智能电网安全运营的问题及对策

李璨

摘 要：随着智能电网安全运行控制技术的成熟，基于智能输、配电及电能质量的安全保障与可靠高效运行管理的智能电网及相关配套领域的前沿技术应用，变得极为重要。本文结合大数据、物联网及高速双向信息数据传输网络构建的智能电网的全面运用，通过对建立可靠安全运营环境下的智能电网大数据预警信息高速处理模式分析，提出智能电网安全运营对策。

关键词：智能电网 输配电 安全运营 对策

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（c）-0039-02

1 智能电网运营重点问题

智能电网涵盖电力生产的发电、输电、配电和用电全过程，主要包括点对点、点对多点区域网的电源侧、电网侧、需求侧及所涉的发电、输、变电、调度、配电、用电多个环节。在目前对智能电网有关的研究中，关注的重点问题主要集中在特高压电网联网、直流电网联网以及输变电系统的优质高效，智能调度与厂网兼容交互的协调集成，需求侧分布式智能负荷运行控制与用户用电管理开放、诊断及自愈，以及大数据预警信息高速处理的可靠质量等方面。

2 智能电网运营策略

智能电网运用大数据、云计算、物联网及信息通信技术，通过广域参数动态量测与状态监测，电网协调防御、实时预警信息处理和控制，电力交互自我监测和分配，运用削峰、填谷，补偿校正，优化电网用电方式，来实现电网精益化运行与集中监控、电网负荷精细化调度与集中管理、电网智能化运行与集中维护。

2.1 智能电网运行监控策略

通过采集监测各种扰动数据进行，进行现地SCADA以及快速的诊断与实时补偿，完成智能电网云平台数据的高速、双向、实时数据的获取、验证、分析，以及运维保护、远程控制与管理。通过先进的监测电网参数量测技术，对影响电能质量的脉冲跳（闪）变涌流、频率漂移、负荷谐波电流变化、电压峰谷突变、三相电网不平衡等影响电网电能运行、供电安全策略及电能质量标准的因素进行实时监测，评估电网设备控制及电网的完整性的电能质量状况，连接多种超值超限监测报警设备，以满足对智能电网工作运行参数监测监控管理要求。通过电能相位关系、功率因数补偿、输变电线路变压器负荷、电能消费数据进行在线分析及快速处理，实时预警可能影响电网安全运行、导致电网故障的系统状态，并由智能电网实时数据库准确按照所设定的技术与管理方案，快速恢复到运行的正常工作状态，从而能实现智能电网的自愈。

2.2 智能电网安全策略

2.2.1 智能电网安全设计

智能电网采用抵御电网安全风险、电网网络安全进行二次优化主站一体化网络结构设计，主要包括电网自动化系统与电网智能运营管理系统等，以实现数据采集、信息通信技术集成及馈线自动化等任务，同时结合智能电网应用软件，实现电网管理信息处理与运行监控、配网地理信息采集处理等功能。

智能电网通常应用连接多个电源的网络设计方式，实现故障状态下的自愈。当出现故障或发生其他的问题时，在电网设备中的先进的传感器确定故障并和附近的设备进行通信，以切除故障元件或将用户迅速地切换到另外的可靠的电源上，提升电网运行的安全可靠性。同时，传感器还有检测故障前兆的能力，在故障实际发生前，将设备状况告知系统，系统就会及时地发出预警信息。

2.2.2 智能电网安全运行技术途径

通过接入电网系统的无线信息通信、大数据及物联网技术，对配网线路与配电终端，实时监测配电线路的电压、电流，监控设备运行管理所需的工作运行参数、当前设备参数、运行数据调变等。通过遥信、遥测、遥控，实现对配网及配电设备运营数据的数据信息分析、处理与运营情况的实时监控、远程控制故障信息的报警与负荷开关的自动控制，以集中化配网管理、智能化优化配电运行。对配网与配电设备运营过程中出现的数据超差、超限及其他故障，则通过配电自动故障报警、自动快速故障区域隔离、故障部位自动查找以等，配合电力运营调度管理人员有效监控电网工作运营，对确定的配网线路数据进行分析，查找并判明故障原因，采取最优的故障隔离，通过远程控制开关，按照事先确定的故障处置预案，运用电网重配及转移负荷等措施，有效控制可能出现的跳闸及断网故障，对已造成的故障尽可能通过远程自动化控制开关实现负荷的转移接续，保障电网线路及设备的高可靠、高质量运行。

2.3 智能电网电能质量管控策略

2.3.1 电能质量管控标准

依据《电能质量供电电压允许偏差》（GBT 12325-2003）《电能质量电力系统频率允许偏差》（GB/T 15945-1995）《电能质量三相电压允许不平衡度》（GBT15543-2008）《电能质量电压允许波动和闪变》（GB 12326-1990）和《电能质量公用电网谐波》（GB 14549-93）等5项标准，重要负荷的电能质量参数主要包括三个方面：（1）电压和电流偏差：过电压、欠电压；电压跌落、电压突升；电压波动和负序、闪变与电压暂降。（2）频率偏差：频率偏差；非线性负荷导致电网发生谐波、间谐波；三相不对称。（3）供电连续性：瞬时断电、暂时断电、持续断电。

2.3.2 电能质量管控途径

智能电网通过监测和执行电能质量从“标准”到“优质”的电能质量等级划分，应用先进的感测设备技术和控制方法，优化决策支持系统技术，减少由于开关涌流、谐波源、闪电和线路故障引起的电能质量的扰动，限制用户负荷产生的谐波电流注入电网，降低潮流阻塞，有效解决不同发电形式的接入、用电侧和电网的智能化用电，以及不同用户对不同电能质量等级的需求，实现优化调度，改善电能质量，确保电网的电能质量等级，达到可靠、高效运行目标。

2.4 智能电网供电服务策略

智能电网供电系统以保障用户对电力需求及安全运用为基本出发点，在实际运营中通过保障电网的可靠性、安全性、电能质量和效率，提升优质供电服务效能。主要采取以下策略。

（1）通过转移或减少电力高峰需求，实现电网供电能力与用户用电需求间的平衡。

（2）通过降低电网线损及提升调峰运营的效率，实现节能降耗，获得较高的效费比。

（3）通过对用户供电与电力使用制定优选预案，结合大数据、互联网、云计算，通过实时、双向、高速处理的通信系统，对当前的用户电力系统工作状况与电力使用服务管理情况以及电力消费的成本等按照预案进行有效可靠的平衡运行。

（4）通过对供电服务应用数据的实时获得及数据分析，在线自我评估并可靠预测正在发展可能导致电网供电中断的问题，执行决策支持控制算法，限制或调整电力供应可能造成的中断，确保可靠的供電服务运用。

3 结语

综上可知，随着智能电网安全运行控制技术的成熟，智能电网及相关配套领域的前沿技术应用，成为构建全球能源互联网及实现全球能源的平衡高效安全发展的基础保障。在电力系统发电、输变电、消纳以及实现大规模不同系统能源与常规电源接近的可调度运行和控制技术创新等方面具有决定性、根本性的作用。

参考文献

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