智能電網調度關鍵技術研究

時間:2022-12-17 10:21:47

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智能電網調度關鍵技術研究

配電網作為調節(jié)、控制電力傳輸的主要負荷設備,是電力系統(tǒng)的關鍵組成部分。在我國飛速發(fā)展的過程中,智能電網調度的運行產生了積極影響。我國電力技術不斷創(chuàng)新和發(fā)展,電網的調度與管理也逐漸成熟起來,對于范圍較大的區(qū)域也可以實現自由傳輸調度。但由于我國人口眾多,不同區(qū)域的配電網運行效率也存在著一定差異,部分偏遠地區(qū)的配電網不僅智能程度不達標,而且在實際調度傳輸的過程中,還會產生一些問題和缺陷,影響當地日常的供電情況。不僅如此,智能電網還時常會出現運行不穩(wěn)定以及調度信號混亂等情況,形成了孤網失穩(wěn)的狀態(tài),這不利于電網的延伸和優(yōu)化。此外,傳統(tǒng)的電網對于調配結構影響相對較大,一些地區(qū)至今還沿用老的調配模式,雖然可以達到電力調配的目的,但是面對如今倍增的用電需求量,在實際應用的過程中會出現或多或少的問題以及缺陷。所以,為了進一步提升區(qū)域電力的傳輸調配質量,減少電網孤網失穩(wěn)狀態(tài)的發(fā)生,需要更加靈活的調度技術,以此形成一個更加安全、穩(wěn)定、長期、高效的智能電網調度系統(tǒng),以滿足社會用電的需求。供電企業(yè)要不斷完善關鍵技術,降低電網調配的復雜性,簡化運行的過程,增強智能電網在孤網失穩(wěn)狀態(tài)下的自愈能力,推動智能電網的良性循環(huán)發(fā)展。

1孤網失穩(wěn)狀態(tài)下智能電網調度關鍵技術

1.1一體化調度振蕩值的確定

在對孤網失穩(wěn)狀態(tài)下智能電網調度關鍵技術進行分析前,需要先確定一體化的調度振蕩值。調度振蕩值主要指的是當電網處于失穩(wěn)狀態(tài)下時,調度過程中產生的振蕩幅值以及波動。在實際的電網運行環(huán)境中,需要首先利用自動化調度技術來定位運行的中樞節(jié)點,并計算節(jié)點的最優(yōu)解,具體如公式(1)所示。K=θ-α(1)式中:θ表示調度的實測范圍,α表示分離系數。通過以上計算,最終可以得出實際節(jié)點最優(yōu)解。在此基礎上,創(chuàng)建統(tǒng)一的調度機制,并將其設定在調度的結構之中,在執(zhí)行的過程中,遵循“統(tǒng)一調度,分級管理”的相關原則,自上而下實現高效調度。在上下級的調度體系中預設有電力源端,并將系統(tǒng)與源端相關聯,利用拼接處理技術創(chuàng)建一個調度環(huán)境。為了實現一體化的目標,計算要對應統(tǒng)一范圍,如公式(2)所示。通過以上計算,最終可以得出實際的統(tǒng)一調度范圍。將其添加在電網的調度結構之中,并在范圍之內建立對應數量的調度振蕩單元,計算其振蕩幅值,如公式(3)所示。通過以上計算,最終可以得出實際的振蕩幅值。在統(tǒng)一的電網調度范圍之內,去除計算得出的振蕩幅值,便可以確定實際的電力調度作用范圍,明確孤網失穩(wěn)狀態(tài)下一體化調度范圍。

1.2失穩(wěn)狀態(tài)下多用戶分布式調度結構建立

在完成一體化調度振蕩值的確定后,要建立失穩(wěn)狀態(tài)下多用戶分布式調度結構。通常情況下,電網的調度均為分布式的,但是調度的結構是統(tǒng)一的,不具備多方向多用戶同時供應調度的能力。而智能電網能夠完成這一目標,在孤網失穩(wěn)的狀態(tài)下,它可以通過多用戶分布式的調度結構來完成電力調度。這需要在原本電網的基礎上,創(chuàng)建一個多目標的分布式部署調度模型,利用模型失穩(wěn)狀態(tài)進行處理,在高并發(fā)率的狀況下,為了實現更為有效的調控,在電網中要設置調度統(tǒng)一標識,并設定對應的標識標準,具體如表1所示。根據表1中的數據信息,完成對電力調度專一標識標準的設定。依據設立的標準,在模型中建立對應的調度結構,該結構是由不同的層級所構成的,每一個層級都有著對應的功能和作用,大致可以分為基礎數據獲取層、配電層、分析調度層、后續(xù)維穩(wěn)層。在配電網進行電力調度的過程中,相對應的層級會發(fā)揮各自的作用,在專一的標準范圍內,以B/S架構為基礎,進行電力調度結構的整體維護。高效率調度結構的創(chuàng)建一定程度上降低了人工維護的作業(yè)量,完善了拓撲調度模型,實現了電力調度以及關鍵技術應用的統(tǒng)一。

1.3并行控制法實現智能電網調度關鍵技術的優(yōu)化

完成失穩(wěn)狀態(tài)下多用戶分布式調度結構的建立后,要優(yōu)化并行控制法實現智能電網調度關鍵技術。首先,確定并行調度范圍,具體如公式(4)所示。通過以上計算,最終可以得出實際的并行調度范圍。將這個范圍置于處理調度模型之中,當配電網處于孤網失穩(wěn)狀態(tài)下時,并行控制法可以確保電網在調度的過程中維持相對穩(wěn)定的狀態(tài),并幫助其順利完成多用戶調配,最終實現智能電網調度關鍵技術的優(yōu)化。

2實例分析

2.1對K區(qū)域電網調度現狀分析

K區(qū)域的電網實際位置相對較為偏僻,位于山體以下,屬于孤網的狀態(tài),發(fā)電機主要是由2條220kV的母線連接而成,在2臺發(fā)電機的驅動下,每臺主驅動機的電壓會升高到約45kV左右,而母線的關聯電流也慢慢上升至1200A。K區(qū)域的電網結構整體處于較為老舊的狀態(tài),同時在實際應用的過程中,較多地沿用老式的調度模式,這也給相關的設備以及機組運行造成了較大的壓力,降低了配電網以及相關設備的使用壽命,一旦發(fā)生故障,對于日常的供電也會造成極大的影響。另外,K區(qū)域配電網機組還時常出現并網故障,這是驅動力不足所導致的,當電網在調度運行時出現故障,設備中的保護裝置便會啟動,導致發(fā)電機的跳閘,對于電壓的控制也相對較為困難。不僅如此,該系統(tǒng)中僅僅安裝了4個單獨的處理器,每次的處理值僅為35kV,并且對于龐大電量的調度也會產生一些誤差,使整個電網系統(tǒng)的頻率迅速地下降,相對應的安穩(wěn)裝置也無法作出反應,導致系統(tǒng)最終產生失穩(wěn)的狀態(tài)。

2.2K區(qū)域電網調度關鍵技術實例分析

根據上述K區(qū)域電網調度現狀分析,對K區(qū)域的智能電網運行情況以及關鍵技術作出分析研究,具體的分析流程如圖1所示。根據表2的數據信息,可以得出實例分析結果:在不同的失穩(wěn)振蕩狀態(tài)下,對比于未應用電網調度關鍵技術的測試組,采用本文所設計的關鍵調度技術得到的調度幅值相對較低,這表明在關鍵調度技術的輔助下,電網的調度振蕩幅度逐漸減低,效果較好,具有潛在的推廣應用價值。

3結束語

電力自動化調度是電網運行不可或缺的一個重要的組成部分。在孤網失穩(wěn)狀態(tài)下,傳統(tǒng)的電網技術不再符合社會發(fā)展以及人們生活水平的需要,而智能電網卻相對較為靈活,不僅擴大了電網的規(guī)模,同時也促使并網比例逐漸增加,最終形成大型的交直流混聯電網。在多種環(huán)境下,智能電網的調度要能夠在最短的時間內作出應變,實現堅實的用電保障,為電力行業(yè)的進一步發(fā)展奠定基礎。

作者:馬媛媛 單位:青島酒店管理職業(yè)技術學院