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智能电网调度关键技术研究

2021-12-18 00:35:01毕业论文访问手机版

配电网作为调节、控制电力传输的主要负荷设备,是电力系统的关键组成部分。在我国飞速发展的过程中,智能电网调度的运行产生了积极影响。我国电力技术不断创新和发展,电网的调度与管理也逐渐成熟起来,对于范围较大的区域也可以实现自由传输调度。但由于我国人口众多,不同区域的配电网运行效率也存在着一定差异,部分偏远地区的配电网不仅智能程度不达标,而且在实际调度传输的过程中,还会产生一些问题和缺陷,影响当地日常的供电情况。不仅如此,智能电网还时常会出现运行不稳定以及调度信号混乱等情况,形成了孤网失稳的状态,这不利于电网的延伸和优化。此外,传统的电网对于调配结构影响相对较大,一些地区至今还沿用老的调配模式,虽然可以达到电力调配的目的,但是面对如今倍增的用电需求量,在实际应用的过程中会出现或多或少的问题以及缺陷。所以,为了进一步提升区域电力的传输调配质量,减少电网孤网失稳状态的发生,需要更加灵活的调度技术,以此形成一个更加安全、稳定、长期、高效的智能电网调度系统,以满足社会用电的需求。供电企业要不断完善关键技术,降低电网调配的复杂性,简化运行的过程,增强智能电网在孤网失稳状态下的自愈能力,推动智能电网的良性循环发展。

1孤网失稳状态下智能电网调度关键技术

1.1一体化调度振荡值的确定

在对孤网失稳状态下智能电网调度关键技术进行分析前,需要先确定一体化的调度振荡值。调度振荡值主要指的是当电网处于失稳状态下时,调度过程中产生的振荡幅值以及波动。在实际的电网运行环境中,需要首先利用自动化调度技术来定位运行的中枢节点,并计算节点的最优解,具体如公式(1)所示。K=θ-α(1)式中:θ表示调度的实测范围,α表示分离系数。通过以上计算,最终可以得出实际节点最优解。在此基础上,创建统一的调度机制,并将其设定在调度的结构之中,在执行的过程中,遵循“统一调度,分级管理”的相关原则,自上而下实现高效调度。在上下级的调度体系中预设有电力源端,并将系统与源端相关联,利用拼接处理技术创建一个调度环境。为了实现一体化的目标,计算要对应统一范围,如公式(2)所示。通过以上计算,最终可以得出实际的统一调度范围。将其添加在电网的调度结构之中,并在范围之内建立对应数量的调度振荡单元,计算其振荡幅值,如公式(3)所示。通过以上计算,最终可以得出实际的振荡幅值。在统一的电网调度范围之内,去除计算得出的振荡幅值,便可以确定实际的电力调度作用范围,明确孤网失稳状态下一体化调度范围。

1.2失稳状态下多用户分布式调度结构建立

在完成一体化调度振荡值的确定后,要建立失稳状态下多用户分布式调度结构。通常情况下,电网的调度均为分布式的,但是调度的结构是统一的,不具备多方向多用户同时供应调度的能力。而智能电网能够完成这一目标,在孤网失稳的状态下,它可以通过多用户分布式的调度结构来完成电力调度。这需要在原本电网的基础上,创建一个多目标的分布式部署调度模型,利用模型失稳状态进行处理,在高并发率的状况下,为了实现更为有效的调控,在电网中要设置调度统一标识,并设定对应的标识标准,具体如表1所示。根据表1中的数据信息,完成对电力调度专一标识标准的设定。依据设立的标准,在模型中建立对应的调度结构,该结构是由不同的层级所构成的,每一个层级都有着对应的功能和作用,大致可以分为基础数据获取层、配电层、分析调度层、后续维稳层。在配电网进行电力调度的过程中,相对应的层级会发挥各自的作用,在专一的标准范围内,以B/S架构为基础,进行电力调度结构的整体维护。高效率调度结构的创建一定程度上降低了人工维护的作业量,完善了拓扑调度模型,实现了电力调度以及关键技术应用的统一。

1.3并行控制法实现智能电网调度关键技术的优化

完成失稳状态下多用户分布式调度结构的建立后,要优化并行控制法实现智能电网调度关键技术。首先,确定并行调度范围,具体如公式(4)所示。通过以上计算,最终可以得出实际的并行调度范围。将这个范围置于处理调度模型之中,当配电网处于孤网失稳状态下时,并行控制法可以确保电网在调度的过程中维持相对稳定的状态,并帮助其顺利完成多用户调配,最终实现智能电网调度关键技术的优化。

2实例分析

2.1对K区域电网调度现状分析

K区域的电网实际位置相对较为偏僻,位于山体以下,属于孤网的状态,发电机主要是由2条220kV的母线连接而成,在2台发电机的驱动下,每台主驱动机的电压会升高到约45kV左右,而母线的关联电流也慢慢上升至1200A。K区域的电网结构整体处于较为老旧的状态,同时在实际应用的过程中,较多地沿用老式的调度模式,这也给相关的设备以及机组运行造成了较大的压力,降低了配电网以及相关设备的使用寿命,一旦发生故障,对于日常的供电也会造成极大的影响。另外,K区域配电网机组还时常出现并网故障,这是驱动力不足所导致的,当电网在调度运行时出现故障,设备中的保护装置便会启动,导致发电机的跳闸,对于电压的控制也相对较为困难。不仅如此,该系统中仅仅安装了4个单独的处理器,每次的处理值仅为35kV,并且对于庞大电量的调度也会产生一些误差,使整个电网系统的频率迅速地下降,相对应的安稳装置也无法作出反应,导致系统最终产生失稳的状态。

2.2K区域电网调度关键技术实例分析

根据上述K区域电网调度现状分析,对K区域的智能电网运行情况以及关键技术作出分析研究,具体的分析流程如图1所示。根据表2的数据信息,可以得出实例分析结果:在不同的失稳振荡状态下,对比于未应用电网调度关键技术的测试组,采用本文所设计的关键调度技术得到的调度幅值相对较低,这表明在关键调度技术的辅助下,电网的调度振荡幅度逐渐减低,效果较好,具有潜在的推广应用价值。

3结束语

电力自动化调度是电网运行不可或缺的一个重要的组成部分。在孤网失稳状态下,传统的电网技术不再符合社会发展以及人们生活水平的需要,而智能电网却相对较为灵活,不仅扩大了电网的规模,同时也促使并网比例逐渐增加,最终形成大型的交直流混联电网。在多种环境下,智能电网的调度要能够在最短的时间内作出应变,实现坚实的用电保障,为电力行业的进一步发展奠定基础。

作者:马媛媛 单位:青岛酒店管理职业技术学院