發(fā)布時間:2023-08-01 17:07:23
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的電力系統(tǒng)市場化樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
[關(guān)鍵詞]火力發(fā)電廠 電氣自動化 發(fā)展趨勢
中圖分類號:S856 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)07-0201-01
一、引言
火力發(fā)電是目前我國供電系統(tǒng)中一個很重要的部分,它在支撐我國用電方面起著很重要的作用,因此,有很多人開始關(guān)注火力發(fā)電中的各項技術(shù)。近年來,火力發(fā)電中的電氣自動化系統(tǒng)開始進入人們的視線。火力發(fā)電廠中的自動化系統(tǒng)主要的功能在于將各個工作機械進行精細的控制,將這些工作的電爐等一些機械協(xié)調(diào)一致,這樣工作才會更加的協(xié)調(diào),并且在進行工作數(shù)據(jù)收集時更加的方便,更加的全面和完善,有了這種技術(shù),工作人員在工作時不僅僅可以更加的高效,而且可以更加的輕松,是一個雙贏的局面。在火力發(fā)電的過程中,電氣自動化技術(shù)有自己的特點,比如信息化和網(wǎng)絡(luò)化的特點,這些特點在促進電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展中都有著一定的優(yōu)勢。下面我們對火力發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行探討。
二、火力發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀
1.火力發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)的基本功能
火力發(fā)電廠所使用的電氣自動化系統(tǒng)的基本功能是在監(jiān)視控制這一方面,通過監(jiān)視平時工作狀況下的所有事件,工作數(shù)據(jù)等,來對日常發(fā)電情況進行及時的管理,避免出現(xiàn)各種工作失誤的情況出現(xiàn)。這種系統(tǒng)也是以數(shù)據(jù)信號反饋系統(tǒng)為輔助的,通過對一些例如電量日報表等數(shù)據(jù)的反饋,來對系統(tǒng)的日常工作進行監(jiān)控和管理,爭取每一個環(huán)節(jié)都能在全自動的環(huán)境下做到準確和零失誤,從而保證發(fā)電廠的工作正常運行,例如,通過自動化系統(tǒng)中的計量功能來對發(fā)電廠的電量進行統(tǒng)計,并且可以通過這個功能來對發(fā)電過程中出現(xiàn)的故障進行診斷并進行及時的檢查和維修。除此之外,自動化系統(tǒng)對輔機耗電計算以及提高機組經(jīng)濟性降低機組廠用電率是有幫助的,電氣自動化系統(tǒng)在一定程度上加快了其對數(shù)據(jù)的計算,這就使得在計算過程中的用電率隨之降低。而且自動化系統(tǒng)減少了操作程序,不僅減少了設(shè)備的磨損程度,提高其經(jīng)濟性,而且也減少了其用電率。
2.火力發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)的特點
火力發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)的特點在于它的系統(tǒng)較為繁瑣,設(shè)備較多,在維修這個方面來說相對而言比較的困難。但是正是由于它的電氣元件比較多,就會使得它的設(shè)備的操作的頻率相對而言比較的低,這在一定程度上也是對裝置的一種保護。這種系統(tǒng)存在的優(yōu)勢就在于它是集電子技術(shù)和信息技術(shù)于一體的,這就使得在運用這個系統(tǒng)的過程中,發(fā)電廠的發(fā)電效率大幅度提高,將資源最好的搭配組合,優(yōu)化配置,發(fā)電的成本也就隨之降低。
3.火力發(fā)電廠自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀
火力發(fā)電廠自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀就是在運用了最新科技的基礎(chǔ)之上,不僅僅做到了對于電廠發(fā)電技術(shù)的自動化管理,也做到了電廠的信息化管理,并且可以將數(shù)據(jù)與其他系統(tǒng)進行交換,實現(xiàn)信息的共享。目前我國的電廠自動化系統(tǒng)主要分為ECS、DCS、SIS、MIS 這四類,其中電氣監(jiān)控自動化系統(tǒng)ECS為主要系統(tǒng),它的工作方式主要是以分層的方式進行監(jiān)控,它包括站點的控制層、間隔層、通信層組成,這三個層面分別進行上中下的監(jiān)控,將這三個層面結(jié)合在一起,實現(xiàn)系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的監(jiān)控、收集和處,這個部分也是ECS的系統(tǒng)的核心。從不同的層次來看,通信層的主要任務(wù)在于完成間隔層面和站點之間的數(shù)據(jù)交換,而且對設(shè)備進行邏輯控制。而間隔層主要是用來保護監(jiān)控裝置和設(shè)備的,保護監(jiān)控裝置在可以將數(shù)據(jù)與上層的控制層面進行數(shù)據(jù)共享,從而共同完成工作任務(wù)。最終將處理完成的數(shù)據(jù)通過ECS系統(tǒng)與其他三個系統(tǒng)進行交換,并且最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,全方面的進行數(shù)據(jù)監(jiān)控,做到發(fā)電技術(shù)的自動化。
三、火力發(fā)電廠廠用電氣自動化的發(fā)展趨勢
1.智能化技術(shù)的應(yīng)用
如今,我們生活在一個越來越智能化的社會,計算機技術(shù)不斷地得到發(fā)展,在火力發(fā)電的自動化系統(tǒng)中,雖然ECS系統(tǒng)已經(jīng)取代傳統(tǒng)的操作方式,但仍然存在著一定程度上的缺陷,而如今,這種系統(tǒng)也慢慢的走向智能控制和智能管理。縱觀所有的系統(tǒng)發(fā)展來看,都開始向智能的網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,以后除了現(xiàn)有的監(jiān)控這項技術(shù)以外,還將有諸如信息記錄,零失誤操作的功能出現(xiàn),這些功能會讓電廠的電氣自動化系統(tǒng)更加的完善,在運用這個系統(tǒng)的過程中,也會減少問題的產(chǎn)生。系統(tǒng)往智能的方向發(fā)展,會使電氣自動化更趨于完美。
2.網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本上遍布地球上的每一個角落,不僅在人們的生活中,網(wǎng)絡(luò)起到了至關(guān)重要的作用,在我們身邊的工業(yè)化技術(shù)中,網(wǎng)絡(luò)也扮演著重要的角色。目前,工業(yè)化的以太網(wǎng)技術(shù)被廣泛運用,國外在大型的電力設(shè)備中都加入了嵌入式的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。因此,從這個角度來看,網(wǎng)絡(luò)化將是以后電氣自動化技術(shù)的發(fā)展的方向。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的嵌入可以幫助火電廠實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的有效控制,并且做到各站點之間數(shù)據(jù)交換安全,對設(shè)備進行監(jiān)督,提高火力發(fā)電廠的工作效率,正確做到全方位的電氣自動化技術(shù)。
3.變換器電路的應(yīng)用
隨著電子元件的快速更新,變換器的電路也開始更新?lián)Q代,早期的變換器存在很多的問題,例如高次諧波等等,之后又PWM變換器解決了這些問題。但是后期發(fā)現(xiàn),PWM變換器會使點擊繞組產(chǎn)生很大噪聲和振動,因此,為了解決這一問題,研制出來最新的變化器,諧振式直流逆變化器。這種變換器解決了PWM變換器的噪聲和震動問題,并且保留了之前的優(yōu)點,使得電子器件的損耗降到最低,并且減小尺寸,減低了成本。因此可以看出此種變換器具有很大的發(fā)展前途。
四、結(jié)語
通過上文對于火力發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)的介紹,我們知道了目前我國這種電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和它的一些基本功能和特點。并且也根據(jù)目前我國的電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展展望火力發(fā)電廠廠用電氣自動化的發(fā)展趨勢。根據(jù)這些發(fā)現(xiàn),得出火力發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)仍然可以獲得進一步的提升。希望科技的發(fā)展可以推動這一系統(tǒng)的不斷發(fā)展,為我國的火力發(fā)電廠提供最必要的技術(shù)保障。
參考文獻
[關(guān)鍵詞]電力負荷 變化特征 統(tǒng)計分析
[中圖分類號]P461 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2016)22-0142-02
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和人們生活水平的提高,導(dǎo)致生活用電在電力系統(tǒng)中所占比例加大,使電力負荷成為電力系統(tǒng)設(shè)計和運行中比較重要的指標之一,所以研究電力負荷的特征及其變化規(guī)律是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的首要條件。為此, 我們研究電力負荷的變化特征及其與氣象條件的關(guān)系是非常必要的、有的放矢地提供專業(yè)氣象服務(wù),對電力部門提高用電率、節(jié)能、合理安排調(diào)度有著重要意義。
一、電力負荷季節(jié)變化特征
通過對長春市2012―2013年電力負荷資料分析發(fā)現(xiàn),電力負荷呈現(xiàn)季節(jié)性變化。從圖1可以看出,最顯著的電力負荷高峰在冬季,這是由于長春市冬季天氣寒冷,供熱時間長,用于取暖的耗電量也相應(yīng)增加。電力負荷在夏季為次高峰期,比春秋季節(jié)的電力負荷稍高,主要是由于7月份氣溫升高,空調(diào)、風(fēng)扇等制冷降溫設(shè)備被大量使用,電力負荷有所增加。所以說冬季供暖和夏季制冷產(chǎn)生的電力負荷,直接導(dǎo)致了電力消耗的季節(jié)變化。
二、電力負荷的月變化特征
分析比較兩年的電力負荷可以看出(圖2):長春市電力負荷月變化特征。1月至2月期間負荷的變化趨勢,與春節(jié)所在月份和時間有關(guān)。2012年和2013年的春節(jié)分別在1月22日、2月9日,主要受法定節(jié)日電負荷顯著偏低的影響,2013年1月份的負荷下降趨勢最明顯。3月份電力負荷都是第二高峰值,主要與春節(jié)假期后,生產(chǎn)性負荷恢復(fù)有關(guān)。從10月份開始,隨著氣溫的逐漸降低,供熱負荷增加,電力負荷有增長的趨勢。2012年12月年負荷明顯高于2013年12月,其主要原因就是2012年12月份氣溫比2013年同期偏低,2012年12月份的平均氣溫-16.7℃,2013年12月份的平均氣溫分別為-11.2℃,這說明冬季氣溫的變化嚴重影響了負荷的變化。從圖中可以看出兩年11月份的電力負荷十分接近,2012年11月份的月平均氣溫為-4.9℃,2013年11月份的月平均氣溫為-0.8℃,其主要原因就是年增長的電力負荷與由于低溫所增加的電力負荷相抵。春季,隨著氣溫的日漸升高,電力負荷有所下降。進入炎熱的夏季,氣溫進一步升高,使電力負荷較春季有所增加。這主要與夏季不時有高溫、悶熱天氣出現(xiàn),空調(diào)、風(fēng)扇等制冷設(shè)備的大量使用有關(guān),兩年8月份的趨勢差異很大,除了氣溫的變化外,其它原因還需要進一步分析。秋季溫度適宜,用電量與夏季相比較低。
從兩年的逐月電力負荷變化可以看出電力負荷月變化與天氣和氣候特征有明顯的關(guān)系。
三、電力負荷的周變化特征
在一周中日平均負荷也具有顯著的變化特征。如圖3所示,我們能清楚看出兩年的周逐日變化曲線較為趨近,從周一至周五負荷變化相對較高且平緩,而周六和周日大部分單位停產(chǎn)休息,因此與前五天相比周六日負荷明顯降低,特別是周日負荷降低的更為明顯。這一特點在預(yù)測和分析氣象條件對負荷的影響時必須考慮到。
四、電力負荷的日變化特征
日出而作、日落而息。日出日落時間和作息時間對電力負荷都有顯著的影響。日負荷曲線呈M型。各季節(jié)電力負荷的日變化均呈現(xiàn)出兩個峰值的特征,但不同季節(jié)最大負荷出現(xiàn)的時間略有不同。
電力負荷的逐時變化特征。從圖4可以看出長春市2012年和2013年兩年逐時平均電力負荷大體上是一致的。在一天之中,0:00―5:00這段時間電力負荷變化不大,03:00達到了低谷,并達到了一天中的最低值。這是因為隨著傍晚的到來,大部分工廠企業(yè)生產(chǎn)活動和居民生活耗逐漸減少,夜間進入休息狀態(tài)。2012年的逐時平均最低電力負荷為1415Mw,2013年的逐時平均最低電力負荷為1532Mw。05:00之后,隨著人們的活動逐漸增多,長春市電力負荷迅速波動上升。尤其是06:00―07:00生活起居用電增加,電力負荷曲線上升。08:00―11:00電力負荷曲線明顯上升并達到第一個峰值,因為這段時間為人們工作時間,工廠企業(yè)機器運轉(zhuǎn),開始生產(chǎn),也為工作用電;11:00―13:00為午休時段,部分生產(chǎn)活動停止,這就造成了電力負荷的小幅下降;隨著午休結(jié)束、工作的開始,電力負荷也相應(yīng)上升。在工作時間,上午(8:00―11:00)的平均電力負荷為2070Mw,下午(13:00―16:00)的平均電力負荷為2054Mw,上午的電力負荷略高于下午的電力負荷。17:00―20:00電力負荷出現(xiàn)一天中最大的峰值,這是由于這段時間除了生產(chǎn)用電外,人們的休閑活動也增加了生活用電,這也是一天中用電負荷最大的時段;之后隨著夜晚的來臨,各種生產(chǎn)及活動的逐漸減少, 20:00后城市用電量迅速下降。
五、節(jié)假日期間電力負荷特征
(一)春節(jié)期間電力負荷變化特征
春節(jié)是最隆重、最長的節(jié)日,從圖5可以看出,從春節(jié)前一周,長春平均電力負荷迅速下降,主要是春節(jié)期間,工廠停止生產(chǎn)、企事業(yè)單位放假,生產(chǎn)負荷降低。春節(jié)期間,電力負荷曲線的峰谷值出現(xiàn)在初二,之后電力負荷開始增加。在春節(jié)過后第一周前后,負荷上升十分明顯。直到春節(jié)后兩星期左右負荷趨于平穩(wěn),整體呈現(xiàn)漏斗狀分布。除夕前一天日平均電力負荷為41140Mw,與之前幾天的電力負荷相比有所降低,但仍于正常水平相對持平。之后,隨著春節(jié)節(jié)日到來,企事業(yè)單位生產(chǎn)和辦公負荷逐步減少,電力負荷日漸下降。正月初二日平均電力負荷降至春節(jié)期間最低值為35534Mw,比之前正常負荷水平約下降了14%。初三開始電力負荷開始回升。正月初七機關(guān)事業(yè)單位恢復(fù)正常上班,但由于企業(yè)工廠還沒有完全恢復(fù)正常生產(chǎn),電力負荷仍然處于較低水平。正月十三日平均電力負荷達到46681Mw左右,基本回落到春節(jié)前負荷值。
(二)清明、五一、端午、十一的電力負荷特征
從資料分析中可以看出五一、清明、端午和十一法定假期期間,特別是放假前期,電力負荷均有所減小,但減小的幅度不大。
六、結(jié)論
綜上所述,長春市的電力負荷有明顯的變化規(guī)律。其中季節(jié)變化、月變化及日變化等與氣象條件有明顯相關(guān)性的特點。
(一)季節(jié)變化
冬季負荷最高,夏季負荷稍高于春秋季節(jié)。
(二)月變化
1月份氣溫最低,供熱負荷增加,冬季負荷最多,春節(jié)所在的月份,負荷明顯減少。4―6月份氣溫回升,負荷開始減少,7月份盛夏炎熱,空調(diào)制冷設(shè)備使用,為夏季負荷最多的月份;8月份天氣涼爽,負荷較7月有所減少;9―10月氣溫適宜,負荷變化較平穩(wěn)。11―12月份,隨著氣溫的逐漸降低,供熱負荷增加顯著。
(三)周變化
周變化和特征與工作日和休息日有關(guān)。一般周一到周五即工作日時負荷大;周六和周日雙休日時負荷比工作日的負荷小很多。
(四)日變化
受生活起居和作息時間的影響,白天高,夜間少,一天有兩個高峰,負荷呈M型。1―5點負荷為全天最小,5:00以后負荷呈上升趨勢,到11:00左右達到第一個高峰負荷,中午休息時間略有減少,下午負荷高于中午呈上升趨勢,直到18:00左右達到第二個高峰負荷,20:00以后負荷逐漸減小,但不同季節(jié)最大負荷出現(xiàn)的時間略有不同。
(五)節(jié)日變化特征
春節(jié)期間電力負荷變化比較明顯。春節(jié)前期負荷高,春節(jié)期間負荷低,春節(jié)后期負荷增加。其他法定假日,特別是放假前期,電力負荷均有所減小,但減小的幅度不大。
【參考文獻】
[1]王寶書,謝靜芳.長春市電負荷變化的統(tǒng)計特征及與氣象條件的關(guān)系分析[J].吉林氣象,2006.
[2]付桂琴,等.氣象條件對電力負荷的影響分析[J].氣象科技,2008.
關(guān)鍵詞:電力市場;J2EE;SWING;C/S結(jié)構(gòu)
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)19-30058-02
Generate-Electricity-Plan Module in Power Market Operation System Based on J2EE
DING Jie
(Software Engineering College, Southeast University, Nanjing 210000, China)
Abstract: In this paper I recommend Power Market in China, the import of Power Market Operation System and its hardware and software. The main content and the key technique of Generate-Electricity-Plan Module are analyzed. A high applicability module which can support all kinds of requirements is designed.
Key words: Power Market Operation System; J2EE; SWING; C/S
隨著我國電力供需矛盾的逐步緩和,按照“完善省級市場、發(fā)展區(qū)域市場、培育國家市場”的方針,引入市場競爭機制,規(guī)范市場秩序,提高運營效率,加快建設(shè)結(jié)構(gòu)合理、公平競爭、開放有序的三級電力市場體系,促進資源優(yōu)化配置和電力自身的發(fā)展,已成為當(dāng)前我國電力市場改革的必然選擇。
2006年,國家電網(wǎng)電力交易中心和各網(wǎng)省電力交易中心相繼成立,三級電力市場體系建設(shè)已正式啟動。由于三級電力市場體系是一個全新的事物,與以往的電力市場相比,對電力市場理論水平、技術(shù)實現(xiàn)及工程實施提出了前所未有的要求。因此,為配合適合國情的統(tǒng)一開放的電力市場體系建設(shè),開發(fā)適應(yīng)于三級電力市場體系要求的交易應(yīng)用平臺,支持各級電力市場的協(xié)調(diào)運作,具有非常迫切的理論價值和現(xiàn)實意義。
1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
綜觀各國電力市場的改革之路,對于英國、澳大利亞等國,由于國家較小,且電力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較強,都采用全國統(tǒng)一的電力市場,而并未建立分層分區(qū)的多級電力市場體系。雖然美國有多個電力市場存在,但從本質(zhì)上看,美國電力市場體系與我國三級電力市場體系并不相同。我國電力市場改革經(jīng)歷了省級電力市場試點和區(qū)域電力市場改革階段,但都是單層電力市場。因此,國內(nèi)外的研究與實踐對我國三級電力市場體系下的電力市場交易應(yīng)用平臺研究與系統(tǒng)開發(fā),沒有直接照搬的理論,也沒有直接可引入的系統(tǒng),而必須由國內(nèi)自主開發(fā)。
目前國內(nèi)的電力市場交易運營系統(tǒng)主要有電科院和國電南瑞兩家單位研發(fā)。電科院開發(fā)的系統(tǒng)是基于B/S結(jié)構(gòu)(Browser/Server結(jié)構(gòu))即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu),在這種結(jié)構(gòu)下,用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現(xiàn)。因為瀏覽器已成為windows等操作系統(tǒng)標準配置,B/S結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點就是不需要安裝專門的桌面應(yīng)用客戶端軟件,所以客戶端維護方便。其缺點是軟件功能上受瀏覽器的制約,一些超越了瀏覽器可以支持的功能要求,瀏覽器無法直接實現(xiàn),如電力系統(tǒng)常見的負荷曲線、電氣接線圖顯示等功能。這種情況就需要通過安裝插件的方式來彌補瀏覽器的不足,在J2EE的運行環(huán)境里,通常需要安裝jre插件,然后用applet的方式來實現(xiàn)這些功能需求。
國電南瑞開發(fā)的系統(tǒng)采用B/S 和C/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)。C/S結(jié)構(gòu)即客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu),在客戶機上運行的是基于客戶機客戶端桌面應(yīng)用程序。與B/S結(jié)構(gòu)的一個顯著區(qū)別是客戶端桌面應(yīng)用程序在功能實現(xiàn)不受瀏覽器的制約,相比之下,有更強的界面展現(xiàn)能力。另外一個特點是客戶端程序,它不僅僅是系統(tǒng)的輸入輸出界面,同時可以方便地實現(xiàn)如數(shù)據(jù)的本地備份、本地備份數(shù)據(jù)的導(dǎo)入等數(shù)據(jù)管理功能,這樣就可以在很大的程度上方便用戶的操作、減輕用戶的勞動程度。對于人機交互有較高要求情況下適合于采用這種方式,在電力系統(tǒng)的專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的自動化系統(tǒng)的人機界面通常都是采用這種模式,典型的有實時監(jiān)控、負荷預(yù)測、計劃編制等。C/S結(jié)構(gòu)的主要缺點是需要客戶機在安裝上專門的客戶端程序,這個缺點可以通過Web下載、人工安裝、自動升級等辦法來改善。
系統(tǒng)采用B/S 和C/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu),主要的出發(fā)點是結(jié)合二者的優(yōu)點,B/S結(jié)構(gòu)可以用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)申報和信息等功能,C/S可以很好地滿足電力市場運營系統(tǒng)中與電力系統(tǒng)的專業(yè)應(yīng)用有著密切關(guān)系的應(yīng)用程序?qū)τ谌藱C界面的需求。
2 研究基礎(chǔ)
電力市場運營系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)由交易中心主站系統(tǒng)、市場成員終端(系統(tǒng))、以及電力市場運營系統(tǒng)與“SG186”一體化平臺接口組成。
2.1 硬件組成
采用企業(yè)級以上數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,支持集群、RAID等技術(shù)特性,關(guān)鍵設(shè)備采用冗余配置。備份軟件與設(shè)備安全可靠,使用方便,能夠自動執(zhí)行備份策略。
采用企業(yè)級應(yīng)用服務(wù)器,具有良好的可靠性和靈活的可擴展性,CPU、內(nèi)存等可因系統(tǒng)性能的需要而進行擴充。
客戶工作站采用高性能PC工作站。
遵循電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案,根據(jù)需要選擇交換機、路由器、防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。達到保證網(wǎng)絡(luò)安全通暢,符合系統(tǒng)運行的總體目標要求。對內(nèi)符合安全可靠高速局域網(wǎng)的要求,對外滿足Web網(wǎng)站響應(yīng)速度指標的要求和具備抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力。
2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)運行環(huán)境主要包括服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器、接口服務(wù)器和客戶端。在物理上,系統(tǒng)可部署在多臺服務(wù)器上,相同作用的服務(wù)器可以根據(jù)需要采用雙機備份的模式提高可靠性。
電力市場運營系統(tǒng)的服務(wù)器部署在省公司信息網(wǎng)的核心服務(wù)器區(qū),省公司內(nèi)部客戶端通過信息網(wǎng)以http的方式訪問部署在應(yīng)用服務(wù)器和Web服務(wù)器上的相關(guān)服務(wù)。對暫時不能接入電力交易數(shù)據(jù)網(wǎng)的市場成員,應(yīng)采用虛擬專用網(wǎng)(VPN)接入,滿足業(yè)務(wù)需要。電話撥號作為一種備用手段。同時進行訪問限制,電廠的用戶終端只能訪問用于數(shù)據(jù)申報和信息下載的Web服務(wù)器。
2.3 軟件結(jié)構(gòu)
電力市場交易運營系統(tǒng)采用三層架構(gòu)體系。用于支撐交易中心業(yè)務(wù)的應(yīng)用軟件層構(gòu)筑在專用技術(shù)支撐平臺和通用技術(shù)支撐平臺之上,通過標準接口系統(tǒng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)、計量系統(tǒng)和門戶系統(tǒng)接口。(系統(tǒng)總架構(gòu)見圖1)
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圖1 電力市場交易運營系統(tǒng)總體架構(gòu)
1)通用技術(shù)平臺提供硬件級和操作系統(tǒng)級的支撐。硬件平臺以高可靠和高可維護性的企業(yè)級服務(wù)器構(gòu)建。此方案能夠在保證系統(tǒng)高性能和高可靠的前提下,提供高度靈活的配置方案,并顯著降低使用和維護費用。
2)應(yīng)用軟件部分提供電力市場運營業(yè)務(wù)所需的全部功能。包括:數(shù)據(jù)申報、合同管理、交易管理、信息、市場預(yù)測、市場分析、市場監(jiān)視、綜合管理和系統(tǒng)管理服務(wù)等。
3)架構(gòu)圖中黃色標出部分即為發(fā)電計劃編制開發(fā)模塊。各類交易計劃的編制,在滿足電力市場交易規(guī)則的同時,還應(yīng)滿足電網(wǎng)的安全要求。除去專用技術(shù)及通用技術(shù)支撐,也需要來自同級其他功能模塊技術(shù)數(shù)據(jù)的支持。
3 主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)
3.1 主要內(nèi)容
■
圖2 計劃編制流程圖
首先通過負荷預(yù)測取得本省統(tǒng)調(diào)用電量,然后扣除固定受電計劃、資源可再生類競價單元電量計劃以及預(yù)留的調(diào)試電量,得到火電發(fā)電空間;然后根據(jù)火電競價單元實際完成基數(shù)電量、火電發(fā)點空間和年度總基數(shù)電量計劃計算出等進度系數(shù);火電競價單元的根據(jù)自己的年度基數(shù)電量計劃和等進度系數(shù),計算出基數(shù)電量的發(fā)電計劃。根據(jù)各競價單元的檢修計劃、平均負荷率、平均故障率計算出發(fā)電量限額,發(fā)電量限額扣除發(fā)電權(quán)和外送電交易電量后,對前面算出的基數(shù)電量計劃進行調(diào)整,新增出來的發(fā)點空間由其余未超出限額的競價單元迭代分配;最終發(fā)電量計劃為考慮限額的基數(shù)電量與交易電量的疊加。
3.2 關(guān)鍵技術(shù)
3.2.1 Web Services技術(shù)以及xml文件的解析(下轉(zhuǎn)第62頁)
(上接第59頁)
計劃及其相關(guān)功能模塊的基本數(shù)據(jù)有相當(dāng)部分是由所處網(wǎng)絡(luò)不一的省網(wǎng)公司下屬單位提供,這就需要有數(shù)據(jù)的橫向交換。本課題使用Web Services技術(shù)以xml字符流的形式傳送。Web Services 就是一個應(yīng)用程序,它向外界暴露出一個能夠通過Web進行調(diào)用的API。在本地利用配置xml,wsdl文件建立客戶端程序通過Web來調(diào)用這個應(yīng)用程序,得到所需數(shù)據(jù)的xml后運用DOM(Document Object Model)以及java特有的反射機制動態(tài)解析xml文件,并將數(shù)據(jù)動態(tài)存儲至數(shù)據(jù)庫相應(yīng)表中。
3.2.2 實現(xiàn)可以靈活配置的算法設(shè)計
通過平臺化工具定制計劃編制依據(jù)、過程和目標模板,實現(xiàn)不同市場、不同類型的計劃編制。根據(jù)理論研究和現(xiàn)場運行經(jīng)驗,首次提出將計劃編制劃分計劃模板定制和計劃編制兩部分。計劃模板定義部分能夠自定義計劃編制的所有數(shù)據(jù)源、計劃編制業(yè)務(wù)邏輯,將計劃編制規(guī)則公式化。能夠考慮系統(tǒng)負荷需求、設(shè)備檢修、電網(wǎng)受阻、節(jié)能減排、進度適當(dāng)?shù)榷喾N優(yōu)化目標。計劃編制能夠從整體最優(yōu)出發(fā),考慮多個計劃周期。此外,計劃編制支持發(fā)電、購電等多種計劃口徑,計劃編制和合同、交易有機協(xié)調(diào)。通過計劃模板定義,能夠在無編碼的情況下同時支持多種計劃編制原則,適應(yīng)不同市場的個性需求。計劃編制時則只需選擇計劃編制模板和計劃編制時間,自動形成發(fā)電計劃。
3.2.3 以用戶要求的報表形式展現(xiàn)結(jié)果
由于系統(tǒng)框架自帶的報表制作工具操作比較復(fù)雜,不利于格式多變的計劃編制展示。所以利用第三方j(luò)ar包Formula One提供的報表制作插件,直接將計劃編制的結(jié)果以excel表格的形式展現(xiàn),以替代原有的以Swing中JTable組件的展現(xiàn)形式。并提供excel文件下載。以最直觀,用戶最容易接受的方法來完成計劃的編制。
4 高適用實現(xiàn)
正如所有的軟件開發(fā)所遇到的問題一樣,計劃編制模塊的需求也是不斷變化的。這不僅僅是隨時間的推移出現(xiàn)新的要求,還有因為各個地區(qū)不同的計劃編制習(xí)慣差異造成的不同。這必將導(dǎo)致系統(tǒng)計劃編制模塊版本模式差別越來越大,既要花費大量人力開發(fā)滿足不同需求,又使得將來系統(tǒng)維護變得更加繁瑣。于是本系統(tǒng)在次功能模塊上力求在總結(jié)提煉各個地區(qū)通用計劃編制方法流程,充分體現(xiàn)出參數(shù),算式的靈活性的基礎(chǔ)上,解決上述實際問題。
實際模塊將所有參數(shù)分為函數(shù)(Function),變量(Variant),參數(shù)(Parameter)三個類型,提供相應(yīng)的class支持其實現(xiàn)功能。在用戶界面上提供工具方法供用戶自由選擇參數(shù)自定義算法算式。對算式字符串進行解析并最終生成計算模塊,由此計算得計劃編制所需數(shù)據(jù)并展現(xiàn)出來。根據(jù)業(yè)務(wù)不同動態(tài)呈現(xiàn)不同的人機界面,選擇不同算法。運用java的反射技術(shù),在同一個數(shù)據(jù)模型里實現(xiàn)多態(tài),靈活的對界面中的數(shù)據(jù)進行顯示,實現(xiàn)呈現(xiàn)界面的可配置。
5 結(jié)束語
根據(jù)國家電力體制改革目標和國家電網(wǎng)公司的電力發(fā)展規(guī)劃要求,適合國情的統(tǒng)一開放電力市場體系建設(shè)已經(jīng)到來。三級電力市場交易應(yīng)用平臺研究成果將對我國三級電力市場的交易運營、仿真培訓(xùn)、分析評估與輔助決策等電力市場應(yīng)用建設(shè)具有十分重要的理論價值和指導(dǎo)作用。開發(fā)的原型系統(tǒng)將可直接應(yīng)用到包括國家、區(qū)域和省等各級電力交易中心,用于電力市場交易運營,并創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
發(fā)電計劃編制模塊作為整個電力市場交易運營系統(tǒng)不可缺少的重要部分,其實現(xiàn)結(jié)果的好壞也直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的運作。本文以C/S架構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計實現(xiàn)的計劃編制模塊能夠很好地滿足多種開發(fā)需求,其中對于高適應(yīng)性模塊的設(shè)計思想同樣也可用于其他類似軟件系統(tǒng)的功能模塊。
參考文獻:
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[2] 宋燕敏, 閔濤, 曹榮章. 電力市場運營系統(tǒng)的自適應(yīng)設(shè)計構(gòu)想[J]. 電力系統(tǒng)自動化, 2005(25).
[3] 楊爭林, 沈利華, 胡俊. 電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)主站的三層體系方案[J]. 電力系統(tǒng)自動化, 2004(2).
關(guān)鍵詞:城市電網(wǎng);項目規(guī)劃;經(jīng)濟性
1 城市電網(wǎng)規(guī)劃項目的經(jīng)濟性問題分析
由于當(dāng)今一直推崇的電網(wǎng)規(guī)劃方案技術(shù)經(jīng)濟評價研究都是將項目投資決策分析作為整體思路,電網(wǎng)規(guī)劃通常都采用項目建設(shè)評估的傳統(tǒng)方式,沒有從整體上考慮電網(wǎng)規(guī)劃自身的特征,因此與別的領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)濟評價并沒有什么區(qū)別,這導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃方案的技術(shù)經(jīng)濟評價當(dāng)中存在著以下的缺陷:當(dāng)今的電網(wǎng)規(guī)劃通常都是大略的計算下在電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中所用到的各種設(shè)施的價格,然后結(jié)合對設(shè)備的總體投資來校對不同方案的經(jīng)濟性,該種方式太過于簡略。技術(shù)經(jīng)濟評價應(yīng)該對投入與產(chǎn)出都具備比較精準的估算,但是當(dāng)今很多都把研究目標聚集在電網(wǎng)建設(shè)的投入之上,然而在電網(wǎng)規(guī)劃方案技術(shù)經(jīng)濟評價產(chǎn)出方面的研究卻卻比較少,導(dǎo)致在產(chǎn)出方面的認識比較落后。在技術(shù)投資評價當(dāng)中,缺乏對于方案的敏感性分析與風(fēng)險分析。電網(wǎng)規(guī)劃方案的經(jīng)濟性受到了許多不同因素的干擾,應(yīng)用簡便的技術(shù)經(jīng)濟評價方法選取電網(wǎng)規(guī)劃方案,在一開始建設(shè)的時候或許是最佳的,然而隨著時間的延長,將很有可能會由于當(dāng)時所選取的條件與數(shù)據(jù)在建設(shè)之后發(fā)生變更,導(dǎo)致當(dāng)初最佳的電網(wǎng)規(guī)劃方案在建設(shè)結(jié)束之后,并不會成為最佳的,引起非常嚴重的經(jīng)濟損失。投資估算由于時間段的選取問題,精準度較低。例如,沒有能夠計算到長久的運維費用,沒有很好地根據(jù)電力項目的運行周期與建設(shè),很好的確定研究的時間段,使得計算研究的周期選取不恰當(dāng),進而影響到了分析的結(jié)果。
2 城市電網(wǎng)規(guī)劃項目經(jīng)濟控制的原則
在電力系統(tǒng)工程造價中,電網(wǎng)規(guī)劃遵循的基本原則要與電力系統(tǒng)工程建設(shè)的目的、原則吻合,即保持電力系統(tǒng)工程項目經(jīng)濟性和效益性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。具體來說,在電網(wǎng)規(guī)劃的實施過程中,要把握以下幾個原則:
2.1 電網(wǎng)規(guī)劃要立足電力系統(tǒng)工程整體,采取逐級規(guī)劃的方法,做好下級電力工程規(guī)劃與國家電網(wǎng)規(guī)劃的配套、銜接,使電力系統(tǒng)工程既能滿足區(qū)域用電需求,又能實現(xiàn)南北及全國電網(wǎng)的連通。
2.2 電網(wǎng)規(guī)劃要突出電力系統(tǒng)工程的技術(shù)優(yōu)勢,給電力系統(tǒng)工程技術(shù)升級和改造留出足夠的空間,不斷優(yōu)化電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和輸電質(zhì)量。
2.3 電網(wǎng)規(guī)劃要擺脫以往的計劃經(jīng)濟體制觀念,將電力系統(tǒng)工程施工建設(shè)與市場化相連接,從而創(chuàng)造更好的效益。對于用電頻率比較高,電網(wǎng)高峰時段較長的區(qū)域,要加大電力系統(tǒng)工程的布局密度。
2.4 電網(wǎng)規(guī)劃要著重做好電力系統(tǒng)工程投資金額總數(shù)與工程逐年投資的關(guān)聯(lián)性分析,把握電力系統(tǒng)工程所處區(qū)域的經(jīng)濟實力,不斷優(yōu)化電力系統(tǒng)工程的數(shù)量、布局方位和配套建設(shè)規(guī)劃。
3 城市電網(wǎng)規(guī)劃項目的經(jīng)濟性策略
3.1 引導(dǎo)和控制電力系統(tǒng)工程造價工作
電力能源作為一種特殊的商品,在電力企業(yè)推行市場化經(jīng)營的背景下,經(jīng)營體制和模式都發(fā)生了變化,電力系統(tǒng)工程投資資金的來源渠道也得以擴展,電網(wǎng)規(guī)劃的市場化色彩越來越濃。這些都對電力系統(tǒng)工程造價成本管控,技術(shù)方案的制訂,工程技術(shù)的驗收、評定等環(huán)節(jié)有積極的影響。因此,電力系統(tǒng)工程造價工作應(yīng)置于電力市場化運營模式下,通過分析、考量電力市場的供需狀況和電網(wǎng)容量,不斷優(yōu)化和改進電網(wǎng)規(guī)劃方案。在電網(wǎng)規(guī)劃方案中,工作人員要從市場化運營與投資效益相結(jié)合的角度,引導(dǎo)和控制電力系統(tǒng)工程造價工作。在建立電力系統(tǒng)工程市場化造價機制時,工作人員可以借助電力應(yīng)用技術(shù)的提升有效調(diào)控電力設(shè)備的價格。通過電網(wǎng)規(guī)劃的進一步引導(dǎo),在大容量變壓器和多臺變壓器同步運行的基礎(chǔ)上,電力系統(tǒng)工程借助電力系統(tǒng)的規(guī)模效應(yīng)可以降低其成本耗費,從而減少電力系統(tǒng)工程的整體造價。
3.2 電網(wǎng)規(guī)劃的實施步驟
預(yù)測電力市場的供需情況,分析電力系統(tǒng)工程的電力價格;在分析、預(yù)測的基礎(chǔ)上制訂多樣的電網(wǎng)規(guī)劃方案,著重分析各規(guī)劃方案投資與收益的匹配度;對電網(wǎng)規(guī)劃方案進行投資和風(fēng)險預(yù)估后,優(yōu)選出最佳的電網(wǎng)規(guī)劃方案,使其既能滿足電力市場的用電需求,又能獲取最佳的投資收益比。
3.3 經(jīng)濟技術(shù)手段
3.3.1 單位新增資產(chǎn)的電量增量。這種指標指的是對于電網(wǎng)從開始階段到規(guī)劃執(zhí)行完成的階段當(dāng)中單位新增加的投資所可以提供的供電量增加進行量化評價的指標。它等同于供電量增量與投資增量相除,體現(xiàn)了投資的效率。
3.3.2 系統(tǒng)網(wǎng)損。電能通過電流的方式傳導(dǎo),在不相同電壓等級的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化當(dāng)中均會出現(xiàn)功率損耗與電能損耗。電網(wǎng)當(dāng)中損耗的電能占到網(wǎng)絡(luò)首端總輸出電能的百分率被稱作是網(wǎng)損率。一般將整個電網(wǎng)的有功損耗視作網(wǎng)損指標,它的高低是電力企業(yè)規(guī)劃設(shè)計水平、管理水平以及生產(chǎn)技術(shù)水平的整體體現(xiàn)。
3.3.3 設(shè)備故障率。設(shè)備的利用率指的是在電網(wǎng)處于最大運行情況下的時候,設(shè)備負載值跟設(shè)備額定負載容量的比值,它體現(xiàn)的是設(shè)備是否處在最佳的運行狀態(tài)。
3.3.4 電網(wǎng)可擴展度。這一指標用在評價電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是否可以結(jié)合將來電網(wǎng)發(fā)展的需求來完成靈活變化。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)包含電網(wǎng)的接線模式以及變電站的接線模式。一般來說,電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越簡單,利用改進電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來提升電網(wǎng)的供電性能就越容易實現(xiàn)。
3.4 限額設(shè)計,加強造價監(jiān)管
在電網(wǎng)規(guī)劃中,為了使電力系統(tǒng)工程造價能夠滿足投資預(yù)算的要求,減少設(shè)計和施工變更增加的造價成本,應(yīng)做好電力系統(tǒng)工程造價的限額設(shè)計和控制,從而有效控制電力工程的造價。在電力系統(tǒng)工程的變更方面,比如物料價格浮動、工程設(shè)備價格升降而引發(fā)的造價上升和設(shè)計變更,要謹慎對待。在電網(wǎng)規(guī)劃中,對于工程施工流程和施工方案引發(fā)的變更行為,要明確變更幅度,嚴格控制不必要的變更。在電力系統(tǒng)工程全過程造價監(jiān)控方面,政府部門要做好相應(yīng)的監(jiān)督管理工作,結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃部門的實際情況和規(guī)劃成果提高規(guī)劃的可行性。電網(wǎng)規(guī)劃部門要圍繞電力工程預(yù)算動態(tài)監(jiān)督電力系統(tǒng)工程各環(huán)節(jié)的造價成本數(shù)據(jù)信息,橫縱向?qū)Ρ入娏こ探ㄔO(shè)各階段的造價情況,找出造價因素的變化規(guī)律。
結(jié)束語
綜上所述,怎樣選取良好的、科學(xué)的電網(wǎng)規(guī)劃方案,進而合理安排電網(wǎng)的建設(shè)計劃,防止浪費投資,完成電網(wǎng)的經(jīng)濟穩(wěn)定運行與電網(wǎng)的投入產(chǎn)出合理配置,這就是電網(wǎng)規(guī)劃行業(yè)當(dāng)中尋求的目標,就是選取一種良好的電網(wǎng)規(guī)劃方案的技術(shù)經(jīng)濟指標評價方法,來補償現(xiàn)如今電網(wǎng)規(guī)劃方案技術(shù)經(jīng)濟評價的缺漏,給我國的電網(wǎng)建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
關(guān)鍵詞:電力企業(yè);短期;負荷預(yù)測
【分類號】TM715
0 前言
對于電力系統(tǒng)而言,它主要由電網(wǎng)和電力用戶組成,它的作用是在滿足企業(yè)負荷要求的情況下,采用最經(jīng)濟、最安全的方式為各類用戶提供滿足其不同要求、不同標準的電能。但由于電能的一些特性,尤其是電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費的同步性,難以大量儲存性,這都要求發(fā)電系統(tǒng)能夠隨著用戶用量的變化而將自身的負荷調(diào)整,從而實現(xiàn)用戶需求與供電量之間達到一個動態(tài)的平衡,這種平衡一方面能降低企業(yè)的損耗,給企業(yè)帶來更大收益,同時也能保證用電環(huán)境的安全性與穩(wěn)定性,因此,采用合適的方法進行電力系統(tǒng)負荷預(yù)測,既是電力系統(tǒng)中的一項重要任務(wù),同時也是電力企業(yè)自動化領(lǐng)域中的一項關(guān)鍵內(nèi)容。
電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的基礎(chǔ)和前提是電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟調(diào)度、規(guī)劃、設(shè)計研究,獲得準確的負荷預(yù)測結(jié)果不僅可以最大程度地利用電力系統(tǒng)建設(shè)資金,獲得更大的收益,同時也意味著電力系統(tǒng)運行的安全與穩(wěn)定,在此情況下,人們對電力負荷預(yù)測工作越來越重視,尤其是短期電力負荷預(yù)測,因為電能具有較短的時效性,所以長期電力負荷預(yù)測一方面不滿足電力系統(tǒng)的基本情況,也會產(chǎn)生較大誤差。同時,由于電力市場化在電力工業(yè)內(nèi)部引入了競爭機制,使各電力企業(yè)在競爭的環(huán)境中有了更高的要求,這需要相關(guān)數(shù)據(jù)的支撐,尤其是負荷預(yù)測的數(shù)據(jù),更是成為電力交易中重要的數(shù)據(jù)源,通過這些數(shù)據(jù),可以為電力企業(yè)制定最佳的發(fā)電計劃、最少的檢修計劃、最精確的電價報價以及最優(yōu)的電網(wǎng)規(guī)劃提供依據(jù),由此也對電力企業(yè)的短期負荷預(yù)測提出了更高的科學(xué)性和準確性要求,如何使預(yù)測手段及預(yù)測結(jié)果滿足電力市場經(jīng)濟化的發(fā)展要求,為電力企業(yè)的管理人員提出了新的課題。
1 電力企業(yè)負荷預(yù)測現(xiàn)狀
我國負荷預(yù)測研究起步較晚。在我國電力系統(tǒng)發(fā)展初期,由于電網(wǎng)覆蓋面小,裝機容量少等原因,負荷預(yù)測通常由調(diào)度人員根據(jù)過去地負荷歷史數(shù)據(jù)和未來可能發(fā)生的負荷變化情況,由人工進行決策。這種情況一直持續(xù)到八十年代。八十年代后,由于電網(wǎng)的不斷擴大和計算機技術(shù)的快速發(fā)展,網(wǎng)調(diào)和部分省調(diào)、縣調(diào)的負荷預(yù)測開始采用人工預(yù)測和計算機預(yù)測相結(jié)合的辦法。這種情況一直持續(xù)到現(xiàn)在。但在2003年,隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,出現(xiàn)了罕見的缺電現(xiàn)象,在市場機制下,對負荷預(yù)測的重要性和迫切性提到了新的高度,同時也對負荷預(yù)測的精度提出了更高的要求[1]。發(fā)展至今,隨著電力市場的開放,電力系統(tǒng)逐步在全國實現(xiàn)的總的聯(lián)網(wǎng),這就導(dǎo)致短期電力負荷預(yù)測與計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷融合,其智能化的程度也在不斷提高。
負荷預(yù)測方法從簡單到復(fù)雜,從單一模型到多模型的組合預(yù)測,從只考慮歷史負荷到考慮各種影響負荷變化的因素,從傳統(tǒng)的統(tǒng)計學(xué)和時間序列法發(fā)展到現(xiàn)代的人工智能預(yù)測技術(shù),預(yù)測技術(shù)得到了長足的發(fā)展和進步,預(yù)測精度也有大幅度的提高,但總的看來,目前尚無一個固定的方法可以適用于一切負荷預(yù)測問題,并保證優(yōu)于其它方法。在實際應(yīng)用中,要對負荷實際變化規(guī)律及影響因素做細致的分析??梢圆捎迷囼灡容^的方法,利用某一電網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)確定該電網(wǎng)最有效的算法。在電力工業(yè)發(fā)達的英國、法國等都是應(yīng)用了上百種方法來解決負荷預(yù)測問題的[2]。
2 基于趨勢比率法對某電力企業(yè)進行短期負荷預(yù)測
(1)建立趨勢預(yù)測模型
根據(jù)各時段的實際用電量用最小二乘法求參數(shù)a、b,建立線性預(yù)測 趨勢模型。
將計算結(jié)果填入表2第五列中。
(4)計算時段系數(shù)。把2第五列各比率填入表3的前六行中,然后計算周期趨勢時段比率的平均值。修正后的時段系數(shù)填入最后一行中。
3 總結(jié)
本文首先對電力企業(yè)短期負荷預(yù)測的現(xiàn)狀及相關(guān)理論進行了分析,然后選擇了趨勢預(yù)測法對某案例進行了實際操作,與實際情況相對比,表明預(yù)測方法可行,預(yù)測結(jié)果具有較強的準確性,對于其他電力企業(yè)進行短期電力負荷預(yù)測具有一定的參考性。
參考文獻
中國提出到2030年非化石能源要占一次能源消費比重20%,這意味著我國發(fā)電能源占一次能源比重將由當(dāng)前45%左右,提高到55%以上。同時,電能占終端的比重將由當(dāng)前的22%,提高到32%以上。
電力系統(tǒng)不論從供給側(cè)還是從消費終端看,都將起到重要作用。在這樣的背景下,電力轉(zhuǎn)型面臨四大挑戰(zhàn):一、如何確保高比例可再生能源的電力系統(tǒng)運行可靠;二、如何優(yōu)化轉(zhuǎn)型路徑,實現(xiàn)盡可能低的清潔電力供應(yīng)成本;三、如何滿足互聯(lián)網(wǎng)時代各利益相關(guān)方的多元化訴求;四、如何推動實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展所需要的技術(shù)進步與創(chuàng)新。
理清以下十個問題的思路,對能否成功應(yīng)對上述四大挑戰(zhàn)意義重大。 一、未來較長時期內(nèi),我國電力需求還有較大增長空間。到2040年,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程逐步完成,以及人口總量等要素變化,電力需求將從較快增長逐步進入低速增長階段。
2040年后,電力需求會進入增長飽和階段,每年增速將低于2%。
到2040年以后,根據(jù)我們的初步分析,全國用電量大約是11萬億-14萬億千瓦時,人均用電量是8000-10000千瓦時,電能占終端消費要提升到45%,對于人均用電的數(shù)據(jù),有很多爭議。比如,現(xiàn)在歐洲人均用電才8000千瓦時,那我們?nèi)司驳?000千瓦時,是不是偏高呢?
但要注意,到2040年,電能占終端消費的比重達到了45%?,F(xiàn)在歐洲的電能占終端的比重還不到30%。電能在未來的終端消費比例增大了。
電力需求增長減速,從地域上看,會先東部后西部;從產(chǎn)業(yè)來看,會呈現(xiàn)先工業(yè)后服務(wù)業(yè)的局面。 二、電力結(jié)構(gòu)從增量調(diào)整到存量調(diào)整,逐步實現(xiàn)清潔化,2030年前后,非化石能源成為主導(dǎo)發(fā)電能源。
2040年以前,電力需求還在增長,供應(yīng)能力也要增長,還需要大量投資。在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的背景下,電源結(jié)構(gòu)也要做出相應(yīng)的調(diào)整。電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有階段性的特點。2030年之前,電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,主要在增量里實現(xiàn)。2030年以后,非化石能源將成為電主導(dǎo)能源。
煤電裝機峰值大概在2025年前出現(xiàn)??偟姆逯狄?guī)模是12億千瓦。2030年后,隨著現(xiàn)有存量機組的逐步退役,煤電裝機呈總量遞減趨勢。
未來,煤電將逐步從電量供應(yīng)主體,轉(zhuǎn)為容量供應(yīng)主體。電力行業(yè)是一個需要瞬時平衡的系統(tǒng),屆時,煤電在瞬時平衡的電力支撐方面將扮演重要的角色。 三、電力行業(yè)在助力能源行業(yè)實現(xiàn)碳減排目標的過程中扮演著特殊角色,承擔(dān)著更多責(zé)任。
對電力行業(yè)來說,煤炭還有發(fā)展的空間?,F(xiàn)在中國發(fā)電用煤的比例在50%左右,而世界平均水平是62%,歐美發(fā)達國家是80%以上。
煤炭最好的利用方式是發(fā)電。煤炭的其他用途,在煤炭需求達到峰值后,非發(fā)電領(lǐng)域的煤炭消費將轉(zhuǎn)移到電力行業(yè)用于發(fā)電;所以電力行業(yè)的碳排放峰值會略晚于整個能源行業(yè)。
根據(jù)現(xiàn)有需求水平,和到2050年非化石能源的占比達到80%左右的設(shè)定來分析,2025年前,電力行業(yè)將達到碳排放峰值。在這之后,電力行業(yè)的碳排放強度會快速下降,預(yù)計2030年、2050年碳排放強度較2015年的下降幅度將分別超過25%和80%。 四、電網(wǎng)是構(gòu)建高比例可再生能源供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化配置平臺,要以高可靠性、高靈活性確保能源電力供應(yīng)安全。
中國的常規(guī)能源分布不均衡,但實際上,從資源的豐富度來講,可再生能源也存在不均衡。這樣的能源格局,不僅需要我們在更大范圍去優(yōu)化配置,還需要更遠距離的能量輸送。
我們采用一個指標叫能源距,即能源跨地區(qū)輸送的量,與它輸送距離的乘積,稱為能源距。
到2050年,可再生能源發(fā)電能源的能源距,占整個能源距比重達到90%,屆時跨區(qū)輸送的能源絕大多數(shù)將是可再生能源。
這也對電力系統(tǒng)的高可靠性、高靈活性提出更高要求。我們未來的電網(wǎng),必須具備故障“彈性可愈”、資源“靈活可調(diào)”、潮流“柔性可控”三大能力。 五、電力用戶將進入以“互動化”、“智慧化”和“泛在化”為特征的“電氣化2.0”時代。
電氣2.0時代,我們會增加一些用電技術(shù)需求,也會增加一些現(xiàn)代化信息技術(shù)?;ヂ?lián)網(wǎng)時代下用戶的參與精神和分享精神,也會拓展到能源電力行業(yè)中。
在這樣的外部環(huán)境下,我們的用電會隨用戶的行為模式進入2.0時代。并與電力系統(tǒng)進行更多的互動,產(chǎn)生更多的訴求,實現(xiàn)綠色發(fā)展理念。
供氣、供熱、供電、交通以及電力等多系統(tǒng)的耦合,會成為一個更綜合的體系。丹麥燃煤供熱機組之所以能實現(xiàn)10%-100%的靈活性呢,就是因為把電力的供應(yīng)與熱能供應(yīng)緊密結(jié)合,這也將成為我們未來用電系統(tǒng)的特征。 六、新一輪能源電力轉(zhuǎn)型呈現(xiàn)“技術(shù)驅(qū)動”特征,技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破成為實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要引擎。
未來是以可再生能源為主體的供應(yīng)系統(tǒng)??稍偕茉礋o處不在,永不枯竭,但這個資源能不能方便、高效、低廉利用?必須有技術(shù)才能實現(xiàn)。這一次能源轉(zhuǎn)型的最大特征是技術(shù)依賴。
化石能源在助力能源轉(zhuǎn)型中還扮演一個重要的角色?;茉匆獙崿F(xiàn)清潔高效發(fā)展,也需要技術(shù)的依托,沒有技術(shù)創(chuàng)新提升,煤炭的清潔高效利用,是無法實現(xiàn)的。
這個技術(shù)應(yīng)該體現(xiàn)在各個方面,包括可再生能源發(fā)電效率提升、電力系統(tǒng)高效運行等方面,重點關(guān)注可再生能源的可預(yù)測性和可控性。
大電網(wǎng)及其運行控制技術(shù),是確保未來能源電力供應(yīng)安全可靠水平的重要支撐。大容量、高能力、跨區(qū)域的輸電技術(shù)――如特高壓,將分布式能源更好地集成外送的柔性直流輸電技術(shù),大電網(wǎng)安全運行控制技術(shù),都是提高電力服務(wù)的重要手段。 七、電力系統(tǒng)的成員構(gòu)成、角色定位及利益格局的復(fù)雜性將大幅增加;氣象條件與電力系統(tǒng)的耦合更為密切,成為影響系統(tǒng)運行管理的新要素。
影響電力行業(yè)運行管理很重要的新元素將是天氣,氣象條件與電力系統(tǒng)的耦合更為密切,成為影響未來電力系統(tǒng)運行的新要素,這個也是我們在下一步技術(shù)突破和系統(tǒng)運行高度關(guān)注的方面。
電力系統(tǒng)成員數(shù)量會呈指數(shù)的增加,在中國,煤電單個機組裝機60萬千瓦已經(jīng)不算大了,現(xiàn)在建設(shè)都是100萬千瓦。我國核電裝機容量也是上百萬千瓦,大中型水電裝機規(guī)模也較大,這些都是大塊頭的發(fā)電主體。
未來如果是以可再生能源為主的格局,尤其是以分布式電源規(guī)模化發(fā)展為契機,那么,能夠以發(fā)電商命名的能源角色將是成千上萬個主體;在這樣一個格局下,需要有一個新的、共生、共贏、共同進化的生態(tài)系統(tǒng)。
現(xiàn)在整個電力系統(tǒng)各個成員,都有自己的定位。未來怎么進化到以可再生能源為主的電力系統(tǒng),每個利益相關(guān)方都需要大幅增加。 八、市場化建設(shè)是中國電力轉(zhuǎn)型的“催化劑”,需加快建立形成適應(yīng)可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用的電力市場體系。
為什么歐洲的風(fēng)能、太陽能可以協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn),因為他們有一個比較成熟的歐洲電力市場。中國正處于電力市場化建設(shè)的初期,我們有很多的欠賬,現(xiàn)行電力市場的格局并不清晰。隨著可再生能源大規(guī)模調(diào)用,不僅對已有一定市場化基礎(chǔ)的國外同行帶來沖擊,也對我國電力市場帶來新挑戰(zhàn)。
國外的電力市場建設(shè)是在思考如何構(gòu)建一個靈活市場、輔助服務(wù)市場、容量市場,確保可再生能源能夠更好地融入。我國雖處于市場化初期,但這些因素也應(yīng)該提前考慮。
未來我國的煤電發(fā)展,將從電量供應(yīng)主體轉(zhuǎn)為容量供應(yīng)主體。容量供應(yīng)主體就是說我們在電力運行里,是需要煤電行業(yè)的。問題在于怎么在市場上體現(xiàn)它的價值,在電力市場的設(shè)計里,應(yīng)該要有必要的輔助服務(wù)市場,或者專門的容量市場,讓不同的市場主體在這個市場里以自身優(yōu)勢去獲取應(yīng)得利益。 九、電力系統(tǒng)成本總體呈現(xiàn)先升后降的“倒U型曲線”趨勢;近中期電力轉(zhuǎn)型與電力系統(tǒng)成本上升重疊,遠期人人將享受清潔電力紅利。
近中期電力系統(tǒng)成本是呈上升趨勢的,2015年-2030年,電力系統(tǒng)成本波動上升,2030年-2040年,系統(tǒng)成本緩慢上升,2040年-2050年,供電成本進入下降通道。
在2015年到2030年,電力供應(yīng)力爭實現(xiàn)盡可能的低成本,這個時期還需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施投入。在這一階段,電力成本一定會上升,電力轉(zhuǎn)型期與電力成本上升期是重疊的。2030年前,是我們能不能實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)這個發(fā)展目標的關(guān)鍵時期。
2040年以后,因為我們不需要太多的電力基礎(chǔ)設(shè)施的投入。在這個階段,要做的是存量優(yōu)化,我們肩上的任務(wù)會輕很多,進入一個享受可再生能源紅利的階段。 十、邁向可再生能源為主的新一輪全球能源轉(zhuǎn)型將改變國際能源合作及治理架構(gòu);我國電力轉(zhuǎn)型實踐將助力全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略構(gòu)想。
未來的國際能源合作,一定會切換到技術(shù)分享和電力供應(yīng)安全這些方面。而且這個應(yīng)該要納入全球能源治理架構(gòu)?,F(xiàn)行全球能源治理架構(gòu)主要是以石油天然氣的資源可獲得性為主體。下一步,在國際能源治理結(jié)構(gòu)方面,應(yīng)該會有所變化。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);調(diào)度運行;現(xiàn)代電力技術(shù)
中圖分類號:TM7文獻標識碼: A
一、前言
隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展,人們的生活水平不斷的提高,各種電器設(shè)備被廣泛的應(yīng)用在社會生產(chǎn)與生活中,人們對電能的需求量不斷的增大。現(xiàn)代電網(wǎng)為了能夠滿足人們不斷的電能需求,逐漸的開始對電網(wǎng)進行改造,讓電力系統(tǒng)的調(diào)度更加方便。同時,通過將現(xiàn)代電力技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中,能夠顯著的提高電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化、智能化水平,以此保證電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。因此,應(yīng)該積極的推動各種現(xiàn)代電力技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用。
二、現(xiàn)代電力技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用
(1)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用。首先,應(yīng)該安裝對于入侵的檢測系統(tǒng),對計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的相關(guān)信息進行采集、分析和處理,及時的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的不安全因素,以此保證電力調(diào)度系統(tǒng)的機密性、可用性以及完整性,電力調(diào)度系統(tǒng)的檢測系統(tǒng)主要由控制臺和傳感器組成,通過將傳感器設(shè)置在交換機的端口,能夠?qū)z測的數(shù)據(jù)信息進行掃描,及時的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的漏洞并進行處理;其次,對VPN、BLAN進行隔離,通過BLAN和VPN的傳遞,能夠?qū)⒉煌淖泳W(wǎng)網(wǎng)段進行隔離,讓子網(wǎng)之間不能進行直接通信,再通過利用BGP技術(shù),能夠完成節(jié)點之間的信息交流;再者,安全認證,電力系統(tǒng)調(diào)度運行的過程中,在進行終端接入時,網(wǎng)路安全技術(shù)通過安全認證控制相關(guān)的訪問權(quán)限,主要包括的認證方式有WEB認證、MAC認證等。
(2)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用。自動化技術(shù)是近年來新興的一種現(xiàn)代電力技術(shù),其每一發(fā)展對電力系統(tǒng)的調(diào)度運行都具有十分重要的作用,對于自動化技術(shù)的研究和應(yīng)用時通過計算機技術(shù)實現(xiàn)的,具體的手段是通過數(shù)據(jù)通訊,實現(xiàn)信息的共享。該種現(xiàn)代電力技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的作用是完成四遙、五防、電鍍采集以及故障錄波等功能。目前,電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的自動化技術(shù)都采用分布式、分層式的綜合性自動化系統(tǒng),自動化系統(tǒng)的設(shè)計也不再是傳統(tǒng)的針對功能的設(shè)計,而是一種針對間隔而展開的新型設(shè)計,將數(shù)據(jù)采集裝置安裝在距離開關(guān)裝置較近的位置,然后利用專門的通信系統(tǒng)來實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的共享,同時還能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较嚓P(guān)的工程師站點和監(jiān)控裝置等。該種模式能夠減少控制信號屏、二次系統(tǒng)等的安裝,有效的增強綜合自動化系統(tǒng)的安全性、實時性、靈活性,有效的提高電力調(diào)度系統(tǒng)的自動化水平。
(3)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)調(diào)度運行中直流輸電最大的優(yōu)點就是輸電容量大,具有非常好的穩(wěn)定性以及調(diào)度調(diào)節(jié)靈活性,在改善電力調(diào)度系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時,還能夠有效的降低電能的損耗?;诂F(xiàn)代電力電子技術(shù)而建立起來的柔流輸電系統(tǒng),通過利用電力電子技術(shù)能夠快速、靈活的控制與調(diào)節(jié)電力調(diào)度系統(tǒng)的參數(shù)與潮流,這樣不僅能夠增大輸電容量,還能夠有效的提高電力調(diào)度系統(tǒng)的可控程度。此外,電力電子技術(shù)還可以將電子、電力技術(shù)以及相關(guān)的技術(shù)有效的結(jié)合起來,能夠?qū)崿F(xiàn)良好的使用性能,該種現(xiàn)代電力技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用非常廣泛。
(4)AEMS技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,電網(wǎng)運行調(diào)度也越來越復(fù)雜,電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)性變得越來越弱,嚴重的威脅電網(wǎng)的安全性好穩(wěn)定性。通過將AEMS技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中,創(chuàng)建健全的AEMS系統(tǒng),AEMS系統(tǒng)主要包括四大部分,即通信單元、處理單元、檢測單元以及同步單元,AEMS系統(tǒng)簡歷在WAMS系統(tǒng)上,其主要目的是檢測母線之間的電壓以及發(fā)電機內(nèi)部的狀況,有效的檢測發(fā)電機的實際運行狀況,當(dāng)檢測到發(fā)電機出現(xiàn)異常問題時,能夠及時的檢測出來并采取相應(yīng)的措施進行處理。AEMS系統(tǒng)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用非常廣泛,其應(yīng)用優(yōu)勢在于能夠電力系統(tǒng)調(diào)度運行的整個過程以及所有斷面進行檢測好控制,更好的實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度運行管理。同時,AEMS系統(tǒng)還可以增強電網(wǎng)決策的辯護能力、分析能力以及計算機能力,能夠有效的實現(xiàn)定價以及核算功能,從而有效的降低由于調(diào)度運行以及其他技術(shù)因素帶來的經(jīng)濟風(fēng)險,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的集中控制以及統(tǒng)一的調(diào)度。
(5)電力市場運營技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中的應(yīng)用?,F(xiàn)代電力系統(tǒng)逐漸向著自動化、智能化、大規(guī)?;较虬l(fā)展,并且出現(xiàn)了市場化運營,電力作為一種能源,必須和其他類型的能源產(chǎn)品爭奪市場的份額。因此,電能想要在大市場中生存,電力市場運營技術(shù)的應(yīng)用勢在必行。電力市場的運營需要一個強而有力的技術(shù)支持系統(tǒng)最為后盾,電力系統(tǒng)調(diào)度運行中應(yīng)用最廣泛的是用于電力調(diào)度交易中心的電力市場運營支持系統(tǒng)。電力市場運營技術(shù)支持系統(tǒng)主要包括以下幾個方面:軟硬件運行支持平臺、報價輔助決策系統(tǒng),交易信息系統(tǒng)、市場分析與預(yù)測系統(tǒng)、報價處理系統(tǒng)、合同管理系統(tǒng)、結(jié)算系統(tǒng)、電能量計量系統(tǒng)、交易管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等,該電力長運營技術(shù)支持系統(tǒng)是保證電力市場健康運行的基本條件。此外,調(diào)度人員作為電力市場運營的重要組成部分,其不僅僅是電力調(diào)度系統(tǒng)的指揮員,同時還是電力市場的交易員,因此全體調(diào)度人員應(yīng)該加深對電力市場的認識,在保證安全的基礎(chǔ)上,以技術(shù)支持系統(tǒng)為保障,依靠技術(shù)支持系統(tǒng)進行公證、公平、公開的電力交易,進而保證消費者的實際電能需求。
三、結(jié)束語
文章所述的幾種現(xiàn)代電力技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在我國的電力生產(chǎn)中,并且在電力系統(tǒng)調(diào)度運行的過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,產(chǎn)生了非常大的經(jīng)濟效益和社會效益。同時,隨著國家電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展與壯大,電力調(diào)度系統(tǒng)也在不斷的改造與擴大,電力調(diào)度系統(tǒng)越來越復(fù)雜,為了能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度的安全、穩(wěn)定運行,勢必應(yīng)該講各種現(xiàn)代電力技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中,以此更好的為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定以及可持續(xù)運行服務(wù)。
參考文獻:
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電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的內(nèi)容及主要任務(wù)
1.電力調(diào)度自動化的內(nèi)容
電網(wǎng)調(diào)度自動化是早期的電力系統(tǒng)遠動及通信系統(tǒng)在引入計算機以后擴充功能而形成的一套輔助調(diào)度人員工作的自動化系統(tǒng),是以數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)為基礎(chǔ),包括自動發(fā)電控制(AGC)和經(jīng)濟調(diào)度運行(EDC)、電網(wǎng)靜態(tài)安全分析(SA)、調(diào)度員培訓(xùn)仿真(DTS)以及配電網(wǎng)自動化(DA),等幾部分在內(nèi)的能量管理系統(tǒng)(EMS)。它收集、處理電網(wǎng)運行實時信息,通過人機聯(lián)系把電網(wǎng)運行狀況集中而有選擇性的顯示出來進行監(jiān)控,并完成經(jīng)濟調(diào)度和安全分析等功能。信息采集、信息傳輸、信息處理與人機聯(lián)系是組成電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的幾個子系統(tǒng)。遠方終端裝置(RTU)、通信設(shè)備及調(diào)度主機等設(shè)備是組成電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要設(shè)備。
2.電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)
電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)是控制電力系統(tǒng)運行方式,使之在正常和事故情況下,安全經(jīng)濟高質(zhì)量的供電。主要包含四個方面:一是要保證供電優(yōu)良的質(zhì)量優(yōu)良;二是要保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟型;三是要保證具有較高的安全水平;四是要保證強有力的事故處理措施。
電力調(diào)度自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨意性和主觀性是電力工作應(yīng)用部門在進行系統(tǒng)選型過程中存在的主要問題,隨著科學(xué)技術(shù)在新時代取得重大發(fā)展,人們的生活發(fā)生了巨大的變化,科技領(lǐng)域不斷地涌現(xiàn)新技術(shù)、新系統(tǒng)和新設(shè)備,在高科技的急劇發(fā)展和系統(tǒng)產(chǎn)品的大發(fā)展時代,肯定能夠選定一款適應(yīng)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展,同時也能經(jīng)受住時間考驗,運行穩(wěn)定、技術(shù)先進的系統(tǒng)產(chǎn)品?;蛘咧苯釉陔娏ο到y(tǒng)上加大投入力度,開發(fā)出這樣一款系統(tǒng)產(chǎn)品。同時,決策者還可以運用自身經(jīng)驗對各系統(tǒng)進行綜合分析,然后進行優(yōu)勢整合,以達到系統(tǒng)最優(yōu)化的目標。
目前我國投運的系統(tǒng)主要有CC-2000,SD-6000,OPEN-2000。
1.CC-2000系統(tǒng)
CC-2000新一代的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)一般采用分布式體系結(jié)構(gòu)。硬件使用康柏公司的ALPHA計算機,操作系統(tǒng)選用了Tru64UNIX,它具有成熟、穩(wěn)定、可靠和實時性能好的特點。CC-2000將電網(wǎng)調(diào)度的實時數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及各種應(yīng)用按功能分布在不同的ALPHA服務(wù)器和工作站節(jié)點上。和集中式相比起到了CPU負載均衡的作用,分布式系統(tǒng)個別節(jié)點的故障不會影響整個系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)是以網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)可靠傳輸作為電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)安全運行的保證。CC-2000系統(tǒng)目前已集成實現(xiàn)了EMS/ SCADA/AGC/DTS/DMS等一體化功能,已成功應(yīng)用在國家電力調(diào)度通信中心,華北網(wǎng)調(diào)、東北網(wǎng)調(diào),遼寧省調(diào)、黑龍江省調(diào)、貴州省調(diào)、甘肅省調(diào)、電力調(diào)度、天津市電力調(diào)度,和長沙地調(diào)、珠海地調(diào)等,為我國的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供了良好的保障。
2.SD-6000系統(tǒng)
有支持SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、GIS、電量采集、電量計費等各種應(yīng)用的分布式統(tǒng)一支持軟件平臺,包括分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、分布式網(wǎng)絡(luò)通信管理系統(tǒng)、分布式人機界面管理系統(tǒng)、分布式任務(wù)管理系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)設(shè)備管理系統(tǒng)、分布式圖表打印系統(tǒng)
分布式操作權(quán)限管理系統(tǒng)。其技術(shù)標準符合國際開放式標準,并且很高的實時性,有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作保證。具有完善豐富的調(diào)度自動化功能,是幾百項工程近三十年與運行部門共同錘煉出的SCADA精品。采用多源數(shù)據(jù)處理技術(shù)和在線SCADA研究測試技術(shù),實現(xiàn)了用戶化的在線計算定義功能:任意定義計算公式、程序模塊、“即插即用”雙以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu),配完整網(wǎng)管軟件實時庫。采用商用數(shù)據(jù)庫的集成化應(yīng)用,利用SYBASE、ORACLE或其他商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù),在應(yīng)用、畫面、報表中混合存取實時庫和商用數(shù)據(jù)庫真正實現(xiàn)TruCluster技術(shù)的應(yīng)用。
3.OPEN-2000系統(tǒng)
OPEN_2000處理器采用先進的32位CPU,配置嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng),支持模塊網(wǎng)絡(luò)熱備冗余、熱插拔技術(shù),功能強大的CPU模塊擁有超大存儲容量,并可支持多種通信接口RS232、RS485、以太網(wǎng)??蓪崿F(xiàn)采集、運算、邏輯、定時、控制、通訊等功能,其程序開發(fā)方便,可與上位機組成控制系統(tǒng),實現(xiàn)集散控制,與常用的可編程控制器PLC相比,它在處理速度上顯著提高,硬件冗余CPU同步速率更快。OPEN_2000CPU和I/O模塊的組合可以形成多種工作方式,本地、擴展、遠程工作方式分別對應(yīng)于小、中、大型控制系統(tǒng)均有其完備的解決方案,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電力自動化控制。
我國電網(wǎng)調(diào)度自動化發(fā)展趨勢
為了適應(yīng)電網(wǎng)互聯(lián)化發(fā)展趨勢的需要,新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)該具備以下特征:市場化、數(shù)字化和信息化、網(wǎng)格化、智能化、集成化。
1.市場化
在未來相當(dāng)長的一段時期內(nèi),電力企業(yè)會面臨市場的巨大壓力,這種壓力同時也是一種機遇和挑戰(zhàn)。在市場壓力下,未來的電力調(diào)度系統(tǒng)中,電力企業(yè)要不斷地了解市場需求,依托市場,謀求自身的發(fā)展?,F(xiàn)階段,在電力企業(yè)適應(yīng)市場,進行戰(zhàn)略調(diào)整的過程中,一系列改革措施在一定程度上促進了系統(tǒng)的合理規(guī)劃發(fā)展和電力工業(yè)的經(jīng)營管理和持續(xù)良性發(fā)展,促使社會效益大幅度提高。這些改革措施包括為客戶提供多種選擇,增強客戶的自主性;使用客戶自動負荷管理,讓客戶為自身負責(zé);降低高峰負荷量,提高了電力系統(tǒng)的安全性;減少裝機總量,提高電力容量利用率和效益等。但是,電力企業(yè)的改革措施也帶來了一些問題,尤其是在電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)了電網(wǎng)阻塞現(xiàn)象,并且次數(shù)越發(fā)頻繁。另外就是由于市場機制存在不穩(wěn)定因素,再加上不可預(yù)測的電力負荷不斷增加,致使電力系統(tǒng)的安全性得不到有效保障。
2.數(shù)字化和信息化
數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展使得人們意識到,在信息化和數(shù)字化時代,信息技術(shù)的不斷提高是應(yīng)對未來發(fā)展中最關(guān)鍵所在。在這種發(fā)展趨勢下,人們越來越注重對數(shù)字化電網(wǎng)和信息化變電站的開發(fā)和應(yīng)用。電網(wǎng)信息源的數(shù)字化和信息化是數(shù)字化和信息化的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。要實現(xiàn)電網(wǎng)信息源的數(shù)字化和信息化,要通過系統(tǒng)數(shù)字化使電網(wǎng)中的運行數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)中的綜合信息和通信進行分層分類和分區(qū)的采集和處理。實現(xiàn)電網(wǎng)信息源的數(shù)字化和信息化,不但能夠使整個電網(wǎng)監(jiān)控過程規(guī)范化,還能夠促進電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的信息化、智能化、和可視化,從而使得系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟。
3.智能化
電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的智能化是當(dāng)前以及未來一段時期發(fā)展的必然走向。所謂智能化,就是要運用數(shù)據(jù)集成技術(shù),整合電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)運行信息,在電力調(diào)度過程中,加強數(shù)據(jù)分析和動態(tài)調(diào)整,加強防控和預(yù)警力度,對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行過程進行優(yōu)化處理,同時增強系統(tǒng)的事故辨別、故障處理和系統(tǒng)恢復(fù)能力,達到優(yōu)化電力調(diào)度系統(tǒng)運行過程的目的。另一方面,調(diào)離調(diào)度自動化系統(tǒng)的智能化還要求在遇到電力調(diào)度緊急情況時,系統(tǒng)能夠做出自主判斷并協(xié)調(diào)控制,在達到一定臨界點時,系統(tǒng)能夠依據(jù)其智能分析,采取適當(dāng)?shù)拇胧鐢嚯姷龋瑏磉M行適當(dāng)?shù)墓芾恚瑴p少事故發(fā)生頻率和危害,并從總體上對電網(wǎng)進行調(diào)整和優(yōu)化。
4.網(wǎng)格化
網(wǎng)格化電力調(diào)度類似于蜘蛛結(jié)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其基礎(chǔ)是利用電子計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),由網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)格和信息數(shù)據(jù)格兩部分組成。網(wǎng)格化技術(shù)由無數(shù)個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,類似于蜘蛛網(wǎng)的蛛絲交點,其特點是通過網(wǎng)格傳輸,各節(jié)點建立起了共通的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系,可以便捷的通過調(diào)度中心實現(xiàn)資源共享,相互之間協(xié)作效率也大大提高。網(wǎng)格技術(shù)興起時間不長,其最大的特征在于能夠超強力的整合網(wǎng)絡(luò)上的資源。網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)度中,可以最大限度的實現(xiàn)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中各個部分和環(huán)節(jié)之間的信息傳輸速度,大大縮短各個系統(tǒng)之間信息往來所耗費的時間,使得資源共享和協(xié)調(diào)更加便捷。引入網(wǎng)格技術(shù)作為解決電力系統(tǒng)分析問題的工具,對于解決中國電力系統(tǒng)超大規(guī)模電網(wǎng)的數(shù)據(jù)分享和計算分析問題,具有非常重要的意義。
5.集成化
集成化是指要形成互聯(lián)大電網(wǎng)調(diào)度大二次系統(tǒng),這種系統(tǒng)需要綜合利用多角度、多尺度、廣域大范圍的電網(wǎng)信息以及目前分離的各系統(tǒng)內(nèi)在的各種數(shù)據(jù)。調(diào)度數(shù)據(jù)集成化是實現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用的標準化及對調(diào)度數(shù)據(jù)的整合,從而有效實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的信息化及管理現(xiàn)代化,對相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用進行數(shù)據(jù)共享和資源整合,為智能化調(diào)度打下基礎(chǔ)。
總論