电力物联网对电网稳定性的作用 论文下载

随着社会和电力工业的发展,以及电力市场的开放,大容量发电机组、变压器一旦发生故障会严重影响电网稳定性,而且输电线路的故障高发对稳定性也有冲击,新能源的不稳定性导致在并网过程中对电网冲击影响稳定性。电网作为整个社会正常运行的基础保障,其运行情况直接关系到社会生产和百姓生活质量。电网的正常运行依赖于其稳定性,一旦失去稳定性会导致电力系统的崩毁,继而造成重大的经济损失,所以电网稳定性研究势在必行。
  一、物联网
  物联网(Internet


ofThings

IOT)是基于互联网和传统电信网等信息承载体,将所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,最早于1999年由美国麻省理工大学Auto-ID研究中心提出[1]。利用嵌入式技术,将物理对象连接至互联网上,是基于微处理器、嵌入式系统和互联网在高级阶段交叉融合的产物。物联网具有智慧性、实时性、广域性与虚实交互性的特点[2]。
  所谓微处理器,是一个归一化的智能内核,它以通用计算机与嵌入式系统方式指挥物联网所有节点终端和服务器,微处理器的数量巨大,并且具有智慧,进而具有极大的指挥能力,这突现了物联网智慧特征。实时性特征,是嵌入式系统物联必备的基本要求,将嵌入式系统与物理对象相连,就可以实现物理参数的感知、物理对象的控制、人物交互、物物交互等,而这些都是实时性的任务进程。由于互联网可以实现无限时空与多种接入形式连接,这使物联网具有广域性的特点,即物联网可以在无限时空的状态下发挥作用,也可以实现不同介质状态的网络互联,如电信网、计算机网、电视网、智能电网等。物联网具有虚实交互性,是物联网二元化世界的空间交互特性,物联网构建了一个无限时空的虚拟世界,嵌入式系统则将互联网延伸到真实世界的物理对象上,物联网时代,原先虚拟世界中的许多交易行为都可以无缝地延伸到真实世界,实现虚拟世界与真实世界的交互。基于物联网的这些优点,我们将物联网植入电网中,可以很好地继承这些特性,从而使电网可以实现自我调控,实时动作与反应,还能够实现人机交互等功能。
  二、智能电网和电网稳定性
  智能电网又叫电网智能化,是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的先进的设备技术、传感和测量技术、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,具有自愈性、激励性和安全性的特征,并且能够可靠提供高质量电能,可以包容多种发电和蓄电形式和建立繁荣电力市场,进而可以优化电力设备运行,合理降低电网运行和维护费用[3]。电网稳定性是指某一给定运行条件下的电网,在受到扰动后,重新回到运行平衡状态的能力[4]。电网稳定性运行的重要标志是系统的功角稳定,包括静态稳定、暂态稳定性和动态稳定性三个方面,电网稳定性是电网正常高效运行的保证。
  三、电力物联网
  电网在实际运行中可能会经常性地发生设备和线路的故障造成的短路情况,也会遇到负荷冲击以及发电机解列等情况,这些问题都对电网的稳定运行有极大地影响。对于这些问题,现行的电网并不能够很好地解决,这就对未来的智能电网提出需求,要求智能电网能够在这些情况下保证整个电网的稳定运行,最好能够在这些情况发生之前就发现问题并解决[5]。因此,提出电力物联网的构思,从而达到建设智能电网的目标,电力物联网结构图如图1所示。
  图1 电力物联网结构示意图
  对应物联网的三层,电力物联网的结构也分成三层,在电力物联网的感知层,通过大量的传感器获取信息,然后经过无线传感技术将信号通过电力系统专用的通信网络传输到智能专家系统中,然后专家系统对于接收到的信息进行筛选、识别,对可能引起故障的信息进行处理和预警,最后将解决方案通过无线信号的方式传送给故障单元。
  1.电力物联网对发电厂部分稳定性作用
  发电厂作为电能的制造单位,是整个电网的支柱,没有稳定的发电环节,整个电网的稳定性无从谈起。电力物联网在发电厂设置大量的温度传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器、振动传感器和电流电压传感器等,对发电厂中发电机和变压器等设备进行实时监测,将实时信息发送到厂级系统中,系统对信息进行分析,迅速发现和解决异常情况,并进行预警动作。
  在火电厂的生产过程中,概括的说是把煤炭中含有的化学能转变成电能的过程,整个过程可分为燃烧系统、汽水系统和电气系统三个组成部分,要使火电厂稳定运行必须保证这三个系统


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