[发明专利]智能电网

说明书

技术领域  本发明涉及现代电网技术(Modern Grid Initiative Technology)、网络技术(NetworkTechnology)、电能技术(Power Technology)、信息技术(Information Technology，IT)、计算机技术(Computer Technology)、数据库技术(Database Technology)、互联网(Internet)、人工智能(ArtificialIntelligence，AI)等。

智能电网将通信、信息、设备自动化和量测等现代先进技术高度融合集成，应用于发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节以及电力信息系统。它也可称为数字电网、绿色电网、可控电网、网络电网。

背景技术  将发电设备、热力设备、变电设备等通过输电线路、输热管道，与用户的用电、用热设备连接起来的系统，称为动力系统。

将发电装置、变电装置、用户的用电(包括用热)装置等通过输电线路相连接的系统，称为电力系统。

电力系统中各种各样装置及其连接线路(包括变压器、输电线路和输热管道等)，称为电力设备。

各种不同电压等级的输电线路和变压器互连组成的输送电能的线路网络，称为电力网。

电力网分为输电网和配电网。按它的结构方式又分为闭式电力网和开式电力网。

不少于35kV高电压电力线路，称为高压配电网；不少于10kV中电压电力线路，称为中压配电网；380/220V电压的线路则属于低电压配电网。1000kV交流和800kV直流及其以上线路，称为特高压电网。

110kV电压及其以下电力线路，都称为配电网。配电网是电力系统与分散的用户直接相连的部分。

将10kV高压线路的电压降为380/220V后供给低压线路，称为一次降压供电方式。将不少于35kV高压线路的电压降为6-10kV，再由该电压降到380/220V后供给低压线路，称为二次降压供电方式。

变压器的调压方式有无载调压和有载调压。为了经济运行，可利用静电电容器调压法。

当前的高级控制技术都是以局部为系统的，例如一个变电站收集接近于实时的必要数据，而不依赖于全系统的通信网络设施。这些控制算法是在本地变电站层面自动实现的，并没有使全系统获益。

在配电网自动化系统中，配电设备包括一次设备-配电开关、二次设备-馈线终端单元(FeederTerminal Unit，FTU)、配变终端单元(Transformer Terminal Unit，TTU)等，以及为一、二次设备提供操作电源和工作电源的设备。信号回路是用来监视和控制本地的一次、二次设备运行状态的。

电子电力变压器(Electronic Power Transformer，EPT)是一种含有电子变换器并通过高频变压器实现磁耦合的输变电装置。它可将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。

断路器的控制回路是能控制或操作断路器的分闸、合闸的回路。信号回路是用来监视和控制该一次设备运行状态的专用信息回路。

分布式发电(Distributed Generation，DG)通常是在66kV以下电压等级范围并网。它对电力系统的影响：大量DG在电力网随机连接和退出运行，使配电系统难于适应；不同类型的DG(基于逆交器的DG和旋转型的DG)、不同的DG联网方式可造成不同程度谐波畸变，以及可能造成系统电压升高或降低的现象等。

配电网本身节点数很多，大量分布式发电设备增加了许多节点，使得在所有可能网络结构中寻找最优拓扑结构方案更加困难。

特高压输电包括交流特高压(UHC)和高压直流(High Voltage Direct Current，HVDC)两种。

输电线路动态额定(Dynamic Line Rating，DLR)技术是在输电线路上安装在线监测装置，对导线的温度、张力、弧垂等状态和环境温度、日照、风速等气象条件进行监测，在不突破现行技术规程规定的前提下，根据数学模型计算出导线允许的最大载流量，调控电力网的运行。

自动控制是指应用控制装置，使机器、设备或生产过程等被控制对象能自动地按照预定方案进行工作。

开环控制系统是指输出量对起控制作用的输入量没有影响的系统。其作用信号是单方向传递的。

闭环控制系统是指输出量对起控制作用的输入量直接影响(负反馈)的系统。其作用信号按闭环传递。