智能電網(wǎng)計量技術(shù)發(fā)展動態(tài)

1.薛 森 2.夏云若

1.國網(wǎng)四川省電力公司德陽供電公司羅江分公司 2.國網(wǎng)四川省電力公司德陽供電公司

智能電網(wǎng)計量技術(shù)發(fā)展動態(tài)

1.薛 森 2.夏云若

1.國網(wǎng)四川省電力公司德陽供電公司羅江分公司 2.國網(wǎng)四川省電力公司德陽供電公司

隨著時代的進(jìn)步，我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ男枨笕找嫣岣?。在電力系統(tǒng)中，計量系統(tǒng)是不可忽視的重要部分，而智能電網(wǎng)的計量系統(tǒng)最關(guān)鍵的組成成分包括硬件和軟件。為提高智能電網(wǎng)的計量系統(tǒng)工作效率，促進(jìn)智能電網(wǎng)大力發(fā)展，本文結(jié)合電力計量技術(shù)實際應(yīng)用情況進(jìn)行分析，提出一些看法，希望能對以后智能電網(wǎng)計量技術(shù)發(fā)展提供幫助。

電能；計量系統(tǒng)；發(fā)展

電能計量的工作原理主要是依靠二次組合回路電能表和傳感器(現(xiàn)在稱為：電力信息采集系統(tǒng))結(jié)合，在利用電力企業(yè)工作要求的接線規(guī)定形成的接頭，組成電力計量系統(tǒng)控制完成。在當(dāng)下電力企業(yè)的發(fā)展中，電力企業(yè)的競爭愈發(fā)激烈，為了在這種場面中占據(jù)市場，就要給電力用戶提供更加充足的電力供應(yīng)和更好的服務(wù)。為使電力企業(yè)實現(xiàn)公平、公正、公開的電力供應(yīng)，就需要不斷改善電能計量工作，加強計量系統(tǒng)的管理。簡單來講，電力計量的主要形式是通過電力計量系統(tǒng)，所以一定要不斷增強電力系統(tǒng)的管理安排。

1、智能電網(wǎng)的概念

1.1 智能電網(wǎng)的含義

國家電網(wǎng)中國電力科學(xué)研究院：智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)(中國的智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ))，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。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(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的，實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。

歐洲技術(shù)論壇：智能電網(wǎng)是，一個可整合所有連接到電網(wǎng)用戶，其所有行為的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，以有效提供持續(xù)、經(jīng)濟(jì)和安全的電力.

而由智能電網(wǎng)引申出了“互動電網(wǎng)”的概念，指在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，以智能電網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過電子終端將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動和即時連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實時、高速、雙向的總體效果，實現(xiàn)電力、電信、電視、遠(yuǎn)程家電控制和電池集成充電等的多用途開發(fā)?；与娋W(wǎng)可以整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化電網(wǎng)的管理，將電網(wǎng)提升為互動運轉(zhuǎn)的全新模式，形成電網(wǎng)全新的服務(wù)功能，提高整個電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率。根據(jù)IBM中國公司高級電力專家MartinHauske的解釋，智能電網(wǎng)有3個層面的含義：首先是利用傳感器(現(xiàn)在稱為：電力信息采集系統(tǒng))對發(fā)電、輸電、配電、供電及后期服務(wù)，等關(guān)鍵系統(tǒng)的運行狀況進(jìn)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(jìn)行收集、整合；最后通過對數(shù)據(jù)的分析、挖掘，達(dá)到對整個電力系統(tǒng)運行的優(yōu)化管理.

埃森哲認(rèn)為，智能電網(wǎng)利用傳感、嵌入式處理、數(shù)字化通信和IT技術(shù)，將電網(wǎng)信息集成到電力公司的流程和系統(tǒng)，使電網(wǎng)可觀測(能夠監(jiān)測電網(wǎng)所有元件的狀態(tài))、可控制(能夠控制電網(wǎng)所有元件的狀態(tài))和自動化(可自適應(yīng)并實現(xiàn)自愈)，從而打造更加清潔、高效、安全、可靠的電力系統(tǒng)。

總之，智能電網(wǎng)就是通過傳感器(現(xiàn)在稱為：電力信息采集系統(tǒng))把各種設(shè)備、資產(chǎn)連接到一起，形成一個客戶服務(wù)總線，從而對信息進(jìn)行整合分析，以此來降低成本，提高效率，提高整個電網(wǎng)的可靠性，使運行和管理達(dá)到最優(yōu)化。

2、智能電網(wǎng)的特點

2.1 自愈和自適應(yīng)

實時掌控電網(wǎng)運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。

2.2 安全可靠

更好地對人為或自然發(fā)生的擾動做出辨識與反應(yīng)。在自然災(zāi)害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下保證人身、設(shè)備和電網(wǎng)的安全。

2.3 經(jīng)濟(jì)高效

優(yōu)化資源配置，提高設(shè)備傳輸容量和利用率；在不同區(qū)域間進(jìn)行及時調(diào)度，平衡電力供應(yīng)缺口；支持電力市場競爭的要求，實行動態(tài)的浮動電價制度，實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)優(yōu)化運行。

2.4 兼容

既能適應(yīng)大電源的集中接入，也支持分布式發(fā)電方式友好接入以及可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用，滿足電力與自然環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展的要求。

2.5 與用戶友好互動

實現(xiàn)與客戶的智能互動，以最佳的電能質(zhì)量和供電可靠性滿足客戶需求。系統(tǒng)運行與批發(fā)、零售電力市場實現(xiàn)無縫銜接，同時通過市場交易更好地激勵電力市場主體參與電網(wǎng)安全管理，從而提升電力系統(tǒng)的安全運行水平。

3、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

雖然，我國還沒有從國家層面制定智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略，但在很多方面的研究成果，已經(jīng)為發(fā)展智能電網(wǎng)奠定了一定的基礎(chǔ)。

在國內(nèi)，智能電網(wǎng)最早的建立先驅(qū)公司是——國家電網(wǎng)公司，該公司從2004年，開始從事研發(fā)并論證性實驗推進(jìn)，智能電網(wǎng)實時可行性方案，并在2006年初，選定四川電網(wǎng)，作為該公司在智能電網(wǎng)實時論證實驗區(qū)域化推行地，開始定點試推行智能電網(wǎng)工作的前期工作，并于2016年正式提出了“三全方案”，全智能、全采集、全費控，的電能輸配、計量、售賣一體化體系，并開始在下屬全區(qū)域內(nèi)正式施行。

2009年7月，國家電網(wǎng)公司推行了SG186一體化平臺建設(shè)，四川、浙江、上海等各省(市)電力公司，都在積極推動與SG186一體化平臺建設(shè)結(jié)合的，用電信息采集系統(tǒng)、營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息化建設(shè)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(shù)研究發(fā)展計劃項目，在“十一五”期間，在三大先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域設(shè)立重大項目和重點項目，包括：以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)示范工程，MW級并網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)，太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范等項目。

在輸電網(wǎng)建設(shè)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(wǎng)優(yōu)化配置資源的能力明顯增強。在控制系統(tǒng)新技術(shù)方面，由中國電力科學(xué)研究院等單位承擔(dān)、周孝信院士擔(dān)任首席科學(xué)家的國家973計劃項目“提高大型互聯(lián)電網(wǎng)運行可靠性的基礎(chǔ)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(fù)控制技術(shù)研究，為智能型的電力系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度與控制提供了基本的分析工具，開發(fā)成功電網(wǎng)在線運行可靠性評估、預(yù)警和決策支持系統(tǒng)平臺，為新的智能化電網(wǎng)運行控制開發(fā)提供了系統(tǒng)的研發(fā)平臺。

4、電能計量系統(tǒng)的發(fā)展趨勢研究

4.1 標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢

標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢主要指電能計量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和電子計量單位中的標(biāo)準(zhǔn)化，特別是在電子式電能表中有很好的體現(xiàn)。但是有一點需要關(guān)注，在當(dāng)今時代的發(fā)展下，操作向著規(guī)范化進(jìn)步，對應(yīng)的生產(chǎn)條件也應(yīng)該有所調(diào)整。例如要結(jié)合工作設(shè)備的兼容性和工作整體的可進(jìn)步性，只有實現(xiàn)全方位的考慮才能不斷提高計量系統(tǒng)的規(guī)范化，將其工作效率不斷提高。并且還應(yīng)該按照標(biāo)準(zhǔn)化趨勢的目標(biāo)對工程進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，促進(jìn)電能計量系統(tǒng)的進(jìn)步。

4.2 數(shù)字化發(fā)展趨勢

在電力企業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中，數(shù)字化的發(fā)展很有必要。尤其是對于電能計量裝置的研發(fā)有很大的幫助。簡單來講，假如我們能夠通過擴大電子式互感器的運作空間，就能在一定程度上降低回路電壓對電能計量的影響，而且將測量數(shù)據(jù)更加精確化。

4.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢

在電能計量系統(tǒng)中，搭建一個網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行多種信息交流很重要。這種網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢應(yīng)該朝著信息交流方向展開，并且以此為跳板對已知資源和條件進(jìn)行整合，進(jìn)行更加行之有效的量化管理。總的來講，這種網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢能夠促進(jìn)管理信息之間的交匯，提高管理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4.4 智能化的發(fā)展趨勢

所謂智能化的發(fā)展趨勢，就是在原有的電能計量發(fā)展平臺上添加更多可操作性。由于我國經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的狀態(tài)，各行各業(yè)用電有很大的不均衡性，尤其是居民用電更加沒有固定規(guī)律，這就給電力計量管理增添了更多的復(fù)雜性。而電能計量智能化管理能在一定程度上緩解該趨勢，實現(xiàn)各種雜亂無章信息的收集整合，并且通過終端處理器對用戶用電情況進(jìn)行管理?？偟膩碇v，電能計量的智能化管理，能夠提高電力企業(yè)的生產(chǎn)效率，對不同區(qū)域，不同行業(yè)用電情況進(jìn)行分析處理，進(jìn)行有效規(guī)劃，提高社會的電能利用率，實現(xiàn)有效生產(chǎn)。

結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的情況下，電力計量方式正向數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化的方向進(jìn)行，這對電力企業(yè)來講，無疑更加方便電力的管理，監(jiān)控。本文對電力計量系統(tǒng)發(fā)展情況進(jìn)行簡單分析，并指出了未來電力計量系統(tǒng)的簡單發(fā)展方向。