智能電站、虛擬電網(wǎng)、儲能電站都需要更加靈活的電力調度,電力調度需要更加數(shù)字化、智能化,以適應新能源間歇式電源的并網(wǎng)。伴隨著分布式能源、儲能、電網(wǎng)技術的不斷改進,數(shù)字化賦能電力調度,提升電網(wǎng)調度精準度靈活性、提升消納能力,需要從源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié)增加全鏈路數(shù)字化水平和智能化適應水平。
新能源并網(wǎng)調度,對發(fā)電功率預測提出挑戰(zhàn),新能源電站電壓調節(jié)能力有限,易引發(fā)次同步斜波等,給系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來不利影響,而電站出力不確定性,致使電網(wǎng)潮流復雜多變,增加了電網(wǎng)運行控制難度,安全問題和功率預測問題導致并網(wǎng)吸納難,棄電率居高不下。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等不斷發(fā)展,電力行業(yè)的數(shù)字化轉型已經(jīng)發(fā)展到了一個新的階段。電力行業(yè)一個最大的特殊性在于電能無法存儲,產供銷是動態(tài)平衡且同時完成的。數(shù)字化賦能電力調度平臺,通過接入源、網(wǎng)、荷實時數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)分析建模,開展體系性的調度、管控服務。一方面支持新能源實現(xiàn)無人值班、少人值守、區(qū)域化檢修模式,另一方面提高新能源并網(wǎng)率與整體用電效率。
電源側智能化水平要求增加電能數(shù)據(jù)預測能力和及時響應精準調度的能力。過程層需要增加全站數(shù)據(jù)采集MU和電能質量監(jiān)控、智能斷路器等,在二次系統(tǒng)設計中增加各個逆變器、匯流箱、升壓變電柜等的數(shù)據(jù)采集與智能化控制。間隔層需要智能通信網(wǎng)關,支持邊緣計算和遠程監(jiān)控,在站控層需要支持就地監(jiān)控,遠程監(jiān)控與自動巡檢機器人調度規(guī)劃系統(tǒng)共享設備信息。
電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng),在數(shù)據(jù)傳輸方面僅需解決子站采集終端與電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)間的通訊即可。
對于220kV變電站配置中調數(shù)據(jù)網(wǎng)電量業(yè)務非實時網(wǎng)關至電能量采集系統(tǒng)前置IP的靜態(tài)路由。縱向加密設備配置,導入地調數(shù)據(jù)網(wǎng)非實時業(yè)務證書,配置對應密通隧道和策略。同時在中調縱向加密設備上進行對應配置,主站前置機,應配置與子站采集終端通訊的靜態(tài)路由、IP、端口等信息。
杭州領祺為新能源電站提供全站數(shù)字化及調度并網(wǎng)監(jiān)控解決方案 賦能各地新能源科技 電力工程建設伙伴
對網(wǎng)絡設備配置進行實時監(jiān)控的主要目的在于可以對目前網(wǎng)絡設備的啟動配置和運行配置的協(xié)調程度進行及時分析,如果發(fā)現(xiàn)配置存在差異,說明此配置有被認為更改的現(xiàn)象,由此可以對目前電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設備配置進行實時管理。
分布式新能源電站數(shù)據(jù)接入調度時,需要遵從主站系統(tǒng)相關標準和電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全接入要求。確保通訊設備保護設備網(wǎng)關設備的標準型號,和電力調度能夠相符合,確保電力調度網(wǎng)合理運行,防止因為接入系統(tǒng)安全問題造成電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)出現(xiàn)崩潰的情況。
設備需要支持實時監(jiān)控,依據(jù)電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的事故警報級別對系統(tǒng)異常信息進行集中顯示,及時幫助工作人員尋找到可能的事故風險。
虛擬電廠各設備間互聯(lián)互通需要支持遠程管理配置的智能物聯(lián)網(wǎng)關-杭州領祺領先的電力智能物聯(lián)網(wǎng)關設備
網(wǎng)絡結構:
電力調度系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡分為三級:國家電力調度通信中心與各大區(qū)網(wǎng)調及獨立省調之間的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡稱為一級網(wǎng)絡,利用電力系統(tǒng)的數(shù)字微波和衛(wèi)星通道,構成基本網(wǎng)架;大區(qū)網(wǎng)調與區(qū)內省調及直屬地調之間的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡稱為二級網(wǎng)絡;省調與地調之間的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡稱為三級網(wǎng)絡。
智能調度數(shù)字網(wǎng) 需要各層級調度數(shù)據(jù)打通 數(shù)據(jù)匯入
區(qū)域級電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)三層網(wǎng)絡結構計,即核心層、匯聚層、接入層。核心層為網(wǎng)絡業(yè)務的交匯中心,通常情況下核心層只完成數(shù)據(jù)交換功能;匯聚層位于核心層和接入層之間,主要完成業(yè)務的匯聚和分發(fā);接入層主要將用戶業(yè)務接入網(wǎng)絡,實現(xiàn)質量保證和訪問控制。
層次化網(wǎng)絡結結構設計如下所示:
新能源消納并網(wǎng)接入層骨干層到核心層的電力調度數(shù)據(jù)系統(tǒng)
自治域內采用OSPF作為域內路由協(xié)議,域內可根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)模,進一步分區(qū)(分層),通過有效的地址匯聚,能夠減少網(wǎng)絡開銷,增強網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。域內采用MP-IBGP協(xié)議實現(xiàn)VPN內部路由及信息的傳遞,同時為減少域內MP-IBGP連接的數(shù)量,采用路由反射技術,在域間選用MP-EBGP方式實現(xiàn)跨域互聯(lián)。
電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng),數(shù)字化提升電力調度精準化嚴格把控工作,提高管理水平;保證數(shù)據(jù)準確性,各個層級電力系統(tǒng)信息進行有效交流。
隨著分布式新能源電站并網(wǎng)入網(wǎng),電網(wǎng)調度專用網(wǎng)絡的安全也面臨很多的接入,從而在安全挑戰(zhàn)問題上上升不少層級。
電網(wǎng)調度專用網(wǎng)絡常見的安全問題有:
?。?)網(wǎng)絡資源欠缺管理。在整個電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)中,存在多種不同的網(wǎng)絡資源,針對這些網(wǎng)絡資源,沒有采用專業(yè)的系統(tǒng)進行管理,導致在進行資產信息統(tǒng)計時信息欠缺,出現(xiàn)IP地址資源使用情況不明、鏈路資源信息統(tǒng)計錯誤等問題。
?。?)非授權訪問。在未取得管理員許可的情況下,直接訪問網(wǎng)絡資源,或者接入電腦等都成為非授權訪問。避開訪問控制系統(tǒng),對計算機資源進行非正常訪問,在未經(jīng)得管理員授權情況下對內部資源進行訪問,或者隨意更改計算機資源等。
(3)信息保密等級差。重要的業(yè)務數(shù)據(jù)從內部泄露,或者通過不正當?shù)氖侄潍@取數(shù)據(jù)資源的訪問權限,在進行資料傳輸時信息被竊取,移動介質丟失,篡改信息等。
?。?)配置錯誤。電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)在配置當中也會產生相應的安全問題。其主要是由于電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)在設計當中,沒有按照安全要求進行合理配置,并且沒有根據(jù)相應的安全操作要求進行,對其安全性很難合理的提升,并且很難獲得相應的效果。
?。?)病毒。不管在任何區(qū)域都存在一定的網(wǎng)絡隱患,網(wǎng)絡攻擊無處不在,電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)在透明化的狀態(tài)下運行,難免存在很多的威脅。一些病毒木馬的存在非常隱蔽,一旦侵入系統(tǒng),將會對內網(wǎng)數(shù)據(jù)造成嚴重損壞,擾亂設備的正常工作。