《深化智能电网控制系统- IT革命由此开场.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《深化智能电网控制系统- IT革命由此开场.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、深化智能电网控制系统:IT革命由此开场我们生活的方方面面越来越受新技术的影响从我们手中的到我们的浏览方式。整个工业界都在向数字领域转变一个涵盖了软件，网络，处理器，以及传感器的交融与信息交换的信息技术(IT)新世界。是什么使这种改变如此不可抗拒，看起来没有任何行业可以阻止它的脚步？这当中有很多原因，从快速的物流和效劳，到宏大的消费力。无论怎样，最重要的还是性价比。事实证实，信息技术带来更快的增长率，当性能呈指数级增长的同时(分子位置)，价格呈指数级的下降(分母位置)。任何回绝“数字化进程的行业都要承当被淘汰的风险。近间隔地审阅电力网络，同很多其它工业相比，我们发电，传输，以及分配电力的方式仍然
2、固守“前IT技术。尽管它具有成百上千万英里的嗡嗡作响的输电线路，数以千计的发电机，以及数十亿的互连设备，但电网的运行仍然主要依靠当代计算机与互联网时代之前的陈旧技术来控制。但是，随着新的电网控制系统的深化，数字革命已经启航。这种变革会带来更高的性能，更低的花费，以及完全不同的新特征，例如完美的电动车辆整合，电网级能量存储，以及分布式的可再生能源消费。尽管仍然处于初级阶段，但智能电网革命已经不可否认的开场了，没有任何能源行业可以无视它的存在。电网的觉悟将电网数字化的第一步是分布式的传感技术。可以设想一下，嵌入式的仪器系统分布在整个电网，从传输线收集电功率信号，将信号数字化，并通过因特网将信号传送
3、出去。向量测量单元，也称为PMU，通过比拟电网中多个点的同步电压与相位测量的方式测量流量。这样做的目的是为了评估电网稳定性，在出现电力断供之前发现问题，甚至于在出现故障时，可以“修复电网。这就要求可以实时分析处理从电网中采集到的高速数据，并将数据提供应计算机模型，生成直观的结果提供应控制室的操纵人员。NI公司将这一经过归纳为世界范围内的“收集，分析，与呈现。知足实现这一切的技术要求不再是简单的尝试。PMU需要高电压电流的准确测量，准确的同步采样，板上信号处理，以及足够的通讯带宽来可靠地传送数据包。所有的这些需求都是为了分析经过。当测量数据以30-60帧/秒的速率从现场汇总时，对于指导电网操纵员
4、怎样操纵的算法来讲，使用的数据必须保持实时性和准确性。基于FPGA技术的PMU可以通过高保真的测量和多线程处理才能使这一切成为现实。最重要的是其现场可重新配置的特性，系统可重构的内部电路可以适应变化需求。即使在部署到现场之后，可准确到门阵列级的系统重新配置才能也可以在将来几年内保持技术的领先。这是由于PMU以及其它智能电网设备的标准一直在不停地开展。例如，一种新的用于PMU准确时钟同步的标准，IEEE1588PC37.238，以及最新的通讯协议，IEC61850-90-5，都会在2020年后半年发布。图1.基于NICompactRIO的PMU可以提供现场可配置的嵌入式仪器，并且在仪器部署到电网
5、数年之后都可以通过远程控制进展更新电网响应将电网数字化的第二步是通过智能分布式系统来进展控制。这种系统可以检测并保持电网处于最正确性能。系统以高性能的同步测量，实时的通讯，以及嵌入式分析为保障，增强了功率分配的可靠性。在这里，电力传输也到达了它的终点。配电系统中的变电站将高电压的传输信号降低为适于输电线的中等程度电压。电压又经过柱上变压器，被转换成适于居民用和贸易用的低电压输出。在全世界范围内，配电网都在经历宏大变革，将智能自动开关保护设备等数字控制系统整合进来。假如您的照明系统会在雷暴降临的时候灯光闪烁，您看到的也许正是自动开关正在工作。一个智能自动开关可以实时的中断故障电流，也可以监测电力
6、信号并确定何时恢复供电。这就像一个智能电路中断器。它们会在出现故障电流的情况下开启中断保护电路，也可以“重新闭合来恢复效劳，防止电网停顿工作。电网修复当出现问题时，智能自动开关可以自动检测到问题并重新配置线路恢复电力供给。这可以看作是一种“自己修复。一个回路含有两个有智能设备链接的馈电线路，可以大大进步可靠性。一般来讲，变电站附近有一个隔离自动开关，沿输电线的是中间自动开关，还有可以随意连接两个馈电线路的自动开关。当出现故障时，智能自动开关可以在检测到故障的同时，及时提供保护。最后，系统通过开启适当的自动开关，自动恢复并重新提供电力，实现自己修复，并将电能存储损耗降到最低。图2.可“自己修复的
7、电力分配系统可以自动检测和自动调节，进而到达较高的可靠性智能自动开关可以被比作是将来智能电网的因特网路由可以自动诊断并调整以适应电流。结合了仪器，分析，以及控制的网络化嵌入式系统，正在逐渐把电网变得像因特网一样自己诊断，自己修复，并采用效能远远超过集中式的分布式方式。就如同因特网一样，智能电网革命正在由处于技术最前沿的工程师们所主导，将电力的消费，消耗，以及分配变得更加当代化。BrianMacCleeryMacCleery是NI公司干净能源技术方面的首席产品经理。他最近被邀请作为合作作者在2020Q4期的仪器仪表季刊发表题为“推进智能电网的文章。ToddWaltrToddWaltr是NI公司嵌入式系统应用方面的资深部门经理。他最近在ni网站上为智能电网网上直播系列关于智能电网控制系统方面的介绍。理解更多更深化的智能电网技术.0