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WAMS在智能电网的应用

发布时间:2016-05-27 15:27

基于动态监控测定系统和高级运算的智能电网经济运行得以实现。智能电网调度水平较高,可以对所收集的电网相关数据分析,合理调度电力设备的同时,还会结合动态检测数据对电量损失进行分析,从而优化调控电网,使电网运行的经济性得以提高。

 

所以,积极构建智能电网是非常有意义的。基于此点,本文将结合智能电网调度实际案例,详细分析智能电网经济调度是如何运行的,希望对于推动智能科技电网良好发展有所作用。

 

  电网调度在电网运行中具有非常重要的作用,其可以保证电网运行安全,同时降低电能消耗,使电网运行消耗的能量少,成本低。而智能电网的建立,其中引入的新能源、控制技术等,使得电网运行的稳定性、安全性大大提高。在我国科学技术蓬勃发展的今天,相关研究人员积极研究、完善智能电网调度,提高其经济调度作用,使电网运行经济性大大提高。所以,不断完善的智能电网经济调度运行是非常有意义的。

 

  1 智能电网定义的认识及其发展

 

  1.1 智能电网

 

  基于智能电网相关文献的分析与了解,确定智能电网的构思与设计应用,主要是利用先进传感器的测量、通信、自动化等功能对电网中的发电设备、输电设备、供电设备等电力设备的运行状况进行实施监控;利用科技工具对测量数据进行收集、分析、整理,提高测量数据的应用价值;对测量数据进行研究,了解电网运行情况,合理优化,提高电网运行的安全性、可靠性。

 

  1.2 智能电网的发展

 

  从目前我国智能电网运行情况来看,智能电网发展良好,可以有效弥补传统电网的不足,具体表现为:智能电网采用集中式与分布式并存的发电模式,提高发电的合理性、有效性,优于传统网电网集中式发电模式;智能电网在科学技术的支持下可以进行自动抄表、实时监控、数字化调节等,有效节约了人力资源、能源、及运行成本,弥补传统电网人工抄表、常规调节的缺陷;智能电网可以智能报警、控制、自愈,弥补传统电网被动防御的缺陷等。当然,相对于一些发达国家来说,我国智能电网还存在很多不足,需要相关研究人员不断致力于智能电网创新与完善,促使我国智能电网良好发展。

 

  2 智能电网经济调度运行分析

 

  2.1 电网实时动态检测系统

 

  在《电力系统安全稳定导则》明确规定电力系统n-1故障下的安全稳定性是第一级安全稳定标准,必须遵循。为此某地区电网公司要求电网调度部门编制《年度稳定运行规定》,说明电网调度方式、检修方式、维护方式等,保证电力系统稳定运行程度。为了完成此项工作,电网调度部门需要消耗大量时间对电力系统全接线全保护方式下的n-2稳定情况进行计算,造成电网调度部门人员工作任务繁重,并且不利于部门人员科学调度电网。

 动态监控

  WAMS系统是一种先进的电网实时动态检测系统,其具有多种功能,如实时动态监测、在线状态估计、在线静态安全分析、在线热稳定计算分析等。电力公司引进此系统,并加以应用之后,电网调度部门工作人员可以获得电网运行的相关数据、系统n-1稳定计算数据等,了解电力系统的实际情况,为工作人员科学、合理调节电力系统提供了依据。

 

  2.2 电网经济运行及经济调度

 

  2.2.1 电量测量与分析

 

  WAMS系统的应用,还能够进行电量测量、分析以及统计。因为WAMS系统中的同步相量测量单元(PMU)20MS进行一次精确的机组和线路的电压、电流、相位测量,并利用GPS给每个数据打时标,在此基础上进行数据计算,获得某时段的发电机发电量、负荷的用电量。实时运用系统,可以获得某日、某月、某年的发电量与用电量信息。如此,即便电能量表及时不能正常工作,管理人员也能够在第一时间掌握电力系统运行中发电量、用电量信息。

 

  2.2.2 网损在线计算分析及统计

 

  在电网管理人员采集电量的过程中,电量表出现故障,管理人员得不到正确的电量数据,这会对公司电力运营的经济效益有所影响。另外,电力公司在网损计算方面是采用离线网损计算,即利用以下两种计算公式计算每年电能损耗量。

 

  方法1△Wz=△Pmax×年负荷损耗率×8760

 

  方法2△Wz=△Pmax×τmax

 

  因为两种计算方法属于经验计算,所计算的网损并不是非常精准。

 

  而WAMS系统所具有的高级计算功能可以在线计算电网运行的网损情况,提高网损计算的精确性,并对网损数据进行分析,合理调节电网,提高电网运行的经济性。WAMS系统在线计算网损的步骤是:

 

  (1)根据SCADAPMU上传采集的网损数据,利用电网潮流计算和统计每条500kV线路、变压器的损耗;计算和统计每条220kV线路、变压器的损耗。

 

  (2)根据潮流计算获得的500KV网损和220KV网损,对网损周期进行分析,进而获得网损电量。

 

  (3)WAMS系统进行自动化设置,要求其潮流计算每隔1分钟进行一次,从而获得每天、每月、每年的电网损耗量。

 

  (4)根据WAMS系统计算统计的电网损耗量,对比电量表采集电量后网损计算数据,分析电量表是否存在故障,一旦确定电量表存在故障或精确度低,要求管理人员及时更换电量表。

 

  2.2.3 AGC经济调控

 

  为了达到电网实时有功功率的平衡,保证电网运行安全、稳定的同时,提高经济性。电力公司决定利用WAMS系统对机组AGC功能进行经济调控,即:

 

  (1)利用WAMS系统中的PMU实时动态监测和采集发电机组的有功功率,并利用GPS技术进行数据时标。在此基础上,依照电网正常运行标准,对发动机组AGC进行准确考虑,了解AGC功能运用效果。

 

  (2)以本公司购电成本费用最小值为目标函数,构建优化发动机组AGC功能的优化模型,并将AGC功能应用数据代入模型中,明确AGC功能存在的不足,进而利用在线灵敏度方法予以调节,使其在满足电力系统调频需要的情况下,对发电机组的权重进行合理调节,从而实现发电机组AGC的经济调控。

 

  2.2.4 AVC的经济调控

 

在我国用电需求量不断增加的情况下,电力公司需要采用大机组、超高压电网进行发电与供电。分析电力公司每日24小时高峰、腰荷、低谷三个四段线路电压,确定电力系统无功功率的合理调节,的确能够保证电压稳定、安全,能够降低网,但电力系统无功优化是一个多目标、多变量的混合非线性规划问题,对其优化非常复杂,容易牵涉其他设备,导致系统运行的经济性不高。对此,电力公司决定实行自动电压控制,科学、合理的调节发电机无功功率,促使无功功率有效且合理补偿系统运行,保证系统优化运行,提高系统运行的经济性。

 

当然,通过WAMS系统实现自动电压控制(AVC),需要设置电网分层分区之间无功流动最小值为目标函数,以电网电压合格为约束条件,构建优化电压模型,以此为准,将系统运行中各个时段电压代入模型中,进行模型计算,求得最佳值,从而合理设置AVC,实现在线控制电压,使电网运行的安全性、稳定性、可靠性得以提高。

 

  3 结束语

 

  本文综合分析某地区电力公司采用WAMS系统实施智能电网经济调度运行,确定利用WAMS系统的实时动态监控功能、计算功能、再现分析功能等,可以优化电网调度,实现经济调度,提高公司电网运行的经济效益。由此可以充分说明,智能电网的科学、合理设置,可以使其电网调度有效应用,保证电网运行安全、可靠、经济。所以,在我国科学技术蓬勃发展的今天,利用先进的科学技术来不断创新、完善智能电网是非常有意义的。

 

  作者:陈俊竹 来源:电子技术与软件工程 20168

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