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行業(yè)資訊

智能電網行業(yè)報告

2025China.cn   2011年09月15日

        智能電網是當今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動向,并被認為是21世紀電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢。盡管各國專家針對電力工業(yè)應致力于提高電網智能化水平及等級已經達成共識。但是,智能電網還處于初期研究階段,國際上尚無統(tǒng)一而明確的定義。由于發(fā)展環(huán)境和驅動因素不同,不同國家的電網企業(yè)和組織都在以自己的方式來理解智能電網,對智能電網進行研究和實踐,各國智能電網發(fā)展的思路、路徑和重點也各不相同。因此智能電網概念本身也在不斷發(fā)展、豐富和明晰中。

 

1. 智能電網的定義
        智能電網英語為Smart Grid,該名詞是由美國首先提出來的。Smart Grid 原意為智能網格或智能網,這個概念又包括智能電子網格、智能電力網格、聰明網格和未來網格等涵義。Smart Grid 有兩個關鍵詞,其一是Smart,可以譯為聰慧、靈巧、智能;其二是Grid,指電網,可以指配電網、輸電網。目前智能電網-Smart Grid 這種術語和稱謂看來已被全世界所普遍接受、采納和應用。
        美國電力科學研究院將智能電網定義為:一個由眾多自動化的輸電和配電系統(tǒng)構成的電力系統(tǒng),以協(xié)調、有效和可靠的方式實現(xiàn)所有的電網運作:具有自愈功能; 快速響應電力市場和企業(yè)業(yè)務需求;具有智能化的通信架構,實現(xiàn)實時、安全和靈活的信息流,為用戶提供可靠、經濟的電力服務。
        歐洲在2006 年推出的研究報告中全面地闡述了智能電網的發(fā)展理念和思路,歐盟委員會將智能電網定義為一個可整合所有連接到電網用戶所有行為的電力傳輸網絡,以有效提供持續(xù)、經濟和安全電能,其可能適用的范圍涉及到歐盟、北非、中東等國家。

 

2. 國外智能電網的發(fā)展現(xiàn)狀
        國外智能電網的發(fā)展,歐美國家走在了世界的前列。

2.1 歐美智能電網的發(fā)展簡史
        2003 年美國能源部提出Grid 2030 Vision 計劃,強調自愈電網、用戶參與、保證電能質量、可接入各種發(fā)電和儲能設備、滿足新產品、新服務、新市場的需要等。
        2005 年歐盟成立智能電網技術論壇, 促進智能電網研究,希望把電網轉換成用戶和運營商互動的服務網,提高歐洲輸配電系統(tǒng)的效率、安全性及可靠性,并為分布式和可再生能源的大規(guī)模應用掃除障礙。
        2006 年美國電科院提出IntelliGrid 研究計劃,它為靈活電網創(chuàng)建基礎平臺,將電網和通信、計算機技術結合,使得電網更聰慧。
        2006 年歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略》明確強調歐洲已經進入一個新能源時代,智能電網技術是保證歐盟電網電能質量的一個關鍵技術和發(fā)展方向。
        2008 年底,美國電科院將智能電網的提法向輸電網側轉移。
        2009 年美國白宮宣布將鋪設或更新3 000 英里輸電線路, 并為4 000 萬美國家庭安裝智能電表[1]。

2.2 歐美智能電網的差異
        2003 年美加發(fā)生大停電事故后, 美國電力行業(yè)面對陳舊老化的電力設施、與數(shù)字信息技術脫節(jié)的二次控制系統(tǒng)及巨額投資改造計劃,痛定思痛,決心利用日新月異的信息技術對電網進行徹底改造,以期建成一個高效能、低投資、安全可靠、靈活應變的電力系統(tǒng)。
        在歐洲,智能電網建設的驅動因素可以歸結為市場、安全與電能質量、環(huán)境等三方面。歐洲電力企業(yè)受到來自開放的電力市場的競爭壓力,亟須提高用戶滿意度,爭取更多用戶。因此提高運營效率、降低電力價格、加強與客戶互動就成為了歐洲智能電網建設的重點之一。與美國用戶一樣,歐洲電力用戶也對電力供應和電能質量提出了更高的要求。而對環(huán)境保護的極度重視以及日益增長的可再生能源并網發(fā)電的挑戰(zhàn),則造成歐洲智能電網建設比美國更為關注可再生能源的接入。

 

3. 國內智能電網的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 中國對智能電網的定義
        以物理電網為基礎(中國的智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各電壓等級電網協(xié)調發(fā)展的堅強電網為基礎),將現(xiàn)代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。
        它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性、滿足環(huán)保約束、保證電能質量、適應電力市場化發(fā)展等為目的,實現(xiàn)對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。
        智能電網最初引入中國,引起的爭論焦點集中在到底是以清潔、高效、分布式,還是以特高壓為核心。對此,在2009特高壓輸電技術國際會議上,國家電網總經理劉振亞首次提出適合當前中國國情的“一特四大”堅強智能電網定義:即通過建設特高壓交直流電網,促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā),進而發(fā)展以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網。
        互動電網的定義為:在開放和互聯(lián)的信息模式基礎上,通過加載系統(tǒng)數(shù)字設備和升級電網網絡管理系統(tǒng),實現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等電力產業(yè)全流程的智能化、信息化、分級化互動管理,是集合了產業(yè)革命、技術革命和管理革命的綜合性的效率變革。

3.2 中國電網建設需求與歐美的差異
        國際上提出智能電網概念的初衷側重配電網的智能化和自動化。國外智能電網的內涵不宜照搬,需要結合我國目前的國情,發(fā)展適合中國特點的智能電網。在中國,由于電價機制和配電基礎設施等因素,使得需求側管理和用戶參與的空間有限,國外提出的智能電網方案難以在我國配電、用電側產生效益,只能隨著改革的不斷深化而逐步實現(xiàn)。近些年,電能源供給仍是我國的主要矛盾,建設西電東送、南北互供的國家電網仍是近年我國電網發(fā)展的主要任務,適合中國目前國情的智能電網更多的還是側重輸電方面,解決一次輸電網基礎設施問題和二次調度控制技術問題應擺在首位。
        我國的智能電網與西方國家有所不同,是建立在特高壓建設基礎上的堅強的智能電網。中國式智能電網將以特高壓電網為主干網架,利用先進的通信信息和控制技術,構建以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領先的智能電網。其特征將包括在技術上實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動化和互動化,同時在管理上實現(xiàn)集團化、集約化、精益化、標準化。
        2009年2月2日,中國能源問題專家武建東在《全面推互動電網革命拉動經濟創(chuàng)新轉型》的文章中,明確提出中國電網亟須實施“互動電網”革命性改造。在2008年5月末召開的特高壓國際大會上,國務院副總理張德江表示,中國將從實際出發(fā)積極探索符合中國國情的智能電網發(fā)展道路。這是我國高層領導首次在公開場合表達對智能電網的態(tài)度。會議上,國家電網公司公布,將分三個階段推動堅強智能電網的建設:2009年至2010年為規(guī)劃試點階段,重點開展“堅強智能電網”發(fā)展規(guī)劃工作,制定技術和管理標準,開展關鍵技術研發(fā)和設備研制,及各環(huán)節(jié)試點工作;2011年至2015年為全面建設階段,加快特高壓電網和城鄉(xiāng)配電網建設,初步形成智能電網運行控制和互動服務體系,關鍵技術和裝備實現(xiàn)重大突破和廣泛應用;2016年至2020年為引領提升階段,全面建成統(tǒng)一的“堅強智能電網”,技術和裝備全面達到國際先進水平。預期我國清潔能源接入將在西部進行試點;而輸配電網和農網將在中部試點,智能調度將在華北和華東地區(qū)試點。
        國家電網公司副總經理舒印彪指出:“美國發(fā)展智能電網重點在配電和用電側,推動可再生能源發(fā)展,注重商業(yè)模式的創(chuàng)新和用戶服務的提升。而中國的智能電網包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度共六個環(huán)節(jié),具有信息化、數(shù)字化、自動化、互動化的‘智能’技術特征?!笔嬗”霃娬{:“中國的智能電網首先是一個堅強的電網,其中,具有長距離、大容量輸電特征的特高壓電網將成為核心環(huán)節(jié)。這是由中國經濟發(fā)展階段、能源集中分布特點所決定的。”

 

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3.3 智能電網中國特色的含義
        我國的智能電網與歐美智能電網在發(fā)展背景、目標和主要特征上不同,發(fā)展適合我國電力發(fā)展水平、技術水平和經濟水平的智能電網,即建設中國特色智能電網是我國電網發(fā)展的必由之路。中國特色主要體現(xiàn)在以下方面:
        (1)我國電網正處于快速發(fā)展階段。美國、歐洲等發(fā)達國家電網的格局已基本穩(wěn)定,負荷增長很小,所以他們將智能電網的研究及應用重點放在配電和用電領域。而我國電網的格局還將快速發(fā)展,負荷也增長很快,輸電網的建設也在快速發(fā)展,特高壓輸電技術的研究及應用還應繼續(xù)深入。
        (2)可再生能源接入方面。歐洲因天然氣管網發(fā)達、風能資源便利等原因大力發(fā)展了分布式發(fā)電,作為智能電網中主要的可再生能源接入方式。我國的風能、太陽能資源集中,主要分布在我國電網的邊緣地帶,故不能完全采用國外的發(fā)展模式,而應發(fā)展大容量、遠距離可再生能源輸電,綜合考慮水火、水風、水光結合等輸電方式,同時應加強儲能技術研究和應用。

 

美國智能電網功能示意圖

 

                 

歐洲智能電網功能示意圖

 

互動電網功能示意圖

 

堅強智能輸電網功能示意圖

 

3.4 國內研究現(xiàn)狀
        雖然我國還沒有從國家層面制定智能電網的發(fā)展戰(zhàn)略,但在很多方面的研究成果已經為發(fā)展智能電網奠定了一定的基礎。華東電網公司于2007年在國內率先開展了智能電網可行性研究,并設計了2008—2030年“三步走”的行動計劃,在2008年全面啟動了以高級調度中心項目群為突破的第一階段工作,以整合提升調度系統(tǒng)、建設數(shù)字化變電站、完善電網規(guī)劃體系、建設企業(yè)統(tǒng)一信息平臺為4條主線,力爭到2010年全面建成華東電網高級調度中心,使電網安全控制水平、經營管理水平得到全面提升。
        2009年2月28日,作為華北公司智能化電網建設的一部分——華北電網穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過程發(fā)電控制系統(tǒng)在京通過專家組驗收。這套系統(tǒng)首次將以往分散的能量管理系統(tǒng)、電網廣域動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、在線穩(wěn)定分析預警系統(tǒng)高度集成,調度人員無需在不同系統(tǒng)和平臺間頻繁切換,便可實現(xiàn)對電網綜合運行情況的全景監(jiān)視并獲取輔助決策支持。此外,該系統(tǒng)通過搭建并網電廠管理考核和輔助服務市場品質分析平臺,能有效提升調度部門對并網電廠管理的標準化和流程化水平。

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        在輸電網建設方面,2006年底交流特高壓示范工程奠基,2008年8月正式建成投運。我國電網優(yōu)化配置資源的能力明顯增強。
        在控制系統(tǒng)新技術方面,由中國電力科學研究院等單位承擔、周孝信院士擔任首席科學家的國家973計劃項目“提高大型互聯(lián)電網運行可靠性的基礎研究”研究人員開展了基于智能和專家系統(tǒng)的電力系統(tǒng)故障診斷和恢復控制技術研究,為智能型的電力系統(tǒng)動態(tài)調度與控制提供了基本的分析工具,開發(fā)成功電網在線運行可靠性評估、預警和決策支持系統(tǒng)平臺,為新的智能化電網運行控制開發(fā)提供了系統(tǒng)的研發(fā)平臺。
        國家電網公司推行了SG186一體化平臺建設,山東、浙江、江蘇、上海等各省(市)電力公司都在積極推動用電信息采集系統(tǒng)、營銷業(yè)務系統(tǒng)信息化建設等項目,并取得了突出成果。在可再生能源發(fā)電方面,國家也啟動了多項863高技術研究發(fā)展計劃項目,在“十一五”期間,在三大先進能源技術領域設立重大項目和重點項目,包括:以煤氣化為基礎的多聯(lián)產示范工程,MW級并網光伏電站系統(tǒng),太陽能熱發(fā)電技術及系統(tǒng)示范等項目。
        以寬帶網絡為主要標志的電網信息基礎設施已具規(guī)模,骨干網絡覆蓋全部網省公司,基于同步數(shù)字體系(SDH)光傳輸網的電力統(tǒng)一時間系統(tǒng)取得重大突破。數(shù)據交換體系建設加快,實現(xiàn)了統(tǒng)計數(shù)據等關鍵信息的及時上報、自動匯總和動態(tài)發(fā)布,各種生產自動化系統(tǒng)獲得廣泛應用,大大提高了生產自動化水平。
        自主研發(fā)的能量管理系統(tǒng)(EMS)等在省級以上調度機構得到了廣泛應用,全部地區(qū)級以上電力調度機構均配置了電網調度自動化系統(tǒng),引入了電能量計費系統(tǒng)和廣域測量系統(tǒng),新規(guī)則下的電力市場交易技術支持系統(tǒng)正在建設之中。變電站實現(xiàn)了計算機監(jiān)控和無人、少人值守,地理信息系統(tǒng)(GIS)已開始應用于輸電、變電和配電管理等業(yè)務。
        以提高信息化水平和生產效率為目標的生產運營管理信息系統(tǒng),如電網生產運行管理系統(tǒng)、設備檢修管理、變電站建設視頻監(jiān)控系統(tǒng)等,在電網生產管理業(yè)務方面發(fā)揮了重要作用;以提高經濟效益、優(yōu)質服務為中心的電力客戶服務系統(tǒng),如集中抄表計費、用電查詢等系統(tǒng),直接提供了高效快捷的客戶服務,電力負荷管理、電力營銷管理等現(xiàn)代化管理手段得以廣泛應用。
        2007 年,華東電網公司啟動了高級調度中心、統(tǒng)一信息平臺等智能電網試點工程,目前,先行開展的高級調度中心項目一期工作已通過驗收。上海市電力公司在2008 年開展了智能配電網研究,重點關注智能表計、配電自動化以及用戶互動等方面。此外,華北電網公司也于2008 年啟動了數(shù)字電表等用戶側的智能電網相關實踐。
        綜上所述,以數(shù)字化、自動化為特征的各類應用已覆蓋了電網規(guī)劃、設計、建設、運行、調度和維護等各個方面,信息技術的應用領域深入到電網生產運行、經營和管理的各個環(huán)節(jié),取得了諸多標志性成果。
        但是,現(xiàn)有電網生產各應用系統(tǒng)都是基于本業(yè)務或本部門的需求,存在不同的平臺、不同的應用系統(tǒng)、不同的數(shù)據格式,難以從整個電網公司生產全流程的角度來考慮數(shù)據的使用,這導致電力公司內部不同的系統(tǒng)信息資源分散,橫向不能共享,上下級間縱向貫通困難。這些系統(tǒng)雖然有豐富的信息資源,卻形成了以縱向層次多、橫向系統(tǒng)多為主要特征的“信息孤島”
        就廠站端的應用系統(tǒng)來說,存在著規(guī)約繁雜、信息承載率低、信息不完整、信息雜亂、系統(tǒng)聯(lián)調復雜、數(shù)據采集資源重復浪費等問題。目前還有一些生產所需信息沒有納入計算機應用系統(tǒng),電力企業(yè)的生產自動化系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)處于相互分離狀態(tài),彼此不能有效結合,不能實現(xiàn)管控一體化,數(shù)據信息不能集成共享,不利于實現(xiàn)電網企業(yè)的綜合管理。
        在數(shù)字化變電站的建設方面,目前國內還沒有形成統(tǒng)一的體系結構,對數(shù)字化一次設備的計量、檢驗及驗證也缺乏統(tǒng)一的標準,迫切需要制定相關技術標準來規(guī)范數(shù)字化變電站的建設和數(shù)字化一次設備的入網試驗、計量檢驗和驗證。

3.5 建設智能電網對我國具有重要意義
        根據當前中國電網企業(yè)的發(fā)展狀況和特點,在進行智能電網試點時,應先重點關注電力生產運行,從條件比較成熟的地域和業(yè)務著手,制定適宜的策略和實施步驟,選擇適宜的范圍或試點。
        在技術層次上應重點關注生產運行相關數(shù)據采集和信息集成/共享,具體包括:

        1)在數(shù)據采集上,可以結合電網新建和改造,增加對設備狀態(tài)數(shù)據的實時采集,同時充分利用巡檢過程記錄的數(shù)據、設備檢修和試驗產生的數(shù)據、營銷系統(tǒng)的部分數(shù)據等。通過作業(yè)管理與生產管理系統(tǒng)配合建設,有效提高生產業(yè)務數(shù)據的獲取。

        2)在信息集成方面,重點關注調度業(yè)務信息與生產管理信息的集成,建設調度綜合數(shù)據平臺,實現(xiàn)調度業(yè)務相關信息的共享,然后與第三、四安全分區(qū)中的生產業(yè)務數(shù)據集成,為數(shù)據分析和優(yōu)化打下基礎。其中模型和信息標準的建立十分關鍵。

 

4. 智能電網的關鍵技術

4.1 電網信息的數(shù)字化與規(guī)范化
        智能電網需求信息的數(shù)量和種類更多,更新速度更快,在不同節(jié)點間的交互更加頻繁;各功能系統(tǒng)的綜合應用和設備裝置間的互操作需求,對信息的質量要求更高。因此信息系統(tǒng)必須是精確、快速、開放、共享的,這就要求基礎信息在實現(xiàn)數(shù)字化的基礎上,必須進一步實現(xiàn)標準化和規(guī)范化。信息的數(shù)字化是標準化和規(guī)范化的基礎。
        在信息采集環(huán)節(jié),尤其是在變電站和輸配電線路的量測中,依靠新型的數(shù)字化量測裝置,實現(xiàn)信息的數(shù)字化量測,并經光纖數(shù)字化傳輸,可從信息流的源頭保證信息的品質。智能電網需要大量的不同型號、不同功能的現(xiàn)場測控裝置在全網范圍內廣泛配置, 若在設計、生產時沒有統(tǒng)一的接口和標準化、規(guī)范化的信息要求,則不同產家生產的現(xiàn)場測控裝置可能采取不同的信息格式和通信規(guī)約,所采集的信息只能滿足局部的子網或部分功能系統(tǒng)的應用需求,而不能在全網范圍內被所有的功能系統(tǒng)應用,形成所謂的“信息孤島”。這實際上正是當前阻礙電力系統(tǒng)自動化水平進一步提高的關鍵制約因素。
        因此信息的標準化與規(guī)范化已急不容緩。現(xiàn)已發(fā)布的標準如IEC61970、IEC61968、IEC61850 等在一定程度上促進了電網信息標準化、規(guī)范化的進程。根據未來智能電網發(fā)展的技術需求, 在美國國家標準技術研究院的組織下,IEEE、IEC 和其他更多的組織正在謀求制定更多有助于電網信息標準化、規(guī)范化并可在全球范圍內推廣應用的技術標準。

4.2 電網廣域測量技術
        電網廣域測量技術是輸電網實現(xiàn)數(shù)字化、信息化的基礎。據不完全統(tǒng)計目前已投入電網運行的相位測量(PMU) 裝置超過1000 套,我國成為世界上安裝PMU 裝置最多的國家,同時我國完全實現(xiàn)的PMU 裝置的國產化, 主要生產廠家有中國電力科學研究院、四方公司、南瑞公司,PMU 產品的性能、精度、處理能力均優(yōu)于國外產品,處于國際領先水平。
        國外電網廣域測量技術的研究及應用雖然較早, 但其功能停滯于電網數(shù)據實時監(jiān)視和事故分析,近些年沒有大的進展,國內廣域測量系統(tǒng)的從2002 年開始得到了較大發(fā)展, 目前各項功能處于世界領先水平

 

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4.3 靈活交流輸電技術
        眾所周知, 電力網絡的輸電可控性和發(fā)電、配電相比較差,網絡中功率潮流的自然分布會隨著負荷變化而變化。智能電網需要解決主要問題之一就是:如何最大限度地提高電力設備的利用率、如何最大限度地提高輸電網絡的傳輸能力。發(fā)展靈活交流輸電技術就是很好的解決方案。
        中國在靈活交流輸電技術研究和應用方面取得了突出的成績, 整體水平已處于世界領先水平。目前具有成功應用經驗的靈活交流輸電技術主要包括:固定串補技術、可控串補技術、靜止無功補償技術、可控并聯(lián)電抗技術、靜止同步補償技術等;已經開展研究但還沒有應用經驗的靈活交流輸電技術主要包括:故障電流限制技術、統(tǒng)一潮流控制技術。

4.4 高壓直流輸電技術
        高壓直流輸電系統(tǒng)具有傳輸容量大、損耗低、潮流調節(jié)靈活、快速、自動化和智能化程度高等優(yōu)點, 對于充分挖掘智能電網的潛力具有重要意義,必將成為智能電網極為重要的組成單元之一。
        基于新型電力電子器件的電壓源換相直流輸電技術是直流輸電技術領域的一次革新,它極大提高了直流輸電技術的應用領域,且在潮流調節(jié)的快速性、靈活性等方面有了更大的提高,它不僅可以應用于輸電領域,也可以應用于配電領域,而且可以應用于無源網絡,同時使得直流輸配電網絡的形成成為可能,如果再結合超導技術、儲能技術等將會在促進智能化、分布式供電電網等形成發(fā)揮重要的基礎性作用。國家電網公司目前已完成前期研究及基礎理論研究, 正在開展柔性直流關鍵技術研究,并將進行工程示范。

4.5 數(shù)字化變電站技術
        國家電網公司從2005 年開始數(shù)字化變電站研究工作,電網的數(shù)字化能夠為電網智能化的實現(xiàn)提供技術保障。數(shù)字化變電站將是智能電網的一個自愈智能節(jié)點,以變電站數(shù)字化為重點,以電網數(shù)字化為支撐,最終將形成以電網自愈為重要特征的智能電網。
        數(shù)字化變電站現(xiàn)階段有三個特征:數(shù)字式互感器及智能高壓電器的應用,基于IEC61850 規(guī)范的標準化信息模型和網絡化的信息處理,以及智能化的運行管理。基于此特征,使得綜合測控、保護和信息管理于一體的綜合自動化變電站系統(tǒng)成為可能。國家電網公司在數(shù)字化變電站研究和應用領域取得的成果,使在變電站一次設備、變電站通信網絡等方面具備了一定建設智能電網的條件,對我國智能電網的發(fā)展將起到重大推動作用。

 

5. 總結
        智能電網并沒有一個確定的概念,需要根據實際情況賦予新的含義。我國的智能電網建設不能照搬國外,應當吸取國外先進經驗,堅持走符合中國國情的技術路線。此外,武建東先生提出的“互動電網”是站在跨行業(yè)的高度,結合中國實際對智能電網進行的思考,具有一定借鑒意義。適合中國國情的智能電網建設,將以特高壓電網為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強電網為基礎,發(fā)展以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領先的堅強智能電網。
        結合本實驗室具體情況,可以考慮從以下幾個方面來進行智能電網相關研究工作。

1  RFID技術在智能電網中的應用
        在電力系統(tǒng)中,設備繁雜,種類較多,這給資產的管理帶來困難。在資產管理中僅使用單純的紙面或傳統(tǒng)方法無法滿足資產管理可視化的需要,不利于企業(yè)了解各種設備當前的狀態(tài),而企業(yè)清查資產或進行設備巡檢并了解狀況,常常要消耗大量寶貴的時間和人力物力,同時也需要員工具有很高的責任心。這就要求我們尋找一種能快速、準確識讀批量設備的方式,這就是遠距離批量射頻識別技術。電力資產全生命周期管理如下所示:

 


        結合實驗室多年在RFID應用方面的研究成果和成功經驗,可以考慮在電力資產的智能化管理方面進行研究。

2  巡檢機器人在智能電網中的應用
        數(shù)字化變電站是智能電網的關鍵技術之一,其中智能化的運行管理是數(shù)字化變電站現(xiàn)階段的重要特征之一?;诖颂卣?,使得綜合測控、保護和信息管理于一體的綜合自動化變電站系統(tǒng)成為可能。變電站自動化指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術,通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工對變電站進行監(jiān)控、測量和運行操作的一種自動化系統(tǒng)。變電站自動化以信號數(shù)字化和計算機通信技術為標志,使變電站運行和監(jiān)控發(fā)生了巨大的變化,取得顯著的效益。依托本實驗室正在開展的有關研究工作,可以對變電站巡檢方式的數(shù)字化和智能化進行相關研究。
        長期以來,我國電力行業(yè)沿用的變電站設備人工巡檢作業(yè)方式,在高壓、超高壓以及惡劣氣象條件下,不僅對人身危害大,而且對電網安全運行帶來一定隱患。
        變電站設備巡檢機器人可代替人工完成變電站高壓變電設備的所有巡檢作業(yè)。變電站設備巡檢機器人系統(tǒng)以自主或遙控的方式,在無人值守或少人值守的變電站對室外高壓設備進行巡檢,可及時發(fā)現(xiàn)電力設備的熱缺陷、異物懸掛等設備異?,F(xiàn)象。它可以根據操作人員在基站的任務操作或預先設定的任務,自動進行變電站內的全局路徑規(guī)劃,通過攜帶的各種傳感器,完成變電站設備的圖像巡視、設備儀表的自動識別、一次設備的紅外檢測等,并記錄設備信息,提供異常報警。操作人員只需通過后臺基站計算機收到的實時數(shù)據、圖像等信息,即可完成變電站的設備巡視工作。利用智能移動機器人完成電站設備的巡檢,可以提高工作效率和質量,真正起到減員增效的作用,能更快地推進變電站無人值守的進程。

3 基于GIS地理信息系統(tǒng)的區(qū)域輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)
        在智能電網中,輸電線路的全程監(jiān)控是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要保證之一。通過GIS建立輸電線路的地理信息,結合音視頻,實現(xiàn)轄區(qū)內輸電線路的全程可視化監(jiān)控,在電網監(jiān)控方面具有重要意義。

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標簽:智能電網 RFID 變電站 我要反饋 
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