基础信息的标准化和规范化在智能电网建设中的作用与意义.pdf

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1、第##卷!第"%期./0$##!1/$"%"%%+年!%月"-日234$"-""%%+基础信息的标准化和规范化在智能电网建设中的作用与意义江道灼!!申屠刚!!李海翔"!吴志力#!杨贵玉!!!$浙江大学电气工程学院"浙江省杭州市#!%%"&#"$浙江省电力公司"浙江省杭州市#!%%%&##$浙江省电力设计院"浙江省杭州市#!%%!"$摘要!电力系统的发展面临着许多挑战!智能电网被认为是有效的解决方案"开放的信息系统和共享的信息模式是智能电网的基础"分析了电网信息系统的现状和存在的问题!提出了智能电网信息系统的框架!强调了基础信息的数字化#标准化#规范化的

2、重要性$基于变电站的特殊地位!以其为例设计了基础信息平台框架!该平台能够实现信息协议标准化#格式规范化#时标同步化#管理一体化!并可通过级联扩展成全网信息系统而基本结构不变"关键词!智能电网$信息系统$标准化$变电站$基础信息平台$测控装置中图分类号!'(&)*!!引言前并没有明确)独立的信息系统实体存在&所谓的信息系统依附于各调度自动化或变电站自动化监控电力系统在不断发展壮大的同时"面临着许多系统存在"是对各自动化功能系统中信息采集)传问题和矛盾"例如%经济发展与电力建设之间的矛输)存储等环节的抽象概括"是一个纵向结构!见图盾"能源分布与负荷分布之间

3、的矛盾"电网复杂度增!$"并不构成严格意义上的信息系统#各自动化系统加与控制技术之间的矛盾"电能质量与用户要求之的信息采集和应用相对分离)独立并缺乏联系"只有间的矛盾"电力发展与环境恶化之间的矛盾"建设投在跨自动化系统信息应用前"才会有间接联系&最资大与已有资源利用不充分之间的矛盾"等等&这根本的原因是各自动化系统的数据采集和信息处理些矛盾在全球范围内具有普遍性"有的问题"如能源缺乏统一的标准和规范"不同厂家的自动化测控装和负荷的不平衡分布等"在中国尤其突出&国家电置不但在硬件功能上有差异"软件上采用的数字算'!(网公司制定的发展特高压电网的战略"正是

4、出于'*(法)信息模型和通信协议也不尽相同&大范围大容量转移电能的考虑&但从近年来国内外大停电事故来看"现有的技术手段和应对策略不足以解决所有问题"电力工业亟须一种突破&于是智能电网的概念被提出"并被确定为电力工业下一阶'"(段的建设目标&智能电网以安全可靠)经济高效)节能环保为运行目标"有自愈)兼容)坚强)开放"以'#(及支持电力市场和互动化等特征"能够有效地解决当前电力工业发展遇到的问题&电网的智能化体现为全面)及时地掌握电网运图!!纵向结构的信息系统"#$%!!&'()*+,-#)'./.-0+1#-230*-#4,5.-*64-6*0行的信息"

5、综合各自动化功能系统对信息分析的结果"做出最优的反应&因此"精确)快速)开放)共享从应用的角度看"目前信息系统的局限性主要的信息系统是智能电网的基础"也是智能电网与传体现在%统电网的最大区别"有必要对基础信息的标准化和!$信息格式和通信协议不统一&如图!所示"规范化进行研究和分析&自动化设备!装置$的互操作和跨自动化系统的信息'*("!电网信息系统现状综合利用必须经过*协议转换+环节间接实现"增加了实现的难度和不可靠性&电网的信息主要基于各变电站监控系统"但目"$信息分散重复&各自动化系统配备的测控装置可能对同一物理量重复采集"精度不同又以不同收稿日期

6、%"%%+,%-,!!$修回日期%"%%+,%+,%&"的格式存储"造成资源的浪费并引起信息应用时难,!,"%%+"##!"%$!以取舍的问题&智能电网的信息采集对象主要是用户端)输配#$信息时标不同步&首先"变电站内没有普遍电线路和变电站等的各种变量参数&用户端的信息配置全网同步的统一时钟#其次"除了相量测量装置采集包括电能计量)电能质量监测)电费计量以及用!5(6$等少量装置外"现有大部分现场测控装置在电预计等"为潮流调度和电力市场提供支持&用户硬件上都不具备时钟同步模块&于是信息没有在被端信息可以较长的时间间隔!例如)="!"=或更采集时打上统一

7、时间标签"而是以到达后台监控中长$向数据库更新"除了电能质量信息外"其他的也心数据库的时间为标记被提取应用&受不同步采可由历史数据估计得到&对输配电线路测量"以架集)网络延时等影响"信息的时间关联性变差"在分空线路为例"主要包括机械荷载)温度)外部环境的析应用时必然带来一系列问题!如潮流不收敛)状态微气象参数等"这在架空线路发生覆冰现象时尤为估计不准等$&重要"但在线路正常运行时"一般可认为这些参数在*$信息传输接口类型多)接线复杂"可靠性降允许范围内&变电站内的信息参数类型众多也最重低"管理难度增大&要"如电流值)电压值)开关状态)设备运行状态等"-

8、$采集数据的精度受电压互感器-电流互感器支撑着诸多自动化功能系统对电网运行的安全稳定'-(磁饱