化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
智能無線核相儀電網(wǎng)能源技術(shù)和信息技術(shù)互操作架構(gòu)遠(yuǎn)景
閱讀：1528 發(fā)布時間：2013-11-10智能無線核相儀電網(wǎng)能源技術(shù)和信息技術(shù)互操作架構(gòu)遠(yuǎn)景，
一、概述
這個標(biāo)準(zhǔn)從互操作架構(gòu)的視點討論了：電力系統(tǒng),通信系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的遠(yuǎn)景。提出遠(yuǎn)景架構(gòu)的目的是增強智能電網(wǎng)各系統(tǒng)之間的互操作。三個系統(tǒng)完成同一個公共目標(biāo)，每個系統(tǒng)又有各自的特點。
三個互操作架構(gòu)遠(yuǎn)景（IAP）主要考慮電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和信息系統(tǒng)接口的邏輯和功能，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的互操作。三種遠(yuǎn)景的摘要如下：
?。娏ο到y(tǒng)互操作架構(gòu)遠(yuǎn)景（PS-IAP）。電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景強調(diào)的是發(fā)電、輸電和用電，包括電器、應(yīng)用和運行的理念。這個遠(yuǎn)景定義了七個域：發(fā)電、輸電、配電、服務(wù)供應(yīng)商、市場、控制/運行和消費者。此概念在三個遠(yuǎn)景中是相同的。
?。ㄐ偶夹g(shù)互操作架構(gòu)遠(yuǎn)景（CT-IAP）。通信技術(shù)遠(yuǎn)景強調(diào)的是在智能電網(wǎng)中，系統(tǒng)、設(shè)備和應(yīng)用之間的通信連通性。這個遠(yuǎn)景包括通信網(wǎng)絡(luò)、介質(zhì)、性能和協(xié)議。
?。畔⒓夹g(shù)互操作架構(gòu)遠(yuǎn)景（IT-IAP）。信息技術(shù)遠(yuǎn)景強調(diào)的是過程控制和數(shù)據(jù)管理。遠(yuǎn)景包括信息數(shù)據(jù)的存儲、處理、管理和控制。
每個遠(yuǎn)景由域、實體和接口或數(shù)據(jù)流組成－所有內(nèi)容都由智能電網(wǎng)互操作參考模型（SGIRM）定義。參考模型按照功能進(jìn)行闡述，可以擴展，但不打算規(guī)定或限制。當(dāng)智能電網(wǎng)技術(shù)和架構(gòu)發(fā)展時，要求互操作是能夠維護(hù)的。參考模型的靈活性保證了智能電網(wǎng)未來發(fā)展的先進(jìn)性。
二、電力系統(tǒng)的互操作
電力系統(tǒng)的互操作體現(xiàn)為保證電力供給的復(fù)雜系統(tǒng)，目的是為消費者提供高可靠、高可用和高質(zhì)量的電力，并使電力成為一種經(jīng)濟(jì)的能源。為了達(dá)到這個目標(biāo)，電力系統(tǒng)的運行要確保每刻產(chǎn)生的功率（kW或MW）的等于消耗的功率。如果這個等式不平衡，電力系統(tǒng)會在瞬間發(fā)生問題。這些問題包括裝置的損壞和消費者的停電。同時，產(chǎn)生的無功功率（kvar或Mvar）和消耗的無功功率，也要在每處電站取得平衡。將來的智能電網(wǎng)會對現(xiàn)存的電力系統(tǒng)進(jìn)行方案優(yōu)化，保持這些平衡。
電源的容量可以有很大變化，從幾百瓦到幾百兆瓦。有些電源通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)，具有很好的可控性，而有些電源不具備這樣的能力。這樣的電源會有很大的波動，在zui差的情況下，可以從滿輸出到無輸出，反之亦然，就就是幾秒鐘的事情。
消費者的電負(fù)載也有各自的特性，可能在不同等級快速變化。輸電系統(tǒng)是一個從發(fā)電到負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)，具有冗余輸送大電力的能力。輸電系統(tǒng)中的電流通常是雙向的。因為輸電系統(tǒng)在電能傳輸?shù)闹匾?，輸電系統(tǒng)通常設(shè)計為具有zui小損耗和高度的自動化，保持系統(tǒng)的每個部分都不失效。
配電系統(tǒng)以、可靠和經(jīng)濟(jì)的方式為消費者提供電能。老式的配電系統(tǒng)，從變電站到消費者的電流通常是單向的。很多配電系統(tǒng)具有或?qū)⒂须p向電流，因為在本地配電系統(tǒng)設(shè)計拓?fù)浠蛳M者自備電站的發(fā)電超過負(fù)載的情況，所以需要具備這樣的能力。當(dāng)部分配電系統(tǒng)發(fā)生問題時，可以通過人工干預(yù)重啟系統(tǒng)。
電力系統(tǒng)本身具有通過電流提供每處電力系統(tǒng)狀態(tài)信息的能力，因為它就來自那些裝置。因此，遵照指南和策略可以簡化控制系統(tǒng)，在設(shè)備之間使用zui小的通信量，保證電力系統(tǒng)具有良好的設(shè)計和運行。比如，沒有外部通信時，一個“波動”的發(fā)電機會帶來：頻率高時產(chǎn)生低輸出，頻率低時產(chǎn)生高輸出?？紤]使用這種天然的狀態(tài)信息和更先進(jìn)的控制設(shè)備避免電源產(chǎn)生波動。
傳統(tǒng)的方法可以保證電力系統(tǒng)能夠很好的運行，方法如下：
－在發(fā)電有限不能提供足夠電能時，安裝新的可控發(fā)電裝置。使電力系統(tǒng)具有足夠可控的發(fā)電量，滿足瞬時zui遭的負(fù)載變化。
?。b置等級足夠大，可以應(yīng)對zui遭情況運行條件。
智能電網(wǎng)技術(shù)提供了使用新方法的機會，可優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行。這些方法可以與智能電網(wǎng)技術(shù)一起運行，包括：
－使用更多的可控發(fā)電、存儲和負(fù)載，優(yōu)化發(fā)電和負(fù)載的平衡。
?。淖儺?dāng)前條件優(yōu)化裝置容量。條件可以包括室溫、電流和維護(hù)等。
?。褂帽镜乜刂频陌l(fā)電、存儲和負(fù)載，減小裝置容量變化和電源質(zhì)量問題。