CN105024376A - 一种智能电网 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能电网，包括换流站连接在变压器与变压器或用户之间的直流/交流电力线路和自动控制装置；自动控制装置包括主控计算机、PLC、电力伺服装置、驱动装置、及负载控制装置；主控计算机、电力伺服装置通过光通信装置连接PLC；电力伺服装置通过接口电路和驱动装置连接；负载控制装置与驱动装置连接；主控计算机输出任务信息和数据信息到PLC，PLC根据任务信息和数据信息执行输出控制信息到电力伺服装置，电力伺服装置根据控制信息通过驱动装置控制负载控制装置控制负载；电力伺服装置根据数控质量，监控系统设备的运行状态，并向主控计算机进行反馈。本发明使整个电力系统运行的经济、高效、环保和安全等方面有极大提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能电网，属于电力控制技术领域。
背景技术
随着电子信息技术、网络技术、通信技术、计算机技术以及物联网技术等的高速发展，智能电网的可行性越来越好。智能电网(smartpower grids)，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。智能电网的发展在全世界还处于起步阶段，没有一个共同的精确定义，其技术大致可分为四个领域：高级量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。高级量测体系主要作用是授权给用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行；高级配电运行核心是在线实时决策指挥，目标是灾变防治，实现大面积连锁故障的预防；高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险；高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备(资产)“健康”状况的高级传感器，并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成，改进电网的运行和效率。智能电网是物联网的重要应用。
与现有电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，其先进性和优势主要表现在：
(1)具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系，能够抵御各类外部干扰和攻击，能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入，电网的坚强性得到巩固和提升。
(2)信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合，可获取电网的全景信息，及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时，电网可以快速隔离故障，实现自我恢复，从而避免大面积停电的发生。
(3)柔性交/直流输电、网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术的广泛应用，使电网运行控制更加灵活、经济，并能适应大量分布式电源、微电网及电动汽车充放电设施的接入。
(4)通信、信息和现代管理技术的综合运用，将大大提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济和高效。
(5)实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用，为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图，同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。
(6)建立双向互动的服务模式，用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息，合理安排电器使用；电力企业可以获取用户的详细用电信息，为其提供更多的增值服务。
可见智能电网成为电力系统的必然趋势，同时现在网内通信技术虽然采用电网输电线路为载体，虽然能够节约通信线路架设成本，但是同样存在通信带宽小、杂波背景复杂、易受干扰等的缺点，严重影响了电力系统的运行控制和安全性，限制智能电网的发展和应用。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种通信传输效率高、抗干扰的智能电网。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能电网，包括换流站连接在变压器与变压器或用户之间的直流/交流电力线路和自动控制装置；
所述自动控制装置包括主控计算机、PLC、电力伺服装置、驱动装置、及负载控制装置；
所述主控计算机、电力伺服装置通过光通信装置连接PLC；电力伺服装置通过接口电路和驱动装置连接；负载控制装置与驱动装置连接；
所述主控计算机输出任务信息和数据信息到PLC，所述PLC根据任务信息和数据信息执行输出控制信息到电力伺服装置，所述电力伺服装置根据控制信息通过驱动装置控制负载控制装置控制负载；
所述电力伺服装置根据数控质量，监控系统设备的运行状态，并向主控计算机进行反馈。
其中较优地，所述光通信装置包括：
所述光通信装置包括通信光缆、光通信中继装置、中间转接装置和光通信终端；
所述光通信中继装置、中间转接装置和光通信终端均通过通信光缆通信连接。
其中较优地，所述智能电网还包括：主动同步装置，主动同步装置包括：
设置于各电力子网的电源监测装置，各自关联连接到各电力子网的电源监测装置的电源频率变化周期事件计数器、反馈控制器和处理器；
所述各电源频率变化周期事件计数器、电源监测装置、反馈控制器均连接到处理器；
电源频率变化周期事件计数器通过电源监测装置监测电力子网参数的周期性变化，并且向处理器器反馈变化数据；反馈控制器接受处理器输出信息，所述反馈控制器输出连接到主控计算机。
其中较优地，所述智能电网还包括：数据库服务器装置，所述数据库服务器装置包括子数据库服务器或主数据库服务器；
所述子数据库服务器与处理器连接并接受调用，所述主数据库服务器与主控计算机连接并接受调用。
(三)有益效果
本发明提供的智能电网，对整个电力系统兼容和覆盖能力强，通信和控制效率高，系统供电的自动化反馈控制能力强，抗干扰能力强，从而使整个电力系统运行经济、高效、环保和安全等各方面有极大地提高。
附图说明
图1是本发明提供的智能电网的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供一种智能电网，具体包括换流站连接在变压器与变压器或用户之间的直流/交流电力线路和自动控制装置；如图1所示，自动控制装置包括主控计算机、PLC、电力伺服装置、驱动装置、及负载控制装置；主控计算机、电力伺服装置通过光通信装置连接PLC；电力伺服装置通过接口电路和驱动装置连接；负载控制装置与驱动装置连接；主控计算机输出任务信息和数据信息到PLC，PLC根据任务信息和数据信息执行输出控制信息到电力伺服装置，电力伺服装置根据控制信息通过驱动装置控制负载控制装置控制负载；电力伺服装置根据数控质量，监控系统设备的运行状态，并向主控计算机进行反馈。下面对本发明提供的智能电网展开详细说明。
在本发明中，主控计算机按照用户的相应需求指定相应的任务并输出任务信息和数据信息到PLC，所述PLC根据任务信息和数据信息对人物信息和数据信息作相应的处理得到输出控制信息，该控制信息输出到电力伺服装置，所述电力伺服装置根据控制信息通过驱动装置控制负载控制装置控制负载，所述光通信装置传输任务信息、数据信息和控制信息。所述电力伺服装置通过接口电路和驱动装置连接，接受主控计算机和PLC的数控指令。电力伺服装置根据数控质量，监控系统设备的运行状态，通过PLC处理后向主控计算机进行反馈，以及时调整。
光通信装置包括通信光缆、光通信中继装置、中间转接装置和光通信终端，光通信中继装置、中间转接装置和光通信终端均通过通信光缆通信连接光通信装置传输任务信息、数据信息和控制信息。
本发明公开的智能电网，对包括发电系统和供电系统的整个电力系统兼容和覆盖能力强，通过设置的光通信装置有效保证电力系统的主网与子网之间以及子网与子网之间的通信信息流、电能流和业务流的高度统一融合，同时设置的自动控制装置有效增强了系统供电的自动化反馈控制能力，通信传输效率高，抗干扰能力强，从而极大地提高了整个电力系统运行的经济、高效、环保和安全。
本发明提供的智能电网还包括主动同步装置，如图1所示，主动同步装置包括设置于各电力子网的电源监测装置、各自关联连接到各电力子网的电源监测装置的电源频率变化周期事件计数器、反馈控制器和处理器。各电源频率变化周期事件计数器、电源监测装置、反馈控制器均连接到处理器。反馈控制器接受处理器输出信息，反馈控制器输出连接到主控计算机。电源频率变化周期事件计数器通过电源监测装置监测电力子网的相序、电压、频率和相位等参数的周期性变化，并且向反馈控制器反馈变化数据，以实现各子网并网同步。通过设置的主动同步装置，主动对供电主网和各子网的相序、电压、频率和相位等参数进行监控反馈，从而提高了对电网并网状态和安全性进行监控，提高了智能电网的运行安全性，降低事故或者系统损伤的危险。
本发明提供的智能电网还包括数据库服务器装置，如图1所示，数据库服务器装置包括子数据库服务器或主数据库服务器，子数据库服务器接受处理器调用，主数据库服务器接受主控计算机调用。通过设置的包括主数据库服务器和子数据库服务器的数据库服务器装置，便于智能电网的主网控制和子网控制中的数据存储、调用和数据传输，从而提高了数据调用、控制和系统运行效率，降低系统反馈延迟。
综上所述，本发明提供的智能电网，对整个电力系统兼容和覆盖能力强，通信和控制效率高，系统供电的自动化反馈控制能力强，抗干扰能力强，从而使整个电力系统运行经济、高效、环保和安全等各方面有极大地提高。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (4)
1.一种智能电网，其特征在于，包括换流站连接在变压器与变压器或用户之间的直流/交流电力线路和自动控制装置；
所述自动控制装置包括主控计算机、PLC、电力伺服装置、驱动装置、及负载控制装置；
所述主控计算机、电力伺服装置通过光通信装置连接PLC；电力伺服装置通过接口电路和驱动装置连接；负载控制装置与驱动装置连接；
所述主控计算机输出任务信息和数据信息到PLC，所述PLC根据任务信息和数据信息执行输出控制信息到电力伺服装置，所述电力伺服装置根据控制信息通过驱动装置控制负载控制装置控制负载；
所述电力伺服装置根据数控质量，监控系统设备的运行状态，并向主控计算机进行反馈。
2.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述光通信装置包括：
所述光通信装置包括通信光缆、光通信中继装置、中间转接装置和光通信终端；
所述光通信中继装置、中间转接装置和光通信终端均通过通信光缆通信连接。
3.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述智能电网还包括：主动同步装置，主动同步装置包括：
设置于各电力子网的电源监测装置，各自关联连接到各电力子网的电源监测装置的电源频率变化周期事件计数器、反馈控制器和处理器；
所述各电源频率变化周期事件计数器、电源监测装置、反馈控制器均连接到处理器；
电源频率变化周期事件计数器通过电源监测装置监测电力子网参数的周期性变化，并且向处理器器反馈变化数据；反馈控制器接受处理器输出信息，所述反馈控制器输出连接到主控计算机。
4.如权利要求1所述的智能电网，其特征在于，所述智能电网还包括：数据库服务器装置，所述数据库服务器装置包括子数据库服务器或主数据库服务器；
所述子数据库服务器与处理器连接并接受调用，所述主数据库服务器与主控计算机连接并接受调用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410177733.2A CN105024376A (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 一种智能电网 |
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Publications (1)
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| CN105024376A true CN105024376A (zh) | 2015-11-04 |
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ID=54414164
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Cited By (1)
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2014
- 2014-04-29 CN CN201410177733.2A patent/CN105024376A/zh active Pending
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