淺談電力系統(tǒng)計算機監(jiān)控應(yīng)用

1、淺談電力系統(tǒng)計算機監(jiān)控應(yīng)用    摘 要：隨著我國科技的迅猛發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動化運行水平不斷提高，利用計算機監(jiān)控系統(tǒng)輔助管理已經(jīng)成為提高工作效率、降低消耗、安全生產(chǎn)的有力手段。 關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；計算機監(jiān)控系統(tǒng)；建立；應(yīng)用；預(yù)期目標 中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號： 0 引言 由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)被稱之為電力系統(tǒng)（PowerSystem）。其功能主要是：通過發(fā)電動力裝置將自然界的一次能源轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)過輸電、變電和配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負荷中心，通過一系列設(shè)備再轉(zhuǎn)換成光、熱或者動力等不同形式

2、的能量，服務(wù)于地區(qū)經(jīng)濟和人民生活。由于電源點與負荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量儲存，故其生產(chǎn)、輸送、分配和消費都在同一時間內(nèi)完成，并在同一地域內(nèi)有機地組成一個整體，電能生產(chǎn)必須時刻保持與消費平衡。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負荷的隨機變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實現(xiàn)其功能，就需在各個環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對電能的生產(chǎn)和輸運過程進行調(diào)節(jié)、測量、保護、控制、調(diào)度和通信，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的電能。這就意味著建立結(jié)構(gòu)合理的大型電力系統(tǒng)必須要有先進的計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)作為保障，還要注重便于電能生產(chǎn)與消費的集中管理、統(tǒng)一調(diào)

3、度和分配，減少總裝機容量，節(jié)省動力設(shè)施投資，且有利于地區(qū)能源資源的合理開發(fā)利用，更大限度地滿足地區(qū)國民經(jīng)濟日益增長的用電需要。 1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的建立 目前我國現(xiàn)階段由于創(chuàng)新技術(shù)使其他工業(yè)領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大變化，但電力系統(tǒng)的大部分依然保持著數(shù)十年來的運作模式。缺乏資金，以及四十年甚至更長時間的資產(chǎn)使用壽命使系統(tǒng)效率日益低下，不穩(wěn)定性逐漸上升。此外，氣候的變化、燃料成本的飛升、過時的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，以及全新的發(fā)電技術(shù)，改變了所有相關(guān)人士的觀念。特別是以下這些變化，需要一個先進的計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)來管理日趨復(fù)雜的電網(wǎng)。這就意味著將計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)和信息通信技術(shù)集成到電力基礎(chǔ)設(shè)施上，使電力系統(tǒng)實現(xiàn)“

4、智能化”。就是將整個電力系統(tǒng)作為一個集成框架加以管理，主動地檢測和響應(yīng)各個地區(qū)和設(shè)備的電力需求、供應(yīng)、成本、質(zhì)量和溫室氣體排放量的變化。同樣，更為出色的信息也使消費者能夠自主管理能源使用，滿足多元化的需求。 2 計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)所構(gòu)成的智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的實際應(yīng)用 由計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)所構(gòu)成的智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的實際應(yīng)用對于電力系統(tǒng)來說，由計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)所構(gòu)成的智能電網(wǎng)則主要包含三個層面的內(nèi)容：先是利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行收集、整合，最后通過對數(shù)據(jù)的分析、挖掘，達到對整個電力系統(tǒng)運行的優(yōu)化管理。 2.1 由于

5、電力系統(tǒng)測控終端一般都安裝野外環(huán)境中，地點偏遠，無人值守，設(shè)備必須能夠在特殊的環(huán)境下長期、穩(wěn)定工作。通過分組無線服務(wù)技術(shù)的無功功率補償控制系統(tǒng)，根據(jù)用戶的實際需求特別研制?？刂葡到y(tǒng)主要由電源模塊、數(shù)據(jù)采集、人機接口、無功補償控制及數(shù)據(jù)傳輸五大部分組成。只要有一部可以接入電腦作為服務(wù)器就能實現(xiàn)對分布各地的無功補償控制器進行監(jiān)控，也能實現(xiàn)移動監(jiān)控。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，具有技術(shù)原理先進、測量精度高、功能完善、組網(wǎng)靈活、可靠性高、可擴展性強、成本低等優(yōu)勢。另外，系統(tǒng)具有自動撥號、斷線重撥功能。在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不穩(wěn)定時，具有自動恢復(fù)通訊能力，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作，無需人為干預(yù)。在電源抗干擾及散熱等方面也有特殊設(shè)計

6、，使得終端設(shè)備能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境。 2.2 智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向互動的智能傳輸數(shù)據(jù)，實行動態(tài)的浮動電價制度；利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，遇到電力供應(yīng)的高峰期之時，能夠在不同區(qū)域間進行及時調(diào)度，平衡電力供應(yīng)缺口，從而達到對整個電力系統(tǒng)運行的優(yōu)化管理；將新型可替代能源接入電網(wǎng)，實現(xiàn)分布式能源管理；智能電網(wǎng)可以作為互聯(lián)網(wǎng)路由器，推動電力部門以其終端用戶為基礎(chǔ)，進行通信、運行寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號。 2.3 智能電網(wǎng)還可以全面有效地對電力傳輸?shù)恼麄€系統(tǒng)，從電廠、大壩、變電站、高壓輸電線路直至用戶終端進行智能化處理。包括對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和自動

7、故障處理，確定電網(wǎng)整體的健康水平，觸發(fā)可能導(dǎo)致電網(wǎng)故障發(fā)展的早期預(yù)警，確定是否需要立即進行檢查或采取相應(yīng)的措施，分析電網(wǎng)系統(tǒng)的故障、電壓降低、電能質(zhì)量差、過載和其他不希望的系統(tǒng)狀態(tài)，基于這些分析，采取適當(dāng)?shù)目刂菩袆印?3 計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)期目標 3.1 一個由出色技術(shù)支持的電力系統(tǒng)將更加高效，不僅能夠減少溫室氣體排放，還能提高電力可靠性。具體來說，智能電網(wǎng)能夠通過自動關(guān)閉家庭、辦公室和工廠中的指定設(shè)備，減少電力使用高峰電量；可以提供能耗的即時反饋，減少浪費；還能鼓勵廠商生產(chǎn)“智能”設(shè)備，減少能源使用；同時，也能夠隔離電網(wǎng)中的干擾因素，檢測并防止電力燈火管制。如果采取正確的措施來快速隔離問

8、題，代價高昂的斷電現(xiàn)象即可避免。公用事業(yè)公司正在安裝傳感器以接近實時地（秒到毫秒級延遲）監(jiān)控電網(wǎng)，盡早地發(fā)現(xiàn)故障。這些監(jiān)控系統(tǒng)將從起始的輸電網(wǎng)擴展至配電網(wǎng)。通過持續(xù)監(jiān)控電力消耗和主動管理設(shè)備耗能方式，需求方管理能夠有效地減少家庭、辦公室和工廠的電力消耗。管理的內(nèi)容包括需求響應(yīng)計劃、智能電表和可變電價、配備智能設(shè)備的智能樓宇，以及能源儀表板。這些創(chuàng)新組合在一起，使公用事業(yè)公司和消費者能夠更有效地管理和響應(yīng)電力需求的變化。 3.2 電表作為電力系統(tǒng)的一個終端，目前只能實現(xiàn)單方面的交流，也就是只能達到自動讀取的功能，而不是雙方互動的交流；而智能電表的應(yīng)用則可以使用戶和電力系統(tǒng)之間實現(xiàn)互動。比如，電力

9、供應(yīng)機構(gòu)可以精確地了解用戶的用電規(guī)律，可以在電力供應(yīng)高峰期或需求大于供給時，適當(dāng)提高電價；而用戶此時可以把家里的替代能源設(shè)備打開，或者把熨衣服、燒熱水這些可調(diào)時間的家務(wù)挪到用電低谷的時候做，因為用電低谷的電價可能要便宜很多。 3.3 智能電網(wǎng)的意義并不僅僅局限于優(yōu)化電力系統(tǒng)的管理。能源緊缺的壓力以及各國政府對環(huán)境的日益重視，使得以太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能為代表的清潔、高效的可再生能源有著廣闊的發(fā)展前景。而是利用清潔能源發(fā)電、輸電，需要原有的電網(wǎng)更加智能化，使得能源從生產(chǎn)、傳送到最后使用的過程受到集中監(jiān)控和管理。 結(jié)語： 由此可見，計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)為電力系統(tǒng)的持續(xù)運行提供了巨大的保障，這樣就使高效、無污染、使用方便、易于調(diào)控的電能得到廣泛應(yīng)用，進而推動了社會生產(chǎn)各個領(lǐng)域的變化，開創(chuàng)了電力時代的新紀元?？傊娏ο到y(tǒng)的規(guī)模性、技術(shù)性、安全性和持續(xù)性已成為一個國家經(jīng)濟發(fā)展水平的標志之一。 參考文獻： 1 洪衛(wèi)國.縣級供電公司無人值班變電站備用數(shù)據(jù)通道搭建探討J.電力系統(tǒng)通信，2006，8. 2胡敏強，鄭建勇，吳在軍.一種新型的變電站通信控制器設(shè)計J.電力系統(tǒng)