的可能事件,并快速做出反應,保證系統正常運行。同時還有高擴展性。系統采用模塊化設計,如果模塊出現問題,就可以通過及時更換相應模塊解決問題,有效提升了控制效率。目前,微機實時保護系統常采用的是RTOS系統,這種系統能夠實時分解應用程序,開啟監控進程,實時監控各個程序,系統如發現異常情況,它就能自動終止問題產生,且及時開啟備用程序以修復程序問題。
4、電力系統自動化的前景
電力系統自動化的進程逐漸加快,自動化科技含量的提高、實用性、智能性的增強是自動化技術發展的需要,電力系統自動化不僅推動了電力系統檢測的發展,還推動電力系統控制向更高水平發展。
現代社會的人們對電力供應要求越來越高,安全可靠經濟優質將是基本要求,這不僅是電力系統發展的催化劑,也是它對于電力自動化系統的發展方向,應從以下幾點出發:首先,自動化系統應朝著最優化、實用化、智能化和區域化的方向發展,使之配合更密切,生產效率更高。其次,在數據的監測處理環節上,必須向多機模型數據分析的方向發展,使數據記錄更全面,數據處理更準確,節省時間和不必要的開支。再次,隨著各種新型的電力設備的出現,對相關技術人員的專業素質水平要求會更高,要求管理者更加注重人才的選拔以及后期培養,從而可以及時有效處理一些高難度的問題。最后,全球能源的危機使得各國不得不實施節能政策,這對于電力系統也是一個很大的挑戰,這就需要集思廣益[3]。
關鍵詞:電力技術;調度;應用
中圖分類號:F416.61 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)08-(頁碼)-頁數
隨著我國電網規模的迅猛發展,影響電網安全運行的因素越來越多,電網運行機理越來越復雜。這不僅對電力調度員提出了越來越高的要求,而且對調度自動化系統也提出了更多更廣泛的需求。應對事故避免可能引起的連鎖反應,必須有效借助電網監控及預警能力,為適應大電網的運行管理要求、實現調度業務的科學決策、電網運行的高效管理、電網異常及事故的快速響應,需要智能化的調度決策手段。
1.基于廣域測量系統(WAMS)的動態EMS系統(AEMS)
1.1建立AEMS的必要性
隨著電網的發展,運行方式越來越復雜,機網的協調也越來越困難,而且可以預計隨著電力市場的發展,電力交易可能使安全穩定的速度下降,這些對系統的穩定運行尤其是動態穩定影響很大。對于這些新問題,現有的 EMS 系統由于技術上的原因將難以解決,這就要求EMS系統提高對系統動態問題的深入研究,從而建立更先進完善的AEMS,也稱為先進的能量管理系統。
1.2 AEMS的組成
AEMS系統是建立在WAMS的基礎上的。WAMS 主要由同步定時系統、動態測量系統、通信系統和中央處理機組成。它可以測出同步定時各母線電壓和發電機內電勢的正序分量等的空間矢量族。因此 AEMS 系統可以實現動態狀態估計,監測發電機的動態行為或其他振蕩現象。
2.更加先進完善的安全穩定控制技術
2.1安全穩定控制技術的作用
安全穩定控制技術又被稱為“系統保護”、“特殊保護”,是保證系統安全穩定運行的重要技術措施。隨著智能電網的逐漸形成,對應新的系統穩定導則,各種安全穩定控制技術廣泛應用,無論是在深度上,還是在廣度上都有了很大的發展。
2.2安全穩定控制技術的分類
(1)按照應用的電網劃分分為送端電網側、受端電網側、電網解列3類。(2)按照應用的范圍劃分分為局部電網控制、區域電網控制、大區聯網控制3類。(3)按照穩定類型劃分分為暫態穩定控制、頻率穩定控制、電壓穩定控制、設備過負荷控制、失步控制 5 類。
3.電力電子技術的應用
3.1高壓直流輸電(HVDC)
HVDC主要是出于經濟和技術的考慮,在遠距離輸電時,采用HVDC更經濟,而且不受穩定性的限制,可以改善兩端系統的暫態穩定性乃至整個系統的動態穩定性。由于直流輸電不要求兩端交流系統同步,可以用于將兩個或多個不同步甚至不同頻率的交流電網連接。當前 HVDC 的核心技術和設備———換流技術和換流閥正處于重大的革新中,直流輸電的發展前景是很廣闊的。
3.2柔流輸電(FACTS)
FACTS主要是采用現代的電力電子技術對交流輸電系統進行柔性控制(即可連續、快速、靈活和重復控制)和優化協調控制,從而提高其可控性和傳輸能力。FACTS控制器已有數十種,按其安裝位置可分為發電型、輸電型和供電型 3 大類,但共同的功能都是通過快速、精確、有效地控制電力系統中一個或幾個變量(如電壓、功率、阻抗、短路電流、勵磁電流等),從而增強交流輸電或電網的運行性能。已應用的 FACTS 控制器有靜止無功補償器(
SVC)、靜止調相機(STATCON)、靜止快速勵磁器(PSS)、串聯補償器(SSSC)等。
3.3不間斷電源(UPS)
UPS緊急供電系統是電力自動化系統安全可靠運行的根本保證,是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。
4.變電站綜合自動化技術的應用
4.1變電站綜合自動化技術簡介
變電站綜合自動化是近年來發展起來的一項新技術,目前在電網中處于試用階段。變電站綜合自動化技術以計算機技術為基礎,以數據通信為手段,以信息共享為目標。它可以實現下功能:保護和重合閘、四遙、電度采集、五防、故障錄波,而且還可以實現專家系統。它的發展大致經歷了全集中式階段、大RTU階段、分層分布式階段。
4.2分層分布式綜合自動化系統的特點
現在所采用的大多是分層分布式綜合自動化系統。它是以新型的面向間隔的設計代替了傳統的面向功能的設計,將數據采集裝置(IED)安裝在開關設備上或離開關設備較近的地方,再通過專用的通訊網相連,實現數據共享,將數據傳輸至監控機和工程師站,在整個變電站的層次上實現數據共享。這樣就大大減少了二次系統及控制信號屏的設置,系統的實時性、可靠性高,靈活性好,可以在很大程度上提高自動化水平和管理水平。
4.3對調度運行工作的要求
正是由于變電站綜合自動化具有上述特點,未來一段時間內將會大量地應用于電力生產中,這就對調度運行工作提出了新的要求,在主設備的運行監視、調整操作、保護投停、事故處理等方面都與傳統的變電站有所不同,這將成為調度人員研究的新課題??h級電網調度自動化系統與信息管理系統互連的設計,隨著計算機在電力系統中的廣泛應用以及應用網絡技術,數據庫技術和多媒體技術的發展,對縣級調度系統及信息管理系統也是一個不小的沖擊。縣級電力系統屬于地方小型電網,縣級電網基本上仍沿用“模擬盤”的監視方式,并通過電話在調度中心,電廠及變電所,開閉所之間傳遞信息。其調度與管理水平長期處于落后狀態。存在著擴充修改難,通訊質量時性差,顯示界面不符合習慣和數據信息,無法有效管理等缺點。因此,建立一個嶄新的縣級電網調度自動化系統和管理信息系統勢在必行。
5.電力市場運營技術支持系統的建設與應用
5.1電力市場化運營的必要性
現代電力系統隨著向大規模化、自動化的發展,又出現了市場化運營。競價上網僅是一個表面現象,電力做為一種能源,必須要與其他能源產品爭奪市場的份額,為了在大市場中生存,電力系統必須要實行市場化運營。
5.2電力市場運營技術支持系統的作用
電力市場的運營歸根結底是要實現:由電力市場交易管理機構按照一定的市場運營規則,組織市場各成員,在保證電網安全的前提下,提供發、輸、配電的服務。而要完成這項工作,必須要有強有力的技術支持系統。電力市場中的不同機構和成員所需要的運營技術支持系統是不同的,調度運行人員最關心的是用于電力調度交易機構(中心)的電力市場運營技術支持系統(EMOS)。
5.3 EMOS的組成
EMOS是融電力市場交易管理系統、電網安全實時監控系統、合同管理系統、考核與結算系統、電能計量系統、市場信息管理系統以及軟硬件運行支持平臺于一體的電網商業化運營綜合技術支持系統。
5.4調度人員在電力市場運營中的作用
在電力的市場化運營中,調度人員不僅是電力系統的指揮員,而且還是電力市場的交易員,必須依據技術支持系統進行公開、公平、公正的電力交易。這對傳統的調度模式提出了很大挑戰,全體調度人員都應當加深對電力市場的認識,在保證安全的基礎上,以技術支持系統為保障,加以實時的調度交易,保證消費者的需求,努力實現市場各方的生產利益最大化。
6.結語
關鍵詞 電力系統;自動化;穩定性;安全性
中圖分類號:F407 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)15-0075-01
1 電力系統自動化技術應用的必要性分析
早期,我國的電力事業發展主要致力于解決供電范圍的問題,數量眾多的大電網、電源被相繼的建設成功并投入使用,這使得我國的供電范圍問題得到了基本的解決。當前,整個社會的生活與生產對電能的質量要求都提升到了一個新的高度,電力系統供電的穩定性、安全性以及效率等問題,又成為了我國電力事業發展需要解決的下一個問題。
對于電力系統來講,自動化技術就是一種多學科、多技術領域相互融合而形成的產物[1],例如計算機技術、通訊技術以及電子技術等等,其優勢在于能夠對電力系統進行非常敏捷、快速以及準確的控制,這是傳統控制手段難以比擬的,且它還具有非常強的組織與適應能力,可以進行有效的功能拓展。在電力系統當中應用自動化技術,其目的則可以歸結為以下幾點:
1)使電力系統供電的穩定性、安全性得到提升,進一步改善供電質量,全面提升電力系統供電水平。
2)通過自動化技術對電力系統配電信息進行更為細致、及時的管理。
3)減少各種在電力系統運轉過程當中可能會出現的損耗,降低維護費用與人力成本投入,提高電力系統運轉的經濟性。
2 電力系統自動化技術應用的基本原則
2.1 逐步健全原則
自動化技術是一種多學科、多技術領域相互融合而形成的產物,它不僅具有非常強的技術性,而且技術范圍非常廣泛,所以其復雜程度可想而知。在電力系統自動化技術的建設應用過程當中,不能想“一口吃個胖子”,而需要對其逐步進行健全與完善。
2.2 適應性原則
除了需要對自動化技術進行逐步的健全、完善外,還需要注重其適應性,其原因有兩點:
1)我國的電力系統改造、升級是一個不間斷的持續性過程,在一代一代的升級改造中,信息化技術必須要能夠主動適應環境變化,否則就會對電力系統的后期改造升級造成阻礙。
2)我國的地域環境相當廣闊,供電覆蓋面積非常大,各地的供電、用電情況不一,例如城市和農村地區的供電情況就有非常大的差別。在當前進行自動化建設的過程當中,由于實際的供電需求以及經濟能力等方面影響,不可能完全進行技術復制,一些地方的自動化水平肯定會較低,但是為了保證電力系統自動化的整體建設水平同步發展,后期肯定會進一步加大建設力度,所以它既需要再當前保證供電的穩定性、安全性,又需要能夠具備進一步建設的適應能力。
2.3 市場化原則
市場化原則主要指的是自動化技術功能的設計與實現,既要符合電力系統運轉控制的技術性需求,又要能夠進一步滿足市場環境下電力用戶對用電的功能需求,這樣才能對電力系統以及電力事業的發展,起到實質性的推動作用。
3 電力系統自動化應用方案
3.1 饋線自動化
饋線自動化有三種實現模式:
1)就地控制模式,主要利用重合器加分斷器的方式實現。
2)計算機集中監控模式,即設立控制中心,饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。如果電力系統發生了故障,相關的故障信息便經主站進行分析與處理,將發生故障的組成部分“切除”,并立即啟動恢復供電的計劃方案。
3)就地與遠方監控混合模式,采用斷路器(重合器),智能型負荷開關,同時這些開關具有數據發生和接收裝置,能夠接收命令信號,并做出開、關指令動作。通過這樣的方式,能夠在故障發生的時候,進行迅速的處理,并且能夠對配電網進行監控。
3.2 自動重合器
此方案是將兩電源連接的環網分成有限段數,每段線路由相鄰的兩側重合器作保護。當遇到故障發生,處于上一級的重合器開斷故障,盡可能避免由變電站斷路器行分合。當電力系統的某個組成部分發生了故障,應使故障段兩端重合器分斷,對故障進行隔離,線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數相配合來切除[2]。
3.3 變電站主斷路器和饋線斷路器配合
對電力系統配電結構進行優化,將電網環形連接在一起,當前變電站中的線路保護開關,都能夠進行多次的重合,重合命令主要是由計算機進行自動化的控制,它既可以進行自動操作,而可以通過接收發射器,由人為力量進行遠程的遙控操作。
4 電力系統數據的自動化處理
自動化技術在電力系統中的應用,不僅能夠起到一種安全、控制作用,它同時還能對電力系統運行過程當中,所產生的相關數據進行分析、處理,例如數據整合與數據共享。
4.1 數據整合
1)在應用自動化技術的電力系統當中,對數據的處理能要夠完全實現可視化,不論是用戶,還是電力系統工作人員,都能夠以“所見即所得”的形式非常簡便的獲得相關數據信息,并進行相應的處理操作。
2)采用分布式的方式對電力系統運行的相關數據進行存儲,各一個數據分布點,都能夠對自己負責范圍內的數據信息進行處理,且不同級別的數據分布點,具有自己的一個等級屬性,這個等級屬性可以決定其對數據的瀏覽、處理權限,這樣的方式既能夠保證數據的安全性、可靠性,又能夠增強數據處理的即時性。
3)采用各種先進的技術設備,對必要的數據信息進行備份,進一步保證數據的安全性。
4.2 數據共享
隨著電力系統的不斷完善與發展,如今的電力系統構成與運轉非常之復雜,很多時候都要求不同設施設備或是不同的組成部分實現同步化的運行操作,但這有一個前提,就是需要即時性的數據共享。為了借助自動化技術實現電力系統各個節點之間的數據共享,要求要有標準化定義與表達地理實體的幾何屬性,例如電力系統某組成部分的作用范圍,電力系統的供電范圍等。還要有標準性表達與物理屬性數據,例如構成電力系統整體的各個設備,這些設備的基本信息、運行狀態、物理性能,以及多維動態分析等。在這些數據信息的全網同步共享下,才能進一步保證電力系統運行的穩定性和安全性。
參考文獻
1電力市場環境下的電網調度分析
在世界范圍內,電力工業正在經歷電力市場化的變革,電網管制的最佳方法是在市場經濟條件下提高電網的穩定性。一般情況下,電力工業中電力系統的靜態安全分析應保證電網的安全、穩定運行,各個電力部門應注重電力系統的安全、穩定評價機制。對于電力系統穩定性靜態分析,可根據一定的模擬試驗分析,即逐個斷開線路和變壓器元件,檢查元件的負荷、電網電壓、電網結構強度和運行方式。
為了提高電網的安全性和穩定性,應有效開展靜態校核,即有效執行核心標準。在電力市場的環境下,各個電力部門應努力追求經濟效益最大化。如果實施的核心標準無法獲得相應的經濟效益,則應停止實施該標準。電網公司應選擇不同的運行方案,如果出現單一的線路運行模式,則電網的安全運行會失去保障。在暫時穩定校核方面,在一般電力工業中,電網穩定對平衡系統的安全、穩定有非常重要的意義。電力系統安全性的提升主要在于有效處理系統故障。在各種電機的同步運行中,要積極恢復原先的運行方式,并保持震蕩功角穩定。對于穩定計算分析,主要目的為規定運行方式和解決系統故障。電力系統在正常運行中可能會出現很多故障,進而會引發停電和系統崩潰等問題。因此,為了維持電力部門自身的經濟效益和保證電網的安全、穩定運行,需要校核電網。一般而言,如果電力系統運行安全性較高,則相關電力部門更有可能達到經濟效益最大化。
2電力市場環境下的阻塞管理制度分析
電網阻塞產生的主要原因是發電商與用戶間的電能輸送通道問題。輸電電網在電力系統中長期占據著核心地位。對于電網而言,大多數都存在因經濟和環境因素而形成的問題,進而造成一系列的網絡問題。在一般開放式的電力市場環境中,電網資源之間的競爭問題會導致很多輸電網絡資源的發展遇到瓶頸。為了保證輸電網絡的安全運行,輸電網絡管理人員必須嚴格管理輸電中的各個環節,以保證線路潮流穩定。對于電網阻塞問題,應在電力市場環境下校核電能的交易模式,并在輸電中合理分析電網的運行情況。對于嚴重故障的處理,應提出有針對性的處理方式,細化防范措施,并使用計算機軟件進行數據分析。
3電網安全、經濟調度工作的意義
從傳統意義上講,有效運用發電計劃的目標函數知識可降低全網發電成本費用,約束條件為系統約束方式和機組約束方式。在電力市場條件下,在交易中心購電可降低用戶的總電費,從而使社會總利益最大化,進而實現電力經濟效益最大化。在約束條件方面,除了機組約束和系統約束外,電量合同和期貨合同等多種貿易形式也具備了約束條件。此外,制訂交易計劃的基礎是發電服務貿易。隨著市場經濟的不斷發展,參與者需要在運營模式交易中合理規劃,安排好交易模式,并合理分析電價、定價規則和結算過程。對于地方電網而言,雖然我國未實行全國聯網,但實現了局部區域聯網。因此,應分析各個網點之間的協議方式和優先次序,并利用中斷負荷合同對電網開展調度工作。此外,還可結合發電系統停運容量進行模式設計,保持受電方面有效參與聯網計劃,并根據電網的數目和容量開展支援工作,確定網絡的協議方式和發電系統各個領域的發電容量。
4結束語
關鍵詞:電力系統;自動化;應用和發展
1前言
電能作為人們生活中基礎的能源,對電力系統進行合理的發展對社會具有重要的意義。電力系統自動化通過運用計算機技術有效的對數據進行高效的處理工作,大大節省了生產力,降低了工作過程中出現的誤差的可能性,同時還避免了安全隱患。
2電力系統自動化的概念
電力系統主要是指發電裝置將自然界中的能源轉化為人們日常使用的電能,將得到的電能通過配電裝置輸送到每個用戶需要的地點。在這個過程中將涉及到很多的數據的傳輸和監測,通過對數據進行傳輸和監測來達到對電能進行合理的調節和保護的工作。而本文的電力系統自動化主要是指運用自動化設備對電力系統進行調節保護等操作,全程保證自動化建設。在電力系統自動化的過程中無人工敢于,自動化主要操作在于對電力系統中的各個元件和子系統進行數據的運算和采集工作。
3電力系統自動化的特點
電力系統自動化由于其具有的特殊性,適用于對電力系統進行處理和操作。其中主要特點在于:(1)實時和精確。電力系統自動化技術能夠有效的實現對電力系統運行過程中的數據進行實時化和精確化的處理及控制,能夠方便對電力系統提供安全可靠的數據服務支持;(2)對數據進行分類。由于在電力系統的工作現場往往需要處理大量的數據,對設備所需的儲存空間要求極高。因此需要對這些龐大的數據進行合理的分類,有所側重的進行處理。其中重要包括實時數據、基礎數據(主要是指電力設備的一部分有用數據在設備的管理范圍內)日常運行數據(主要包括電力系統在運行過程中產生的自動的記錄數據以及各部門處理的數據)、市場數據(由于市場化運行已經成為了電力市場發展的主要模式,因此對市場數據進行分離具有其重要意義);(3)對電力系統進行綜合性調節。電力系統自動化技術能夠有效的對電力系統內的大量控件進行協調的工作。自動化技術可以將電力系統的有功荷有效的分配到每一個可控的發電機組件中;(4)較高的工作效率。由于自動化技術應用了互聯網的傳輸設置,具有很強的對數據瞬間傳遞的能力,保證數據傳輸過程的高效性。同時,自動化技術由于降低了人工操作,也就很大程度避免了人工操作帶來的失誤和故障問題。有效的保證了整個工作的效率。
4電力系統自動化技術的應用
(1)變電站的自動化技術。變電站的主要的工作就是將輸送的電能進行合理的分配與調節,為配電處理提供了技術手段。在人們對電能的需求不斷提升的情形下,變電站數量也在大幅的增加,同時也面臨著對變電站技術進行提升的工作。變電站的自動化技術能夠有效的對電力系統進行操控。隨著不斷的發展,目前已經有大量的自動化技術的結合使用的情況出現。隨著自動化技術的應用,目前的變電站的輸電穩定性和輸電的質量已經得到了有效的提升;(2)配電網的自動化技術。配電網的自動化技術主要包括對配電網進行分析的自動化處理,以及自動進行制圖工作,自動對設備和數據進行分析和管理。自動化技術通過使用的智能化的軟件從數據庫中獲取資料同時對信息進行實時化的傳遞工作,以此實現配電網的自動化應用。傳統模式下,配電網的控制操作主要是通過人工操作進行管理,在人工操作過程中耗費大量的時間和資源,同時工作中存在很多安全隱患,這種模式不利于配電網的發展進程。隨著配電網對自動化技術的結合使用,有效的改善了效率問題,雖然在這個過程中,自動化的技術還不夠與配電網緊密結合,發展中還存在著一些不足;(3)電力系統調度的自動化技術。隨著用戶對電能的需求量的增加,電力系統的實時監控工作和數據采集工作面臨著越來越大的難題,由于數據的巨大,因此對數據進行處理和監控工作造成了不利的影響,這就需要新技術的應用,改善這一現狀。自動化技術由于其數據傳輸的高效性,因此在這一問題上具有至關重要的作用,將自動化技術與電力調度系統進行結合,有效的提升了對數據進行處理的效率。自動化技術的使用節省了大量的人力資源的同時降低了數據處理過程中的事故的發生率。有效的延長了設備的使用期限。
5電力系統自動化的發展
首先需要對技術管理人員進行合理的培養,人才是一個行業發展的最根本的發展力,因此需要對技術管理人員進行培養,保證實現技術的不斷開發,將原有的開環監控技術發展為閉環監測技術,有效的保證參數的調整。其次,在對自動化技術進行應用的過程中,減少工作人員的參與量,自動化技術對電力系統進行控制的過程中有效的完善了無人值班綜合監控的模式,有效的對電力系統進行實時監控和實時分析,對數據進行有效的處理提高了工作效率。未來的工作人員需要進一步提高整個電力系統的可靠性,逐漸完善電力系統的自動化和數字化。隨著社會的發展潮流,智能化和數字化處理技術已經成為了發展的主要趨勢,這種形式將有效的提高對數據進行實時獲取和監控的能力。方便對電力系統進行全面的及時的管理和運行。電力系統模塊化,由于自動化設計的主要思想在于模塊化的發展和使用,這主要是由于自動化的模塊化能夠有效的幫助電力系統實行分布式結構管理工作,解決數據交換過程總存在的異構問題,是我國電力系統發展的主要趨勢。當然電力系統自動化技術的發展還需要對技術和設備進行不斷的研發工作,保證系統的協調性不斷的得到提升,確保多個系統和設備之間的協調發展,有效的實行分段控制等工作,有更強的適應能力,更適合正式的投運工作。當然,在電力系統自動化技術的發展過程中還需要對相應的人才進行培養,其中包括對高校人才進行培養,加強綜合性人才的培養,保證設計人員的基本技能的同時改良系統,保證更好的發展。
6結語
為實現電力系統的自動化技術的發展工作,還需要有關部門進行不斷的工作和努力,將人才和技術的發展作為主要發展趨向,給我國電力系統提供更優質的服務。
參考文獻:
[1]房京橋.針對配網自動化系統建設運行的探討[J].廣東科技,2009(22).