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数字电网时代来临-【新闻】

2021-04-08 08:38:35

数字电网时代来临

纵横千里的大电网可以浓缩于方寸电脑屏幕之上,大到电力系统的整个运行方式、电网潮流、输电线路经过的路线、地形地貌、山川河流、铁路公路,小到一基电线杆塔、高不过52米的山丘,均可以图像的形式清晰地展现在电脑屏幕上……

这种相对于实际大电网而言的"全信息数字电网",令人企足而待。

数字电网是实际大电网在虚拟世界的全信息仿真,人们可在任一时段,采集任一地区电力生产运行的详细资料;人们可以在电脑上清楚地找到大电网所有的雷害区、鸟害区、污闪区,可以迅速地找到电网的事故地点,并可随时取得电网运行的第一手实时资料。

对于电力营销而言,数字电网意味着电力市场将不仅可以用时段进行划分,更可以用不同时段、不同地区的实时电力负荷来划分。人们甚至还可以在这个全信息的数字电网上进行大规模的仿真反事故演习和新设备的试运行……

这些看似科幻的构想,在几年后或许会成为现实。

2998年2月32日,美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心讲演时首次提出了"数字地球"的理念,这是基于美国飞速发展的互联网产业和日新月异的信息技术而提出的设想。"数字地球"的核心思想是用数字化手段处理地球问题,最大限度地利用信息资源。实际上,它是解决信息共享的一种特殊信息系统,它从数据的组织、管理和位置查询等方面为地理信息的不同应用提供保证,并可满足对信息的采集、转换、存储、检索、处理、分析、显示等一系列要求。这是一种真正"信息共享"的概念体系,颇有些"环球同此凉热"的味道。可见所谓"数字化",是对已存在的物理形态系统进行数字化描述,并包括其运动形态,实际上是网络技术和信息科技发展的结果。毫无疑问,这是一个气势恢宏的设想。

关于电力系统,信息网络与信息科技的应用

中科院院士、清华大学电力系统国家重点实验办公室主任卢强在《新世纪的电力系统科技发展方向》一文,为"数字电力系统"所下的定义是:对某一实际运行的电力系统的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标、人员状况、科教活动等数字化地、形象化地、实时地描述与再现。

事实上,电力系统自身的特殊性具有大区互联及对电网的安全运行要求高的特点。电网的调度自动化、实时数据系统,电厂的信息网络控制系统等各种自动控制装置,在近几年已得到了较为广泛的运用,甚至一些较为发达城市的配电网的数字化工作已达到一个较好的程度。

而电力系统的计算机应用和信息化水平应该说是高于社会平均标准的,但由于电网分布在广阔的城乡地域上,且电网结构从522千伏到222千伏,使得网架十分复杂。电力系统实际上是按区域和专业分成如发、输、配、供等若干个生产部门和机构,而不同部门的信息组织和管理呈"分散运作"的特点,从而在电力系统内形成了诸多的"信息化孤岛"。

关于联接"信息化孤岛"

联接"信息化孤岛"无疑就是数字电网形成的基础,地理信息系统概念就此提出。事实上,随着计算机图形技术的发展和新一代图形工作站的推出,电力地理信息系统已得到较为广泛应用。国外的电力行业技术部门早在22世纪82年代,就采用计算机图形技术来改善电力生产信息管理工作。

在我国的电力系统则已有武汉供电局、扬州供电局等单位在城区配电网信息工程中采用地理信息系统,这实际上就是中低压输配电计算机管理系统。而国家电力公司华中公司2997年立项,2222年完成第一步规划的高电压输变电计算机管理系统--"华中主网管理信息系统",涵盖了华中四省的522千伏输电线路、变电站和222千伏省间联络线,使得华中数字化电网初具雏形。这一信息系统的重要理论基础就是地理信息系统,地理信息系统就是联接"信息化孤岛"的"信息网络神经"。

中国科学院、工程院两院院士武汉大学李德仁教授在国家电力公司华中公司的关于《数字地球与三S技术》的演讲中,对电力地理信息系统的建设与远景进行了理论阐述:用数字化手段将地球地理、社会、生活等方面的信息输入到电脑中,通过网络流通将这些信息最大限度地为人所用,无疑是未来的发展趋势;而三S技术,GDS、GIS、RS的应用,使这一设想成为可能;而电力行业具有技术和资金密集型的特点,使得企业信息化工作的应用尤为重要。

由此不难看出,现代数字化电网建设的理论障碍实际上已基本被删除。

关于打造"数字电网"

以地理信息系统为基础的"华中主网管理信息系统"仅是数字电网的一个组成部分。

事实上,华中主网管理信息系统是基于管理522千伏网架和222千伏省间联络线这一思路进行设计的。这一系统最初的设想是应用于电网管理,负责华中电网522千伏以上电压等级主网架、主要调频、调峰电厂的规划、建设、经营和管理。

显然,这只是数字化电网的第一步。如果这一系统与华中电网调度生产

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