早在2000年,卢强院士就给出了关于数字电力系统的定义:“它是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、科技活动等数字地、形象化地、实时地描述与再现 ”。并进一步指出了数字电力系统应该包含以下内容与功能:
- 电力系统的物理结构(也即真实结构) 、其各组成部件(单元) 及整体的物理性能、运行方式和运营策略、管理的模式、人员的信息等;
- 电力系统的各个元件、各个环节、各节点的实时状态变量;
- 各种自动控制装置的动作特性(包括继电保护装置) ;
- 发电厂、变电站的主要设备的“健康”状态;
- 经济结构、市场信息;
- 影响电力系统安全运行的特殊自然环境(如雷电、飓风等);
- 科技管理阶层、技术人员管理信息;
- 环保指标和环保设备投入及运行状况。
随着科学技术的发展以及认识的深化,国内外对“数字电网”所涵盖内容的认识也有发展。归纳、总结起来,广义的“数字南方电网”的内容应覆盖南方电网公司的所有业务,包括了企业管理、运行管理和营销管理等,但由于南方电网公司是管理南方五省电网的特大型企业,其业务所涉及的范围和应用深度都不是在一个报告中所能够完全覆盖的,因此有必要对本报告研究的“数字南方电网”范围做出一个界定。
基于以上目的,本研究给出了一个狭义的“数字南方电网”定义:“数字南方电网是以全局模型的形式对实际运行电网的真实特性的数字地、准确地、实时地再现。这个全局模型以一组数字模型从不同的层面和角度对整个系统的运行状态进行了真实地刻画,从而能够根据调度决策的需要建立系统的实时分析平台和超实时的仿真平台,并最终实现电网调度决策的智能化和调度指令执行的自动化”。
该定义的前半部分强调了南方电网的数字化表示,它是南方电网数字化建设需要达到的目标;定义的后半部分则强调了在数字化的基础上,综合利用各种先进的理论和技术,实现对南方电网的智能化管理。
根据上述定义,本项目所指的“数字南方电网”主要面向南方电网公司中与电网的运行调度通信相关的功能,具体的业务范围包含以下部分:
- 输电调度,包括网调、中调和地调;
- 发电管理;
- 配电调度;
- 变电站管理;
- 分布式电源管理;
- 营销中的电力市场、电能计量及客户管理;
- 负荷管理;
- 调度运行的支持系统,包括数据共享平台和基础通信平台。
根据上述定义,“数字南方电网”的实施可以分为两个阶段,即“数字化南方电网”和“智能化南方电网”。其中,数字化阶段的目的是实现“管理、安全、运行等信息的获取、传递和使用的数字化”,而智能化阶段的目的则是在数字化的基础上,综合考虑学科前沿技术和未来发展的方向和趋势,提高管理和生产方面的智能程度,逐步完成智能系统对人工的替代,使得系统具备“自动恢复到安全稳定状态的能力,实现电网的自愈功能”。
需要指出的是,上面两个阶段的划分并不意味着需要在完全实现南方电网数字化的基础上,才能开展智能化建设。实际上,完全可以在一些已经完成数字化建设的领域先行展开智能化的建设,从这个意义上说,也可以认为数字化和智能化分别代表了“数字南方电网”建设的两个层次。 |