智能电网就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过应用先进的传感测量技术、设备技术和控制方法以
智能电网就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过应用先进的传感测量技术、设备技术和控制方法以及决策支持系统技术,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网的主要特征包括自愈、激励用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行[1-3]。
关于智能电网的研究处于起步阶段,世界范围内并没有统一的定义。我国国家电网中国电力科学研究院的定义是:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网[4]。它以充分满足用户对电力的需求并且优化资源配置、确保电力供应的可靠性、安全性以及经济性。以保证电能质量、满足环保约束、适应电力市场化发展为目的,实现经济、可靠、清洁的电力供应和增值服务[5]。智能电网一般分为:智能配电网、智能变电站、智能调度、智能电能表、智能城市用电网、智能家电、智能发电系统、智能用电楼宇、新型储能系统、智能交互终端等部分[1]。
随着电力系统复杂性的提高和变电站智能化水平的增加,变电站的二次设备在整个系统中的作用日益重要。但是,不同厂家生产的智能设备的参数规定并不一致,相互通讯严重依赖于规约转换器来实现,转换器的使用会导致数据丢失和精度下降。因此国际电工委员会(IECInternationalElectrotechnicalCommission)第57技术委员会于2004年提出公共的通信标准IEC61850,解决了结构和功能的综合自动化问题,使得设备的通信变得更加规范,实现了系统的无缝连接。
使用IEC61850标准可以解决变电站自动化系统产品的协议转换问题以及互操作性的问题,采用该标准还可使变电站自动化设备拥有自描述、自诊断和即插即用的特性,极大的方便了系统的集成,同时降低了变电站自动化系统的工程费用[8],提高了电网的经济性。我国采用该标准后,大大提高了变电站自动化系统的技术水平与安全稳定运行水平、同时节约了开发验收维护的人力物力以及实现了完全的互操作性。
1.2智能变电站
本文主要研究的是智能电网的核心——智能变电站的问题。智能变电站的定义及内涵为:采用可靠、经济、集成、节能、环保的设备与设计,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、系统功能集成化、结构设计紧凑化、高压设备智能化和运行状态可视化等为基本要求,能够支持电网实时在线分析和控制决策,进而提高整个电网运行可靠性及经济性的变电站[6-7]。
智能变电站的SCL文件的描述语言是XML(拓展标记语言ExtensibleMarkupLanguage)1.0扩展语言。SCL文件描述了变电站IED(IntelligentElectronicDevice)设备及变电站网络通信拓扑结构的配置,在数字化变电站实施的不同阶段之间传递的模型信息,其最终的目的是为了在不同制造厂商的设备配置工具以及系统配置工具间交换系统的配置信息,实现互操作。智能变电站一般用SCL(Substationconfigurationdescriptionlanguage)文件进行描述,SCL是描述自动变电站系统结构与功能的一种语法规则,能够与IEC61850标准的统一模型并相结合。一般SCL文件有四种类型:描述变电站规范的SSD(SubstationSpecificationLanguage)文件、描述IED能力的ICD(IEDCapabilityDescription)文件、描述全站完整配置的SCD(SubstationConfigurationDescription)文件和描述单个IED的CID(ConfiguredIEDDescription)文件,其中SCD文件是智能变电站的主导文件,明确了各IED的关系。