丁立波 龐亮

摘 要：智能電力管理系統(tǒng)優(yōu)化了電網(wǎng)運行，讓電力運行更具穩(wěn)定性和持續(xù)性，提高了電能的利用效率;智能電力管理系統(tǒng)使得整個電網(wǎng)在智能的監(jiān)管模式下大大提高了安全性和操控性。因此智能化電力管理是未來電力系統(tǒng)管理的發(fā)展方向，也必將給電力行業(yè)帶來革新和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能化;電力管理系統(tǒng);供配電

現(xiàn)代電力網(wǎng)絡系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展代表著人類進步的歷程。從十八世紀人類開始探索電的存在，到二十一世紀電力行業(yè)發(fā)展的今天，電成為了人類發(fā)展進程中革命性的突破;從德國西門子研制成世界第一臺工業(yè)用發(fā)電機，到如今多種模式的發(fā)電、輸電和配電格局，電成為了人類走向光明的一盞引路燈。

隨著時間的遷移、科技的發(fā)展，邏輯運算能力和智能分析的快速成長，電力行業(yè)中每一個環(huán)節(jié)都經(jīng)歷著快速的變革和創(chuàng)新。傳統(tǒng)配電網(wǎng)整個輸配電線路需要花費大量的人力物力的投入，而且電力有效利用率偏低，整體電網(wǎng)控制分散，不便于管理。但智能化逐漸與電力系統(tǒng)相結(jié)合，使得電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟便利。智能電力管理系統(tǒng)對電網(wǎng)也越來越重要，并成為今后電力行業(yè)發(fā)展的趨勢。

1.智能化電力管理系統(tǒng)的功能和應用

智能電網(wǎng)被稱為“電網(wǎng)2.0”，它基于高速穩(wěn)定的通信，通過先進可靠的監(jiān)測技術(shù)，使用高級的邏輯算法提供持續(xù)、經(jīng)濟和安全的電力。近年來，國家對新能源尤為重視，新能源逐步發(fā)展壯大，電力發(fā)展也受到全世界的青睞。國家電網(wǎng)在“十二五”計劃中投資5000億元，電網(wǎng)中大型能源基地與主要負荷中心連接，建成“三橫三縱”的特高壓骨干網(wǎng)架和13回長距離支流輸電工程，初步建成世界一流的智能電網(wǎng)。 國家電網(wǎng)還發(fā)布了《堅強智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系規(guī)劃》，是智能電網(wǎng)的引領性標準，為中國智能電網(wǎng)管理發(fā)展拓寬道路，并奠定基礎。

常規(guī)電力網(wǎng)絡系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和供配電網(wǎng)絡組成。其中供配電主要采用高壓進線，經(jīng)過變壓器變電，然后逐級配電的模式，高壓用電多為10 千伏，低壓用電多為0.4千伏。以成套配電柜進行終端電源供電，每一套配電柜與上端進線柜組成一套供電系統(tǒng)，配電柜內(nèi)有真空斷路器、空氣斷漏器或者塑殼式斷路器，為下端用電負載供電，每個供電回路又配有相應的控制回路，來實現(xiàn)配電供電過程中的控制和保護功能。智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，就是運用信息采集系統(tǒng)以通訊方式采集電網(wǎng)中電力參數(shù)和運行狀態(tài)，上傳至上位機，上位機通過電網(wǎng)管理系統(tǒng)軟件以邏輯運算形式進行高級計算，然后下達命令給終端，從而實現(xiàn)控制終端的方式，整個過程均通過計算機完成，無需人為操作。

電網(wǎng)的智能化管理主要體現(xiàn)于電力網(wǎng)絡的實時監(jiān)測、電能質(zhì)量的分析和電能的合理分配。以羅克韋爾公司研制的電力管理系統(tǒng)PEMS（Power management system）為代表，綜合了電力網(wǎng)絡大部分智能化的功能，如：電網(wǎng)監(jiān)測、回路控制、變壓器控制、發(fā)電機控制、同期并網(wǎng)控制、電能管理、智能減負荷等。PEMS管理系統(tǒng)應用于大型用電場所和獨立性比較強的無人管理系統(tǒng)，我國海洋石油建設大部分使用此系統(tǒng)進行綜合管理，實現(xiàn)了高端智能的管理，并提高了海洋石油作業(yè)的工作效率。

智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)的主要功能：

①智能化電網(wǎng)管理系統(tǒng)通過電力儀表和通訊設備對電網(wǎng)參數(shù)及電網(wǎng)發(fā)電與耗電設備情況進行監(jiān)測，并為電網(wǎng)分析和控制做充分準備。監(jiān)視發(fā)電機的工作狀態(tài)，主要包含電氣參數(shù)的監(jiān)測，工況監(jiān)視以及累計運行時間等。系統(tǒng)除了對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行監(jiān)視，還實時通訊網(wǎng)絡狀態(tài)的監(jiān)視，保持通訊網(wǎng)絡的正常運行。

②智能化電網(wǎng)管理系統(tǒng)對用電情況進行監(jiān)測，通過報表和實時曲線顯示一段時間內(nèi)電網(wǎng)的用電需求量，以此建立能源使用的基準線。通過基準線和實時曲線的比對，反應當時電網(wǎng)的用電和發(fā)電情況。測量和記錄能源的使用情況，識別高峰周期需求周期與設備運行相關(guān)的消耗。對電網(wǎng)使用質(zhì)量進行實時監(jiān)控，分析電網(wǎng)電能質(zhì)量，然后反饋報警或者減載信號。進行成本核算，分析各設備、各平臺和系統(tǒng)的能源費率，確定能源花費流向，體現(xiàn)智能化的經(jīng)濟性。

③智能化電網(wǎng)管理系統(tǒng)通過對整個電網(wǎng)情況的數(shù)據(jù)采集進行集中實時分析和處理，進行相應的信息反饋。對下端負載情況實時調(diào)整，比如：電網(wǎng)的同期并網(wǎng)、有功無功調(diào)節(jié)、負載減載策略等。對下端用電負載用電情況合理分析，如出現(xiàn)電路故障，可進行智能減載，然后對用電回路進行故障分析，直至故障解決，重新恢復各個負荷的用電，整個過程均通過上位機的邏輯分析并下達指示命令，自動控制終端進行分合閘等控制操作。讓電網(wǎng)持續(xù)平穩(wěn)供電，降低人為操作故障，并提高用電安全。

智能電力網(wǎng)絡管理系統(tǒng)體現(xiàn)了人類對電力網(wǎng)絡管理的智能化需求，體現(xiàn)了在智能化發(fā)展下人類前進的步伐，也體現(xiàn)了電力網(wǎng)絡未來發(fā)展的前景。

2.智能化電網(wǎng)管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)以計算機和通訊技術(shù)發(fā)展為依托，逐步完善智能化。目前國內(nèi)和國際大品牌公司Siemens、ABB、AB、Schneider，分別推出自主研發(fā)的智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，如PMS/PEMS/DMS等等，讓智能化的電網(wǎng)管理快速成長。

從智能一次電氣元件方面，對斷路器、接觸器、變頻器增加智能化模塊，讓每個元件都能獨立通訊，并連接至網(wǎng)絡，研發(fā)者把電網(wǎng)管理系統(tǒng)以APP形式安裝在管理者的手機上，讓管理者可以脫離地域限制，只要有手機和網(wǎng)絡就可以對電網(wǎng)進行實時監(jiān)控和管理，真正的實現(xiàn)智能化管理。

3.智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)的發(fā)展方向

未來智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)的發(fā)展必將是多元化、實用型和超智能化的。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，智能化的逐步完善，智能化和超智能化的過度，超智能電網(wǎng)將完全脫離人為的程序編寫，系統(tǒng)自助模擬專家的神經(jīng)網(wǎng)絡處理系統(tǒng)，針對電網(wǎng)實際情況實時設定和改寫程序。系統(tǒng)還將進行自身的故障檢測，并能對自身錯誤和故障自我分析，然后進行自我修正。讓系統(tǒng)更加適應突變的情況。

隨著科技的發(fā)展，電力的智能化終將引領人類步入一個全新的時代。

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