电力调度自动化中智能电网技术的应用

       在现代电网的现代化发展和电网重组工作中起着关键作用,由于此项技术开发时间短,目前还没有形成一个相对清晰的概念,但此技术在未来的电网发展工作中的地位已得到了一些国家的认可。由于智能电网具有良好的兼容性以及交互性等优势,一经推出就受到了电力工作者的欢迎,并以此项技术为基础对供电网络发展的未来趋势进行了大范围拓展,使得该行业的发展呈现出多元化特点。从宏观层面来看,在智能电网技术的支撑下,智能化以及信息化已经成为现代电网建设的主要方向。

1 智能电网与电力调度自动化概念厘定

         想要对电力调度工作进行自动化改进,需要依靠计算机技术、远程控制技术、卫星通信技术等,借助这些先进的技术让电力调配工作人员可以监控、管理和维护调度室内的电力系统。实现电力调度系统的自动化改造,一方面能够保证供电系统安全性和可靠性,另一方面还可满足用电者对于电力的实际需求,为其提供更为优质的服务[1]。可以说,自动化已经成为供电系统发展的一个主要方向,具有良好的发展前景。

         智能电网是电力行业的主要发展方向,它基于集成到智能电网中的高速双向通信网络,该网络可使用先进的传感和测量技术,不断优化和改进目前投入使用的电网系统。在该系统中,智能电网技术能够覆盖电力系统中的一切电压等级以及每一个供电环节,若供电系统由于某些原因而出现问题,则可借助智能电网技术有效地解决和处理该问题。此外,在智能电网技术的帮助下,电力业务、电力信息、电力工程三者间可进行有效融合,通过这种方式提升电力工作效率。

2 智能电网特征

         兼容性。智能电网技术能够让可再生能源以科学的方式接入供电系统当中,丰富电力供应来源,让可再生能源所产生的电力顺利接入微电网,通过这样的方式让不同的发电模式能够随时为生产生活提供电能[2]。此外,该技术对于不同种类的能源以及电力存贮装置,都具有良好的适配性,可满足群众不同的用电需求,提供更为优质的服务。

         自愈性。智能电网除了具备良好的兼容性,还具备在线安全评估功能,通过高效的防控和预警功能对供电系统可能出现的问题进行监管,一旦某个供电环节出现问题就可利用自动诊断功能快速确定故障来源,并对故障地点进行自动隔离、自动恢复正常供电。

         安全性。供电系统实际工作过程中可能会由于外部因素的影响而发生扰动或造成区域供电异常,而使用智能电网技术能在第一时间分析故障原因并自动匹配备用供电模式,绕开故障地点,避免发生大规模停电事故,该技术还能确保供电系统在极端天气条件下保持电力的稳定供应[3]。此外,安全性特点体现在信息安全方面,通过网络防火墙及信息加密技术确保电力信息的安全性。

         交互性。交互性特点在对高级用户进行服务的过程中体现得更加明显,在电力网络工作时,借助智能电网技术能让其与用户的设备进行交互,以鼓励用户发挥主观能动性,提升电力运营和环保等方面的效益,同时还能够改善用电需求方面的管控效率,提升用电服务互动性。如,通过安装智能电表电力公司不仅可测量一天中不同时段用户用电量和电费账单,还可自动存储电力公司发出的最高电价记录和电费单并及时向用户发送通知。此外还可对用电时间表进行自定义编制,根据用户的实际情况以及具体用电需求优化用电策略。

         经济性。通过智能电网技术还可对电能交易方式及电力市场运营模式进行优化,让交易行为向电子化方面发展,提高资源配置效率,降低电能损耗。对于电力公司而言,利用智能电网技术能更好地控制生产成本及运维费用,为企业创造更大的利润空间[4]。

3 智能电网优势及智能电网技术发展现状

         确保供电安全。在执行电力调配自动化工作时,通常都会使用自动化技术进行各项工作,利用计算机技术以及信息化技术确保电力调配工作稳定性,并可在更短的时间内处理和改善电力调配问题,确保电力调度安全。与手动工作模式相比可完成更多工作,并可按照规定的流程平稳地执行这些任务,通过这种方式节省人力资源,并能避免由于人为因素造成的各种问题[5]。在传统工作模式中很难在电力分配中发现问题,而借助智能电网技术即使是最小的问题也可及时发现并进行妥善处理,以免使问题变得更糟。另外智能电网技术能以全天工作方式运行,对于整个供电网络进行不间断管控与监督,如某一供电环节出现了问题可在第一时间发出预警,提升电力管理工作效率。

         保证服务质量。在电力调配自动化工作中融入智能电网技术可优化工作人员配置并提升电力资源调配工作效率,同时正确使用该技术能有效管理无功补偿变压装置,提高电力调度科学性。另外,此项技术的应用还可避免电力调度过程中出现的问题,确保电力调配工作能够顺利完成。智能电网技术可及时分析并合理处理相关数据,利用这些数据绘制一些供电计划任务规则,为将来制定供电方案提供数据支撑。当前智能电网技术已在大部分地区得到推广,能科学地分配资源,延长电力装置使用时间,确保电力服务质量。

         配电的主要目标是确保电网能够稳定运行,保证电力供应工作的安全性,是一种常见的管理电网方法,在电网的运作中起着根本性的作用。伴随着经济规模的快速扩张,电网覆盖范围不断扩大,电力调度工作量也逐渐增多。在这种背景下传统调度方式(手动调度)的弊端开始显现,而智能电网技术的出现为电力调度工作的发展提供了巨大推动力。从功能结构层面来看,智能电网技术主要涵盖了自我修复功能、防御功能以及集成管理功能等。将此项技术应用于电力调度自动化工作中,能够让相关工作人员充分了解了电网的实际运行情况和未来发展趋势,让电力供应网络可以稳定运行。此外,对于重要电力设备进行智能管控可有效降低电网运行资金投入,减少电能及设备损耗,突出体现自动化调度在经济方面的效益。

　          目前各个国家均开始重视智能电网技术的发展,由于此项技术尚处于起步阶段,构建完整的智能电网管控系统要需要一些时间。此项技术与电力调配自动化工作融合的第一个着力点就是组建数字电网,在电力系统内容的数据库、信息处理系统、决策系统中使用数字化技术,增加数据容量的同时提升各项数据精度,使用信息化技术以及电力管控技术对电力网络中产生的庞大数据流进行精准分析[6]。从电力系统框架方面进行分析,数字化电力网络系统主要由展示层、使用层、数据层、输送层构成。展示层主要是让用户可通过可视化方式与电力网络进行互动;使用层主要功能是设计电力供应方案,对电能进行合理调度并对电网进行科学的运维工作;数据层涵盖了供电系统中的各种数据信息,如供电计划数据、地理信息系统数据以及供电模型数据等,为各项电力工作的开展提供数据基础。

4 智能电网技术应用关键点

　　4.1 改善调度方式
         在执行电力生产计划期间,调度方法是否有效与电力调配自动化应用价值有关。因此,为不断优化电力调度方法达到逐步提高调度自动化水平目的,需考虑智能电网技术的应用[7]。具体表现为:智能电网理论知识与技术的结合为优化电力调配方法提供了技术基础,未来电力行业中电力调配方法的有效性变得越来越重要,利用智能电网技术满足了电力调度任务的高效发展和自动化调度的要求,为提升电力供应自动化程度创造良好环境;在信息技术时代,对智能电网技术如何应用的问题进行深入研究,为电力调配方法的优化工作提供技术支持,在实际工作中,根据用户实际用电需求对电力调配方式进行不断优化,通过这种方式来满足电力供应工作未来发展需求,提供电力调度工作的科学性。

4.2 进行资源整合
         电能调配时需要消耗的能源是否得到了高效整合,是体现整个供电系统自动化水平的重要指标,同时也对调配工作落实情况产生着影响。相关人员对于智能电网技术的优化与普及工作要给予足够重视,通过这种方式提升能源利用效率,以自动调配方式代替传统人工调配模式,减少能源的无效浪费。对于资源所进行的整合工作主要体现在两个方面:在智能电网技术帮助下,电能分配自动化工作能够实现对调配过程中所需资源的实时获取,提升能源的利用效率。促进电力调配资源的综合利用,为提高智能电网配置水平提供数据基础;通过智能电网技术支持,电力调配资源整合效率会得到显著提升,这将有助于改善电力调配现状,增加电力调度自动化的技术含量,有效应对实际变化,降低电力调配变化对电力供应所产生的影响。

4.3 调节控制方式及规范绩效考核
         结合电能分配自动化应用状态和调配控制具体要求,对于智能电网技术有效利用问题要给予持续关注。在智能电网技术帮助下,电能分配实时控制工作会变得更加高效,减少该区域工作问题的发生概率,让电能分配自动化工作与信息时代发展趋势相符,在电力供应系统连续工作过程中确保电能分配工作的有效性,调节过程所需的技术也得到了明显提升。

         在智能电网的配置和应用过程中较为依赖电力调度自动化,调度员需要重视自己的职能,认真履行工作以保证电力调度效率。为提高对电力传输的性能评估效果,提升发生传输问题时性能评估的预警水平,相关人员应着眼于智能电网技术应用问题,通过该技术对考核方式进行优化。此外,通过这种方式还可减少工作人员的工作量,提升电能分配工作的自动化程度。

5 自动化技术具体应用方式

5.1 建立智能化风险评估机制
         在实际应用过程中智能电网技术可能会受到各种因素的影响、存在一定风险,正是由于这些风险的存在影响到电能分配系统的稳定性。针对这一问题需建立起智能电网风险评估系统,既能确保电能调动工作的可靠性,还可促进整个电力网络系统的发展。智能风险评估的实现依赖于设备故障概率模型分析,利用模型有效规避供电系统运行的风险,促进电力行业持续进步,并结合电网运行的工程和财务两个方面进行有效评估,确保电力供应的稳定性。

5.2 构建智能变电站
　          变电站是供电体系中的关键性环节,而智能电网技术能够在智能变电站的建设过程中得到充分利用。智能变电站由一次设备和信息化二次设备组成,可实现信息共享和交互操作[8]。换句话说,能够提高电力调配工作的集中度,适用范围更广,能大幅提升变电站工作效率并节省人员投入。利用智能变电站,供电系统能执行远程指令并减少用于主电网的二次保护和自动化系统的副作用。

5.3 智能机器人
         伴随着智能电网技术的不断发展,当完成了足够的技术积累,创造智能机器人来从事电力供应工作也就成为水到渠成的事情。从总体上来看,所谓智能机器人实际是具有高度智能特性的一种自动化机械装置,是AI技术与电力分配自动化技术的一种融合形式,其内部镶嵌高度集成系统,把电力系统运行相关的数据和信息转换为特定程序,然后通过自动分析执行相应的处理动作[9]。由于整个工作过程连贯协调、几乎不需人工参与,所以智能机器人可节省大量人力投入,并可取代电力工作人员执行复杂、困难或具有危险性的任务,通过这种方式来保障电力员工的人身安全。

5.4 人工智能
　          将AI技术应用于输电自动化工作中可让此项工作获得更多的技术支持,并通过专业的分析系统和可视化技术手段为电能分配自动化工作提供有效运营支持。AI系统中包含的专家系统能够存储不同种类的电力系统工作数据,AI系统在执行电力分配任务过程中会对这些信息进行快速整理,并借助RS技术、问题分析技术等方式协助工作人员完成电能调配工作。AI技术应用效率的高低在很大程度上由供电体系数据库容量、数据精度等元素所决定,在AI系统分析各项电力数据时,若需处理的问题无法在现有数据库中找到答案,整个系统就会停留在这个环节、无法进行下一步操作。想要解决这一问题,相关人员就要注意对数据库信息进行及时更新,并通过各种方式提升数据精度[10]。

         AI技术的普及与推广能提升电能分配自动化工作的可视化程度,具体而言就是通过对于电力信息的快速整合,将各种复杂的电力供应故障通过可视化的方式展现出来,就目前AI技术发展情况而言,可视化的方式主要有图片、3D数据及图表三种方式,相关人员通过观察图片/图标能对电力供应故障有更为直观的了解,帮助快速制定出解决方案。目前AI技术还处于研发阶段,很多技术细节还不够成熟,研究人员需对AI技术在电能分配自动化工作中的分配问题进行深入研究,通过这种方式形成多元化的新应用技术,提升电能调配自动化工作效率。


         将智能电网技术应用到电力调度自动化工作中是十分必要的一项措施,就目前应用情况来看此项技术还处于起步阶段,有着巨大的发展潜力。对于电力公司而言,要通过深入研究以及大量实践推动智能电网技术不断进行优化与改进,充分发挥该技术的优势,从人工智能、智能机器人、智能变电站等方面促进智能电网技术与电力调动自动化工作的融合,为电力行业的稳定发展保驾护航。