綜合能源接入電網管控技術體系研究

茹琦

摘? ?要：隨著科學技術的不斷進步與發展，人們對新能源的不斷探索與發掘，近年來的各類綜合能源例如光伏等普遍得到了迅速的發展，為確保綜合能源在電力系統中能夠得到充分的利用，綜合能源接入電網管控技術體系的研究工作也在不斷被重視和強化。本文主要針對綜合能源接入電網管控技術體系進行研究，首先對電網管控技術體系進行了介紹，然后對管控技術體系的主要功能要求進行了分析，接著對管控技術體系的基本設計方法進行了探討，最后簡單說明了綜合能源對管控體系的相關影響。

關鍵詞：綜合能源? 接入? 電網? 管控技術

中圖分類號：TM761? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0026-02

1? 電網管控技術體系概述

近幾年來，隨著生活水平的不斷提高，人們的用電需求也在不斷增長，因此不斷增加了電力系統的用電負荷，使輸電容量不斷呈現了增多的趨勢。隨著用戶對靈活性、可靠性、安全性及多樣性等方面供電要求的不斷提高，研究人員也逐漸加大了對綜合能源及電網管控技術的利用與重視，電網管控技術體系也應運而生[1]。

1.1 電網管控技術體系的定義

電網管控技術體系綜合了發電、配電及用電等多種功能，是一個可以完成自治活動的能源技術競爭系統，有著較高的社會效益、技術效益以及經濟效益。電網管控技術體系主要包括直流電網、交流電網以及交直流電網管控。其中直流網絡構架與負荷多樣性的發展趨勢更加符合當前需求，相較于交流電網來說具有高效率、低損耗以及操作簡單的特點，但該方式目前還處在初級研究階段，因此還需要進行長期的發展和推廣。交流電網中具有間歇性、隨機性以及雙向流動性等特點，因此其一般會面臨保護控制以及電能質量等方面的問題。交直流混合電網中同時包括了交流母線和直流母線，可以直接對交流負荷或直流負荷進行供電，從而使換流問題得到了有效的解決，具有較高的發展潛力。

1.2 電網管控技術體系的特點

電網管控技術體系是通過特殊的方式將儲能裝置、負荷單元和分布式電源等進行組合，從而形成相應的具有一定控制能力、保護能力及獨立管理能力的新型電力網絡系統。其主要特點包括以下幾方面：

（1）其在供能方面其具有多源低慣性的特點，該體系通過將低慣性電力電子裝置以及新能源發電技術作為中心，形成了一個具有多種狀態、維度以及約束的較為復雜的電力系統。（2）該系統在運行過程中具有多模式協調運行的特點，其中主要包括孤島以及并網這兩種模式，同時在運行過程中，還可以無縫地在兩種模式之間進行平滑切換，從而確保了整個系統的可控性以及靈活性。（3）電網管控技術體系還具有多級架構靈活互動以及多模塊可以進行互補的特點，當該系統處在并網模式下時，可以使分布式電源、公共電網以及負荷的運行達到協調及一體化，同時還可以確保能夠高效利用相關的各種資源及能源。一旦電網意外出現故障，該系統可以自主切換為相應的孤島模式，向敏感負電荷單獨進行供電，從而使用戶的用電需求能夠得到保障。

2? 管控技術體系的主要功能要求

管控平臺的出現確保了大量綜合能源的運行管理需要能夠得到相應的滿足，該方法通過配合有關的配電網自動化控制中心，從而使綜合數據在運行過程中的數據接入能夠被進行實時監控。同時還能及時修正系統的負荷預測以及綜合能源的功率預測，具有多種多樣的功能從而使電網的運行及安全能夠得到一定的保障[2]。

2.1 運行分析應用方面

通常情況下，電網管控技術體系的主要業務包括幾類：（1）對電站、區域及全市的發電功率以及數值天氣預測，分析饋線、變電站的可接入容量以及修正相應的負荷預測。（2）對饋線、變電站、全網、區域、及綜合能源電站等展開監視活動，且其內容包括對氣象、負荷、滲透率以及發電量的監視。（3）針對綜合能源的功率預測準確性、發電特性以及其發電效益進行分析。

2.2 運行管控服務方面

依據信息服務、管理服務以及綜合能源運行控制等多方面的需求來看，電網管控技術體系的主要功能包括幾類：（1）運行管控功能的內容主要是群控功能、斷面安全協調控制功能、電壓無功管理功能以及斷面安全協調控制功能，能夠起到對綜合能源的監視、記錄以及保護等作用。（2）管理服務功能的內容主要是綜合能源的發電管理服務功能以及運行管理服務功能，能夠使電能的質量及可靠性得到一定程度的提高。

3? 管控技術體系的基本設計方法

3.1 整體部署的設計

管控平臺的結構形式主要表現為分層分布，嚴格依照了相關規定并結合了實際情況，使綜合能源能夠在供電局的管轄范圍內進行數據接入、信息服務以及運行分析。同時還能預測其功率并進行運行管控等活動，對區域綜合能源的服務管控起到一定的支撐作用。此外，管控平臺還具備能夠進行遙信、遙測以及相關數據儲存等功能的服務器，能夠同時進行綜合能量狀態量數據及模擬量數據的采集活動，下發相關的遙調及遙控的命令，對歷史運行數據和電網模型的數據進行儲存，并且還可以對相應數據信息進行分析、展示以及發布[3]。

3.2 相關數據層的設計

內存數據庫以及關系數據庫是數據層的主要構成，相應數據在被應用前通常都要經過先通過接收和抽取相應的數據信息，然后經過ETL工具或JAVA程序的分析與處理后進行入庫。其中內存數據庫的運作方式主要是使用輕量級的內存庫redis對實時數據進行儲存，然后進行接口調用，最后展示相應的SVG數據;而關系數據庫則主要利用mysql對歷史的數據進行儲存，緊接著則要執行相應的指標任務，最后進行圖形報表的展示。

3.3 數據接口的設計

（1）管控平臺可以從電能量計量系統中通過利用中間數據庫的方式來對配電變壓器的有關數據進行獲取。（2）該平臺可以通過利用文件或中間數據庫的方式從配電自動化系統中獲得相關的網絡拓撲以及一次設備的相關參數等實時數據，并通過與配電自動化系統的交換，實現多種靜態參數的獲取。（3）管控平臺可以通過文件的方式從相應的負荷預測系統中獲得第二天的相關數據預測。

4? 綜合能源對管控體系的相關影響

綜合能源對管控系統影響分別表現在不同的方面，其中對變電站的影響主要包括兩點：（1）對母線電壓的主要影響，即通過對相關數據的收集與分析，可以明顯看出綜合能源的功率變化對變電站母線電壓產生了一定的影響。同時不難發現，某地區天氣的突然變化也會對該地區的光伏總有功功率產生很大的影響。（2）對主變壓器運行的影響，有關數據表明，天氣突變對母線電壓的影響作用也同樣適用于對主變壓器的運行狀態改變上，因此，通過對管控體系的科學利用能夠有效使電站的運行安全得到保證。

5? 結語

綜上所述，隨著國家電網的不斷發展壯大，相應電網事業的創新與改革活動也在不斷被推進，綜合能源接入電網管控技術體系便是其中一個例子，其應用不僅能夠使電力能源的利用效率得到大大的提高，同時還能使用戶的用電可靠、安全等方面的要求得到相應的滿足。因此，相關的工作人員更應該不斷加強對相關技術的研發工作，不斷健全和完善相應的電網系統，從而使我國居民各方面的用電需求能夠得到有效的解決。

參考文獻

[1] 王成山，武震，李鵬.分布式電能儲存技術的應用前景與挑戰[J].電力系統自動化，2014（16）：1-8.

[2] 李玉梅，查曉明，劉飛.帶恒功率負荷的直流微電網母線電壓穩定控制策略[J].電力自動化設備，2014（8）：57-64.

[3] 周孝信，陳樹勇，魯宗相.電網和電網技術發展的回顧與展望——試論三代電網[J].中國電機工程學報，2013（22）：1-11.