CN103094985A - 一种智能电网系统 - Google Patents

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王江阳
陈涛
李建贵
黎国
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Abstract

本发明公开了一种智能电网系统，包括发电站、智能配电变电站、智能输电变电站、电网智能调度中心、智能分配终端、智能固态表计和使用终端，发电站、智能配电变电站和智能输电变电站均设有数据采集系统，电网智能调度中心包括发电管理中心和用户管理中心；发电站依次与智能配电变电站和智能输电变电站相连，发电站、智能配电变电站、智能输电变电站和数据采集系统分别与发电管理中心连接，发电管理中心通过通讯网络与用户管理中心连接，用户管理中心与多个智能分配终端相连，智能分配终端与智能固态表计连接，智能固态表计连接使用终端。本发明能实现用户管理中心和使用终端的双向通信，能实现设备和设备、设备和系统、系统和系统之间的相互通信。

Description

一种智能电网系统
技术领域
本发明涉及一种智能电网系统。
背景技术
多年来，我国电力行业大力加强电网基础建设，同时密切关注国际电力技术发展方向，重视各种新技术的研究创新和集成应用，自主创新能力快速提升，电网运行管理的信息化、自动化水平大幅提高，科技资源得到优化，建立了位居世界技术前沿的研发队伍和技术装备，为建设智能电网创造了良好条件。 
随着我国经济的快速发展与科学技术的进步，电力需求数量与电力需求质量越来越高。智能电网是我国电网发展的必然趋势，它将谱写电网建设的新篇章。智能电网具有以下优势： 
（1）具备强大的资源优化配置能力。智能电网建成后，将形成结构坚强的受端电网和送端电网，电力承载能力显著加强，形成“强交、强直”的特高压输电网络，实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送，区域间电力交换能力明显提升。 
（2）具备更高的安全稳定运行水平。电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升，电网各级防线之间紧密协调，具备抵御突发性事件和严重故障的能力，能够有效避免大范围连锁故障的发生，显著提高供电可靠性，减少停电损失。 
（3）适应并促进清洁能源发展。电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制，结合大容量储能技术的推广应用，对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升，使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。 
（4）实现高度智能化的电网调度。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统，实现电网在线智能分析、预警和决策，以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。 
（5）实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。通过智能电网调度和需求侧管理，电网资产利用小时数大幅提升，电网资产利用效率显著提高。 
（7）实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成智能用电互动平台，完善需求侧管理，为用户提供优质的电力服务。同时，电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策以及电动汽车充放电机制，有效平衡电网负荷，降低负荷峰谷差，减少电网及电源建设成本。 
（8）实现电网管理信息化和精益化。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系，实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能，全面实现电网管理的信息化和精益化。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用基于微处理器的智能固态表计替代原有的电磁表计及其读取系统，能实现用户管理中心和使用终端的双向通信，采用开放的通信架构，能实现设备和设备、设备和系统、系统和系统之间的相互通信的智能电网系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智能电网系统，它包括发电站、智能配电变电站、智能输电变电站、电网智能调度中心、智能分配终端、智能固态表计和使用终端，发电站、智能配电变电站和智能输电变电站均设有数据采集系统，电网智能调度中心包括发电管理中心和用户管理中心；
发电站依次与智能配电变电站和智能输电变电站相连，发电站、智能配电变电站、智能输电变电站和数据采集系统分别与发电管理中心连接，发电管理中心通过通讯网络与用户管理中心进行数据交互，用户管理中心分别与多个智能分配终端相连，每个智能分配终端分别与智能固态表计连接，智能固态表计与使用终端相连。
发电管理中心包括发电站监控系统、发电站智能调控系统、变电站监控系统、自愈系统、储能管理系统和应急处理系统。
用户管理中心包括用户端控制系统、电费管理系统、分时电价及电费费率管理系统、用户端监控系统和故障处理系统。
自愈系统结合发电站监控系统、发电站智能调控系统、变电站监控系统和储能管理系统所采集存储的运行状态数据信息对系统进行实时仿真，实现故障发展快速仿真的实时预测，并对发生故障的元件进行隔离，使系统迅速恢复正常运行状态；同时，所述的应急处理系统与自愈系统紧密配合，根据自愈系统的仿真信息和据侧信息对发生的故障进行各种应急处理。
发电站、智能配电变电站、智能输电变电站和数据采集系统与发电管理中心之间的通信方式为网络通讯；用户管理中心与各智能分配终端以及各智能分配终端与智能固态表计之间的通信方式均为网络通讯。
发电站采用分布式发电，各台发电机组之间通过网络通讯实现数据交互，形成一个可调度的虚拟电厂。
智能固态表计设有微处理器模块，能在用户管理中心和使用终端之间进行双向通讯：智能固态表计能计量每天不同时段电力的使用和电费的情况，还能储存用户管理中心下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知使用终端应该实施的费率政策。
本发明的优点在于：
1、采用基于微处理器的智能固态表计替代原有的电磁表计及其读取系统，能实现用户管理中心和使用终端的双向通信，能评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电，还能对用户下达高峰电力价格信号及电费费率，用户能根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部电力使用的策略。
2、自愈系统能根据其他系统采集存储的数据信息进行实时仿真，对故障情况进行预测和分析，对于出现故障的元件进行隔离，使系统迅速恢复正常，同时与应急处理系统相配合，对故障元件进行各种应急处理。
3、采用分布式发电，可以充分开发利用各种各样的分散能源，提高能源的利用效率；多台发电机之间能通过网络通讯进行数据交互，形成一个可调度的虚拟电厂。
4、采用开放的通信架构，电网元件之间采用网络化的通讯，能够实现设备和设备、设备和系统、系统和系统之间的相互通讯。
附图说明
    图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。
如图1所示，一种智能电网系统，包括发电站、智能配电变电站、智能输电变电站、电网智能调度中心、智能分配终端、智能固态表计和使用终端，发电站、智能配电变电站和智能输电变电站均设有数据采集系统，电网智能调度中心包括发电管理中心和用户管理中心；
发电站依次与智能配电变电站和智能输电变电站相连，发电站、智能配电变电站、智能输电变电站和数据采集系统分别与发电管理中心连接，发电管理中心通过通讯网络与用户管理中心进行数据交互，用户管理中心分别与多个智能分配终端相连，每个智能分配终端分别与智能固态表计连接，智能固态表计与使用终端相连。
发电管理中心包括发电站监控系统、发电站智能调控系统、变电站监控系统、自愈系统、储能管理系统和应急处理系统。
用户管理中心包括用户端控制系统、电费管理系统、分时电价及电费费率管理系统、用户端监控系统和故障处理系统。
自愈系统结合发电站监控系统、发电站智能调控系统、变电站监控系统和储能管理系统所采集存储的运行状态数据信息对系统进行实时仿真，实现故障发展快速仿真的实时预测，并对发生故障的元件进行隔离，使系统迅速恢复正常运行状态；同时，所述的应急处理系统与自愈系统紧密配合，根据自愈系统的仿真信息和据侧信息对发生的故障进行各种应急处理。
发电站、智能配电变电站、智能输电变电站和数据采集系统与发电管理中心之间的通信方式为网络通讯；用户管理中心与各智能分配终端以及各智能分配终端与智能固态表计之间的通信方式均为网络通讯。
发电站采用分布式发电，各台发电机组之间通过网络通讯实现数据交互，形成一个可调度的虚拟电厂。
智能固态表计设有微处理器模块，能在用户管理中心和使用终端之间进行双向通讯：智能固态表计能计量每天不同时段电力的使用和电费的情况，还能储存用户管理中心下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知使用终端应该实施的费率政策。 

Claims (7)

1.一种智能电网系统，其特征在于：它包括发电站、智能配电变电站、智能输电变电站、电网智能调度中心、智能分配终端、智能固态表计和使用终端，发电站、智能配电变电站和智能输电变电站均设有数据采集系统，电网智能调度中心包括发电管理中心和用户管理中心；
发电站依次与智能配电变电站和智能输电变电站相连，发电站、智能配电变电站、智能输电变电站和数据采集系统分别与发电管理中心连接，发电管理中心通过通讯网络与用户管理中心进行数据交互，用户管理中心分别与多个智能分配终端相连，每个智能分配终端分别与智能固态表计连接，智能固态表计与使用终端相连。
2.根据权利要求1所述的一种智能电网系统，其特征在于：所述的发电管理中心包括发电站监控系统、发电站智能调控系统、变电站监控系统、自愈系统、储能管理系统和应急处理系统。
3.根据权利要求1所述的一种智能电网系统，其特征在于：所述的用户管理中心包括用户端控制系统、电费管理系统、分时电价及电费费率管理系统、用户端监控系统和故障处理系统。
4.根据权利要求1所述的一种智能电网系统，其特征在于：所述的自愈系统结合发电站监控系统、发电站智能调控系统、变电站监控系统和储能管理系统所采集存储的运行状态数据信息对系统进行实时仿真，实现故障发展快速仿真的实时预测，并对发生故障的元件进行隔离，使系统迅速恢复正常运行状态；同时，所述的应急处理系统与自愈系统紧密配合，根据自愈系统的仿真信息和据侧信息对发生的故障进行各种应急处理。
5.根据权利要求1所述的一种智能电网系统，其特征在于：所述的发电站、智能配电变电站、智能输电变电站和数据采集系统与发电管理中心之间的通信方式为网络通讯；用户管理中心与各智能分配终端以及各智能分配终端与智能固态表计之间的通信方式均为网络通讯。
6.根据权利要求1所述的一种智能电网系统，其特征在于：所述的发电站采用分布式发电，各台发电机组之间通过网络通讯实现数据交互，形成一个可调度的虚拟电厂。
7.根据权利要求1所述的一种智能电网系统，其特征在于：所述的智能固态表计设有微处理器模块，能在用户管理中心和使用终端之间进行双向通讯：智能固态表计能计量每天不同时段电力的使用和电费的情况，还能储存用户管理中心下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知使用终端应该实施的费率政策。
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