浅谈智能电网中高级量测架构(AMI)的认识和启示

高级量测架构(AMIadvanced metering infrastructure)在智能电网的规划建设中是一个不可缺少的部分,高级量测架构(AMI)是连同ADO(高级配电运行)、ATO(高级输电运行)、AAM(高级资产管理)等技术在智能电网规划路线中被提出。浅谈了对AMI、AMI与IECSA、AMI与智能电网关系的认识,并进一步提出对输电网侧的量测体系架构的思考。     

面向智能电网的高级计量架构AMI的研究

高级计量架构（AMI）是一个用来测量、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整的网络和系统。概述了AMI技术的4大组成部分、AMI的作用及其和智能电网的关系。通过广域通信网络,AMI把用户和电力公司紧密相连,为将来配电自动化等智能电网功能的实现奠定基础。AMI实现的系统范围的测量和可视性能够大幅提升电力公司的运行机制和资产管理流程。     

高级量测体系

高级量测体系（AMI）是一个用来测量、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整的网络和系统：文章概述了AMI技术的四大组成部分（即智能电表、广域通信网络、量测数据管理系统和用户户内网络）、AMI的作用及其和智能电网的关系？通过广域通信网络,AMI把用户和电力公司紧密相连,为将来配电自动化等智能电网功能的实现奠定基础：AMI实现的系统范围的测量和可视性能够大幅提升现有的电力公司的运行机制和资产管理流程：电力公司应抓住AMI技术开发和实施这一难得的机会,规划和建立通用的满足未来系统高级应用的通信基础设施和集成信息系统,以便提升产业和引导电网向智能电网方向发展。     

无线传感器网络在智能电网中的应用

智能电网与先进的传感测量技术和通信技术密切相关,也为无线传感器网络提供了新的应用平台。从无线传感器网络的研究动态及其特点出发,结合无线传感器网络在电力系统中的应用现状,分析了无线传感器网络在智能电网高级量测体系(AMI)、高级配电运行(ADO)、高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)中的应用前景。在此基础上,归纳了应用于智能电网的无线传感器网络需要解决的主要技术问题。最后指出以具体应用为背景,满足智能电网的特性要求,将是无线传感器网络在智能电网中应用的发展趋势。     

以AMI为核心的智能配用电技术体系研究

在分析各国智能电网的内涵、目标的基础上,结合实际,提出涵盖配用电环节的4个技术体系;并对高级计量体系(AMI)在各国的应用情况进行分析总结,提出以AMI为核心的配用电技术体系,认为我国需要首先建设AMI体系,利用智能电表实现配电自动化和用电互动.     

基于高级量测体系的数据分析研究与应用开发

澳大利亚维多利亚州政府于2009年授权维多利亚州配电供应公司启动面向所有居民用户的高级量测体系(AMI)部署计划。Aus Net Services公司借此机会,向低压配电网中引入了分布式智能与可视化应用,基于AMI的电能量测数据、高级数据分析工具及技术,开发了大量运行管理应用、资产管理应用,主要驱动力为提高电网及用户安全。     

基于智能电网高级计量体系的居室智能节电系统设计

智能电网的逐渐兴起将使清洁能源开发、资源综合利用与节能减排、能源（电力）需求侧管理、能效经济、绿、色配额交易融为一体,实现电力系统的多维度整合优化。基于智能电网中的高级计量体系（AMI）,设计了一套居室智能节电系统,利用智能电能表实时显示居室用电状况,根据实时电价智能地为用户提供用电方案决策,提高用户节能节电意识,实现需求侧响应。     

智能配电网通信业务需求分析及技术方案

配电通信网是发展智能配电网的基础条件,随着智能配电网、分布式新能源和智能用户的接入,配电通信网的业务需求发生了很大变化。文章分析了智能配电网各部分(高级配电运行、高级量测体系、高级输电运行、高级资产管理)通信业务的需求,初步给出了采用配网光纤、宽带无线接入方式实现智能配电网的通信技术方案,为制定智能配电网通信规划提供参考。     

多智能体技术在高级量测体系信息集成中的应用

为解决智能电网高级量测体系（AMI）的多源异质信息融合问题,结合其高度分布和异构的特点,基于多智能体（MAS）技术,构建了开放的AMI信息集成平台。在分析了AMI系统对信息集成需求的基础上,构建了基于MAS的AMI信息集成框架,提出了包括数据层、业务层、接口层的三层多智能体协调组织逻辑结构。研究了各构件智能体功能,并给出了基于CORBA技术的软件实现方案。CORBA平台可使AMI系统中的异质信息有效地融合,实现信息的高度共享。     

面向智能电网的链式STATCOM综合控制策略研究

基于输配电系统的电能质量问题,围绕智能电网坚强、智能、绿色节能的目标,针对工业配电系统高耗能的主要因素——无功与谐波进行研究,提出了面向智能电网的链式STATCOM综合控制策略。该方案通过一机多用、谐波无功综合治理与系统状态自检、模式自动切换来满足智能电网的需要,综合解决配电系统无功、谐波、电压跌落、三相不平衡等典型电能质量问题,从而显著减少电能损耗,提高系统的可靠性。     

基于时序运行模拟的电网运营效率评估方法

电网运营效率体现了电网运营的精益化水平,对于电网企业的经营效益具有重要影响。对面向未来电网规划方案的电网运营效率进行科学评估对电网建设具有重要的指导意义。该文从发电侧与输电侧2个角度出发,设计了电网运营效率评价指标集。基于电力系统时序运行模拟技术,提出了电网运营效率评价指标的计算方法,能够充分考虑电力系统运行的复杂边界条件以及多种运行场景,全面准确地反映电力系统的运营效率。采用江苏电网2018年的规划方案实际数据进行了实证分析,研究了晋北--南京特高压直流工程以及江苏千万kW级风电基地对电网运营效率的影响。结果表明,晋北直流的建设会在一定程度上增加系统网损和输电阻塞,对运营效率有一定负面影响,风电间歇性也会增加与风电距离较近的线路阻塞进而降低电网运营效率。     

动态过程的幅频调制统一本质与系统稳定问题分类及新能源发电构网能力创新

新能源发电引起的新型稳定问题日益凸显,引起了业界对电力系统稳定问题分类问题的重新关注。然而,由于目前未能基于系统的基本运行机制与目标建立起系统统一的稳定问题分类,对系统面临的各种失稳现象难以进行合理分类。同时,新能源发电作为主力电源,将自然承担着维持电力系统安全稳定运行的责任,对新能源发电具备构网能力的需求变得越来越迫切。针对上述需求,基本思路是回归到系统运行机制,从电压的幅值与频率稳定是系统运行一般化目标的本质认识上讨论系统基本稳定问题以及运行对设备的需求。本文首先阐述了电力系统基本运行机制与目标,并以此为主线,基于系统的基本运行机制与目标对不同装备的一致性与不同装备动态时间尺度的差异性,提出了统一的电力系统稳定问题分类框架；在此基础上,基于系统运行目标并结合新能源发电的特点阐述了对新能源发电构网能力的一般需求及暂态构网能力的需求。     

基于CUME模型的电网资产效率分析方法深化研究及应用

市场化改革背景下,电网资产利用效率受到了更多的关注。提出了一种基于系统约束下电网资产效率上限估计值(constrained utilization maximum estimation,CUME)的电网资产效率综合模型,在传统利用率指标的基础上,提出CUME、实际利用率、相对利用率等系列综合指标。该模型可统筹考虑电网发展的经济和安全需求,并且计算流程相对清晰。同时,提出模型在电网规划和运行相关业务中的实用化方案,促进在相关业务中统筹考虑电网资产效率,发挥指导作用。最后,通过多个案例对所提出的模型和方案进行了验证。结果表明,该模型可对输配电网规划和运行等业务进行支撑,进一步提高电网发展效益。     

利用用户侧资源提升电网规划运行效率的方法

随着清洁能源发展、电网结构演变与用电负荷增长,仅依靠电源侧扩展规划与优化调度将影响电网规划运行效率,亟须挖掘用户侧资源可利用潜力,提升电网规划运行效率。针对用户侧资源利用潜力进行分类评估,提出考虑用户侧资源的电力系统灵活性协调优化规划方法。该方法以全社会综合经济成本最小为目标,决定各类型用户侧资源改造规模、灵活性电源及其配套电网建设容量,能够提升电网规划运行效率。结合某省级电网进行实证分析,结果证明该方法具有可行性和实用价值。     

电网运行方式专家系统构建探讨

为了在提高电力企业工作效率的同时能保证电网的安全可靠运行,通过对深圳电网运行方式的研究,结合对国内电网调度运行的调查,提出一种智能化、自动化的电网运行专家系统。该系统可整合OPEN-3000、MIS系统里的数据,统一到一个共享数据平台,经过一系列的自动化算法最终实现:停电检修单、运行方式单、启动方案以及风险发布单的自动生成。     

电网经济性与安全性的精益化协调方法

精益化的电网运行日益追求安全与经济并重,而安全与经济运行往往是一对矛盾。文章提出以电网运行均衡度的作为电网安全运行指标,通过求解系统经济、安全的双目标优化问题得到了电网安全–经济运行协调曲线。该曲线不仅能直观地量化描述电网各运行方式的经济指标和安全指标,而且能够量化电网运行的经济性和安全性之间的协调成本,这对推进电网调度精益化管理具有重要的理论与应用价值。电网安全–经济协调运行曲线能用于量化电网对市场交易的开放性、调度效率和调度裕度等方面的评估。对IEEE30节点系统的计算结果表明了所提思想和方法的有效性。     

电网新设备启动方案智能编制系统的研究

随着电网的快速发展,新设备投运的种类和数量逐年递增,现有人工编制启动方案的方法存在智能化水平低、可靠性差等问题,无法满足大电网的发展需求以及安全稳定的运行目标。为此,文中对电网新设备启动方案的智能编制系统进行研究。对新设备投运的操作类型以及启动方案特性进行分析;以智能调度平台为基础获取所需数据,采用B/S架构体系,构建了电网新设备启动方案的智能编制系统,对新设备投运的编制、审核流程以及投运与校核功能进行设计;系统功能测试结果表明,该启动方案智能编制系统能够有效减少操作人员的工作量,提升对新设备投运的风险管控,对保障电力系统安全稳定运行具有重要作用。     

基于电能质量态势感知的分布式发电主动运行决策方法

可再生能源的随机性和不确定性使得电网运行环境异常复杂,对配电网电能质量产生很大影响。为解决配电网电能质量问题,首先利用态势感知技术,在广域时空范围内,对涉及配电网电能质量变化的各类信息元素进行采集、理解与预测,准确有效地掌握电能质量变化态势;其次,在精准预测电能质量未来变化趋势基础上,通过对微电网变流器主动运行决策模式的控制,来改善配电网电能质量。文中提出了电网与微电网变流器之间的信息交互架构,利用马尔可夫决策过程建模知识,建立了变流器态势感知与主动运行决策马尔可夫决策模型,并提出先进变流器控制策略,以实现对配电网的态势感知与最优运行模式决策,为解决电网电能质量控制提供了更多有效的手段,保证了配电网的安全可靠运行。     

Kinetic电池模型在微电网调度的应用研究

建立了Kinetic电池充放电限制模型,较为准确地反映出在微电网调度中储能电池的充放电能力。在充分考虑微电网运行的可靠性和经济性的前提下,将Kinetic电池模型与微电网的调度相结合,提出了基于经济调度的蓄电池容量优化模型。并且提出了利用Kenetic电池模型解决微电网中储能电池调度的方法。以Surrette公司的4KS25P的储能电池为例,对微电网中储能电池的调度进行了仿真。仿真结果表明所提出的基于Kenetic电池模型的调度方法具有较高的精度,能够提高微电网的经济性,符合实际需求。     

考虑碳交易的电源结构多目标优化模型研究

为优化配置区域电网电源结构,在满足电力电量平衡等约束条件的前提下,研究以经济成本最小、综合能效最大为目标构建碳交易下电源规划多目标优化模型。随后将该优化模型应用于中国某区域电网,对该地区电源结构优化配置进行研究分析。结果显示,碳交易的引入能够促进新能源消纳,降低碳排放,达到低碳高效的目的,实现电源结构的优化配置。