智能电网制造技术

智能电网将发电、输电、配电、供电以及蓄电等电力设备，通过输电线路，与电能终端用户的各种用电设备和电动设备相连接而构成电能系统；将监视、测量、操纵、控制电能系统中的电力设备中的电力智能组件和执行元件等，通过传输介质相连接而组成智能信息系统。这两种系统组成智能电网。智能电网在开放式网络和自动化控制的基础上，覆盖了分布式发电和供电的整个电力系统及其相关环节，并保证信息流、电能流和业务流的高度融合和统一。它是智能网络基础上的电力系统。智能电网实现以特高压电网为主干网架、各级电压网为基础网架的自动化系统。它通过自身内部自动调节维持电能供需平衡，达到了整个电力系统运行更加可靠、经济、环保的根本目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及现代电网技术(Modern Grid Initiative Technology)、网络技术(NetworkTechnology)、电能技术(Power Technology)、信息技术(Information Technology, IT)、计算机技术(Computer Technology)、数据库技术(Database Technology)、互联网(Internet)、人工智能(Artif iciallntelligence, Al)等。智能电网将通信、信息、设备自动化和量测等现代先进技术高度融合集成，应用于 发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节以及电力信息系统。它也可称为数字电网、绿 色电网、可控电网、网络电网。
技术介绍
将发电设备、热力设备、变电设备等通过输电线路、输热管道，与用户 的用电、用热设备连接起来的系统，称为动力系统。将发电装置、变电装置、用户的用电(包括用热)装置等通过输电线路相连接的系 统，称为电力系统。电力系统中各种各样装置及其连接线路(包括变压器、输电线路和输热管道等)， 称为电力设备。各种不同电压等级的输电线路和变压器互连组成的输送电能的线路网络，称为电 力网。电力网分为输电网和配电网。按它的结构方式又分为闭式电力网和开式电力网。不少于35kV高电压电力线路，称为高压配电网；不少于IOkV中电压电力线路，称 为中压配电网；380/220V电压的线路则属于低电压配电网。IOOOkV交流和800kV直流及其 以上线路，称为特高压电网。IlOkV电压及其以下电力线路，都称为配电网。配电网是电力系统与分散的用户直 接相连的部分。将IOkV高压线路的电压降为380/220V后供给低压线路，称为一次降压供电方式。 将不少于35kV高压线路的电压降为6-10kV，再由该电压降到380/220V后供给低压线路，称 为二次降压供电方式。变压器的调压方式有无载调压和有载调压。为了经济运行，可利用静电电容器调 压法。当前的高级控制技术都是以局部为系统的，例如一个变电站收集接近于实时的必 要数据，而不依赖于全系统的通信网络设施。这些控制算法是在本地变电站层面自动实现 的，并没有使全系统获益。在配电网自动化系统中，配电设备包括一次设备-配电开关、二次设备-馈线终端 (FeederTerminal Unit,FTU)(Transformer Terminal Unit,TTU)等，以及为一、二次设备提供操作电源和工作电源的设备。信号回路是用来监视和控制本地的一次、二次设备运行状态的。电子电力变压器(Electronic Power Transformer, EPT)是一种含有电子变换器 并通过高频变压器实现磁耦合的输变电装置。它可将一种频率、电压、波形的电能变换为另 一种频率、电压、波形的电能。断路器的控制回路是能控制或操作断路器的分闸、合闸的回路。信号回路是用来 监视和控制该一次设备运行状态的专用信息回路。分布式发电(Distributed Generation, DG)通常是在66kV以下电压等级范围并 网。它对电力系统的影响大量DG在电力网随机连接和退出运行，使配电系统难于适应；不 同类型的DG (基于逆交器的DG和旋转型的DG)、不同的DG联网方式可造成不同程度谐波畸 变，以及可能造成系统电压升高或降低的现象等。配电网本身节点数很多，大量分布式发电设备增加了许多节点，使得在所有可能 网络结构中寻找最优拓扑结构方案更加困难。特高压输电包括交流特高压(UHC)和高压直流(High Voltage Direct Current, HVDC)两种。输电线路动态额定(Dynamic Line Rating，DLR)技术是在输电线路上安装在线监 测装置，对导线的温度、张力、弧垂等状态和环境温度、日照、风速等气象条件进行监测，在 不突破现行技术规程规定的前提下，根据数学模型计算出导线允许的最大载流量，调控电 力网的运行。自动控制是指应用控制装置，使机器、设备或生产过程等被控制对象能自动地按 照预定方案进行工作。开环控制系统是指输出量对起控制作用的输入量没有影响的系统。其作用信号是 单方向传递的。闭环控制系统是指输出量对起控制作用的输入量直接影响(负反馈)的系统。其 作用信号按闭环传递。可编程序控制器(Programmable Controlle,PLC)与其他控制系统类似，由输入部 分、逻辑部分和输出部分组成。它的输入部分是用来收集和存储被控制对象实际运行的数 据和信号；逻辑部分是处理输入的信息，参照被控制对象的要求动作而作出相应的反应并 将该反应送至输出部分；输出部分是向被控制对象提供其所需的执行信息，使其完成相应 的动作。PLC具有逻辑运算、计数、计时、模拟控制、数据处理和存储等功能，是智能电网不 可缺少的控制装置；通过编程可改变其控制程序。程序是由编程器完成后送入PLC微处理 器的存储器内，可从存储器中读出、检查和修改。编程器用来输入、检查、修改用户程序和监 视PLC的运行状态。能传输信号的物质，称为传输介质。它包括电缆、光纤、无线、微波和激光等；主要 指电缆或者光纤。能将计算机及其控制装置连接到计算机网络的并且具有处理信息流、包 (packet)或者帧(frame)等在网络传输与接收中所有各种功能的集成电路芯片，称为接口 电路。它也适用于计算机、数字装置或者网络之间的相互连接。通用计算机一般包含有与 相应网络相连接的接口电路。计算机是电力系统的控制核心，其用硬件和软件实现各种电力设备的控制功能。 其中应用最广泛是工业个人计算机(industry personal computer，IPC)，也称为工业控制 计算机。这种个人计算机(PersonalComputenPC)的最大特点是改善了人机接口界面。它 不仅具有性能稳定、运算速度快等优点，而且还具有高可靠性、环境适应性强的特点。 工业控制计算机能够在电力系统环境中可靠运行；能够与电力设备的传感器、电力设备的执行机构等直接接口 ；是完成电力系统各个自动化设备(以下称为数控装备)的 测控和管理任务的微型计算机系列。它可用于电力运行现场，完成行过程的实时数据采集、 实时处理及实时控制任务，也可作为电力设备的一个有机组成部分，完成电力设备的控制 任务。电力线载波可利用电力线通信；在用户和电力公司之间提供低成本、可靠、中低 速、双向通信；支持电网控制功能。它可利用数据传输信道组成一个传输数据信息的电力远 程监控网络。该网络可实时采集电力用户的电流、电压、有功功率、无功功率和告警信息，通 过电力线传送到主控站计算机，通过数据处理后可对远程用户的用电进行抄表及其控制。电力宽频通信(Broadband over Power Line, BPL)技术聚焦于因特网访问、语音 服务等。静止无功补偿器(Static VAr Compensators, SVC)是柔性交流输电系统 (Flexible Alternating CurrentTransmission System, FACTS)中重要的器件；提供高质 量的稳定和暂态电压控制；通过提供无功功率优化控制，减少电源的电压变化，改进暂态稳 定性和降低系统损耗量^iJit / ^本文档来自技高网...

【技术保护点】
自控设施一般由工控机、工业可编程序控制器、电力伺服系统、驱动装置和受控自动化电力设备等组成；它们分别通过接口，与电缆、电力智能组件的接口互通；与相关的电力设备相连系；　　自控设施的工作流程是：电力工控机首先输入和存储经过编译完好的一个运行任务的汇编程序和数据等；然后对该任务的汇编程序进行相关处理；即将该任务中的各个运行过程的执行顺序交给工业可编程序控制器进行处理；得出的结果，输出到电力伺服系统，经过驱动装置，使受控电力设备执行相关的数控指令或该任务；　　自控设施的硬件具有模块化结构特点，如果需要提高自控设施的性能时，只需增加功能模块；　　工控机用于连续不断地监测、控制电力设备的运行；或用于建模和高效仿真试验的电力运行过程；　　工业可编程序控制器接受工控机发出的辅助功能控制命令，主要实现自控设施的各个运行任务的次序及其顺序的控制；它具有逻辑运算、计数、计时、模拟控制、数据处理等控制功能，是各种高性能自控设施或电力设备等生产领域中不可缺少的控制装置；它由中央处理器、存储器、输入／输出接口电路、编程器、电源和外部设备等组成，其内部通过总线连接；其中输入／输出接口电路是工控机和自控设施或电力设备之间的连接平台；　　电力伺服系统由驱动控制电路和伺服硬件（或软件）构成；它通过接口电路与驱动装置相连接；接受工控机和可编程序控制器的数控指令；伺服系统根据工控机输出的参量指令和伺服控制程序，监控电力设备运行状态的各种参数及其误差，并转化成该参数的修改指令，反馈给工控机，再通过伺服系统纠正所产生误差；　　驱动装置是电力伺服系统与电力设备之间的传递和过渡系统；它是被执行电器的强电线圈或者被执行机械的轴承等；　　伺服系统每个执行元件或者相应的驱动控制电路，都配有一套驱动装置；再由驱动装置带动电力设备的相关部件进行运行；驱动装置在不同自控设施的运行过程中，控制的电力设备的部件或者对像是不同的；接口也可能是不同的；采用标准化、通用化的驱动装置接口，可以灵活选用伺服系统；　　工控机可以进行自动编程，并控制相应的自控设施运行；同时在运行中一般还需要对自控设施的各个运行参数进行测试和各种开关进行控制；　　利用工控机硬件的通用性和软件的柔性化，采用工控机的操作系统来实现自控设施的控制技术，可以集成不同供应商提供的软件并且适合于电力网络系统的联网需要，而且具有与硬件无关的优点；　　自控设施可以用于连续不断地监测、控制电力设备的运行过程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文祥，
申请(专利权)人：刘文祥，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]