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智能無線核相儀電網(wǎng)能源技術和信息技術互操作架構遠景

時間:2013/11/10閱讀:479
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智能無線核相儀電網(wǎng)能源技術和信息技術互操作架構遠景,
  
  一、概述
  
  這個標準從互操作架構的視點討論了:電力系統(tǒng),通信系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的遠景。提出遠景架構的目的是增強智能電網(wǎng)各系統(tǒng)之間的互操作。三個系統(tǒng)完成同一個公共目標,每個系統(tǒng)又有各自的特點。
  
  三個互操作架構遠景(IAP)主要考慮電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和信息系統(tǒng)接口的邏輯和功能,實現(xiàn)智能電網(wǎng)的互操作。三種遠景的摘要如下:
  
  -電力系統(tǒng)互操作架構遠景(PS-IAP)。電力系統(tǒng)遠景強調(diào)的是發(fā)電、輸電和用電,包括電器、應用和運行的理念。這個遠景定義了七個域:發(fā)電、輸電、配電、服務供應商、市場、控制/運行和消費者。此概念在三個遠景中是相同的。
  
  -通信技術互操作架構遠景(CT-IAP)。通信技術遠景強調(diào)的是在智能電網(wǎng)中,系統(tǒng)、設備和應用之間的通信連通性。這個遠景包括通信網(wǎng)絡、介質(zhì)、性能和協(xié)議。
  
  -信息技術互操作架構遠景(IT-IAP)。信息技術遠景強調(diào)的是過程控制和數(shù)據(jù)管理。遠景包括信息數(shù)據(jù)的存儲、處理、管理和控制。
  
  每個遠景由域、實體和接口或數(shù)據(jù)流組成-所有內(nèi)容都由智能電網(wǎng)互操作參考模型(SGIRM)定義。參考模型按照功能進行闡述,可以擴展,但不打算規(guī)定或限制。當智能電網(wǎng)技術和架構發(fā)展時,要求互操作是能夠維護的。參考模型的靈活性保證了智能電網(wǎng)未來發(fā)展的*性。
  
  二、電力系統(tǒng)的互操作
  
  電力系統(tǒng)的互操作體現(xiàn)為保證電力供給的復雜系統(tǒng),目的是為消費者提供高可靠、高可用和高質(zhì)量的電力,并使電力成為一種經(jīng)濟的能源。為了達到這個目標,電力系統(tǒng)的運行要確保每刻產(chǎn)生的功率(kW或MW)的等于消耗的功率。如果這個等式不平衡,電力系統(tǒng)會在瞬間發(fā)生問題。這些問題包括裝置的損壞和消費者的停電。同時,產(chǎn)生的無功功率(kvar或Mvar)和消耗的無功功率,也要在每處電站取得平衡。將來的智能電網(wǎng)會對現(xiàn)存的電力系統(tǒng)進行方案優(yōu)化,保持這些平衡。
  
  電源的容量可以有很大變化,從幾百瓦到幾百兆瓦。有些電源通過系統(tǒng)調(diào)節(jié),具有很好的可控性,而有些電源不具備這樣的能力。這樣的電源會有很大的波動,在zui差的情況下,可以從滿輸出到無輸出,反之亦然,就就是幾秒鐘的事情。
  
  消費者的電負載也有各自的特性,可能在不同等級快速變化。輸電系統(tǒng)是一個從發(fā)電到負載的網(wǎng)絡,具有冗余輸送大電力的能力。輸電系統(tǒng)中的電流通常是雙向的。因為輸電系統(tǒng)在電能傳輸?shù)闹匾裕旊娤到y(tǒng)通常設計為具有zui小損耗和高度的自動化,保持系統(tǒng)的每個部分都不失效。
  
  配電系統(tǒng)以、可靠和經(jīng)濟的方式為消費者提供電能。老式的配電系統(tǒng),從變電站到消費者的電流通常是單向的。很多配電系統(tǒng)具有或?qū)⒂须p向電流,因為在本地配電系統(tǒng)設計拓撲或消費者自備電站的發(fā)電超過負載的情況,所以需要具備這樣的能力。當部分配電系統(tǒng)發(fā)生問題時,可以通過人工干預重啟系統(tǒng)。
  
  電力系統(tǒng)本身具有通過電流提供每處電力系統(tǒng)狀態(tài)信息的能力,因為它就來自那些裝置。因此,遵照指南和策略可以簡化控制系統(tǒng),在設備之間使用zui小的通信量,保證電力系統(tǒng)具有良好的設計和運行。比如,沒有外部通信時,一個“波動”的發(fā)電機會帶來:頻率高時產(chǎn)生低輸出,頻率低時產(chǎn)生高輸出。考慮使用這種天然的狀態(tài)信息和更*的控制設備避免電源產(chǎn)生波動。
  
  傳統(tǒng)的方法可以保證電力系統(tǒng)能夠很好的運行,方法如下:
  
  -在發(fā)電有限不能提供足夠電能時,安裝新的可控發(fā)電裝置。使電力系統(tǒng)具有足夠可控的發(fā)電量,滿足瞬時zui遭的負載變化。
  
  -裝置等級足夠大,可以應對zui遭情況運行條件。
  
  智能電網(wǎng)技術提供了使用新方法的機會,可優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行。這些方法可以與智能電網(wǎng)技術一起運行,包括:
  
  -使用更多的可控發(fā)電、存儲和負載,優(yōu)化發(fā)電和負載的平衡。
  
  -改變當前條件優(yōu)化裝置容量。條件可以包括室溫、電流和維護等。
  
  -使用本地控制的發(fā)電、存儲和負載,減小裝置容量變化和電源質(zhì)量問題。

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