智能电网监控系统研究.pdf

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1、2014年第5期深圳职业技术学院学报NO．5，2014DOI：10．13899~．cnki．szptxb．2014。05，003智能电网监控系统研究木王根平，王雅慧2(1．深圳职业技术学院机电工程学院，广东深圳5180552．湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082)摘要：为实现智能电网负荷均衡和电能质量控制，采用低成本的RFID与卫星通信技术相结合的方式来实现电网负荷及相关参数的实时和全方位的监控．在实时和全方位监控基础上，设计实现了监控系统的体系结构和协调控制策略，为提高系统运行负荷率提供了可能，并可实现电网系统在各种约

2、束条件下的优化运行．关键词：智能监控系统；同步；体系结构；协调控制策略；智能电网中图分类号：TM76文献标志码：A文章编号：1672—0318(2014)05—001303国际上用户年平均停电时间：1目前电网监控系统存在的问题东京电力公司：3～8min；目前电力网络监控系统，面临的最主要的问美国城乡平均小于120rain；题就是负荷采样时间不能同步，有些关键点没法韩国小于20rain．实时观测，采样汇总得到的数据不能准确反映电而且，电网大量投资带来的高冗余容量并没有力系统的真实负荷和运行状态，使得在设计、运带来电网的可靠性和稳定性．

3、导致这些问题的根源行和控制电力网络系统时，不能充分利用系统的在于：1)在各个环节进行数据采样时，不能做到同工作容量，不能协调好发输配的关系，也就不能步，使得数据缺乏真实性(由于电力系统的过渡过及时有效地实现负荷的削峰填谷，造成投资和资程太快)；2)主要是因为技术和成本的原因，许多源的极大浪费．关键点的状态没有进行检测监控．根据相关统计分析【l】，我国电力线路和变电2智能电网监控系统构建设备全年运行的平均负载率，设备容量的平均使用率只有近30％．要构建智能电网监控系统，应该从采用现代以用户平均停电时间指标来衡量，在2011通信技术，实

4、现电网状态全方位实时同步检测监年统计得到有关地方的年停电数据如下_J]：控着手．中国城市年平均停电时间(小时／户)：7．0lh；2．1智能电网同步实时监控技术及实现方案中山供电局：39．6min；2．1．1保证监控系统同步实时的技术实现佛山供电局48rain；在智能电网监控系统中，充分利用卫星通信中深圳1．28h；的同步技术和定位技术，可以解决电力系统监控中广州1．79h；存在的电网运行状态监测不能同步和定位的问北京1．64h；题．在卫星通信系统中，GPS和北斗系统是国内应上海1，47h；用最广泛的2种系统．合肥：3．71h．所有G

5、PS(北斗)装置，使用的都是同一个时收稿日期：2014—0430项目来源：深圳市战略性新兴产业发展专项资金资助项目(JCYJ20120617144348493)作者简介：王根平(1966)，男，江西南昌人，博士，教授级高级工程师，主要研究方向：新能源技术、自动控制、网络通信技术钟源，而且这个时钟源提供的时间精度都在纳秒网检测节点周边，用带编号的RFID节点代替GPS级(10。9秒)．电力系统的过渡过程，虽然很短，(北斗)节点；3)RFID节点按设置好的频率将但过渡时间也一般都有毫秒级(10秒)．通过检测到的电网参数发射传送到GPS(

6、北斗)节点；纳秒级的时钟源来采样毫秒级动态过程，精度是4)GPS(北斗)节点在收到带编号的RFID信息没什么问题的．现在一般的传感器采样装置的采时，即将自己的地理数据和当时的时间信息添加样频率都在兆赫兹(10。。秒时间间隔，MHz)级到带编号的RFID信息中，并将自己当时检测到别，如果我们用GPS(北斗)装置的时钟源来驱的电参数一并传送到微网信息监控中心，如图2动兆赫兹级的电信号传感器(电压传感器，电流所示．传感器，或频率传感器)，所得到电参数的实时这样，所有节点，无论是GPS(北斗)节点还性，同步性应该没有任何问题．图1为GPS(

7、北是RFID节点数据都是地理一时间一电力采样数据斗)装置实现同步实时采样电参数的方案实现的三维数据．图．所以，从技术上来讲，采用GPS(北斗)通过这种RFID替代GPS(北斗)的方案，可同步技术，可以有效解决监控系统对电网各关以大大减少GPS(北斗)装置的使用，由RFID节键点参数采样的实时性和同步性，从而保证所点与GPS(北斗)相结合的信息传递方案，将大大得到的数据能够真实反映电网的负荷状态和运降低监控系统建设成本．示意图如图3所示．行状态．2．2智能电网监控系统体系结构2．1．2低成本的RFID节点和GPS(北斗)节点智能电网监

8、控系统的体系结构，拟采用独立的相结合通信网络实现分层体系结构L2J．这样做的优点有：1)网络的任何RFID无线射频通信技术，具有成本低廉、修改，只是节点数量的增加或减少，不会影响到系传输数据和距离可控的优势．统的体系结构；2)系统扩展