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托马斯·J·奥维比:电网运营大数据的实际应用(3)

北极星智能电网在线  来源:赛迪网    2014/10/29 13:56:16  我要投稿  

这条线恢复正常了,这个部分的客户希望增加耗电量,点一下这个值,这样的话,就会给这个客户通过输电线输更多的电,会自动地从发电机输出来,如果发电机通常是AGC,就是代表自动发电控制,它是开启状态。下面切换到美国东部,芝加哥是伊利诺伊州最大城市,美国第二或者第三大城市,这张图为大家展示了芝加哥电网,绿色箭头展示的是在网络上传输的电,红色的线是345兆瓦的电压,黑色是138兆瓦。大概这个位置是780兆瓦左右,如果我对某一个电网、某一个地方放大,大家看一下,这是在北伊利诺伊州,叫做拜伦发电厂的位置,有两个发电机,大概是1200兆瓦发电量,通过两条线,300到400兆的传输线。像跟小系统所发生的,我们在这里头还有三条线,一个是负载更高,但是没有一个过载的。如果我们有一天很不幸,两条线都出问题了。

像上一个案例中,现在我们有一条传输线是过载了,我们必须做一些事情来处理。这就是电网运营商一直要处理的这样一些问题。如果不快速解决的话,我们的电网管理还可以,有的时候突然出现了一次性的两条输电线,出现问题,我们就会快速进入到紧急状态。所以就会建议这个发电厂应该降低发电量。

我们回到幻灯片,在上一个介绍当中,我们看到电网是根据不同的时间规模来去进行运营的,在这里,我为大家展示的这样一个时间单位叫做电力的框架结构图,那么从几秒到几分钟、几毫秒,主要是在这样一个时间范围之内,必须把发电和耗电进行一个平衡、匹配。这就是我们谈到的发电和传输的规划,这是我们这十多年来的这样一种做法。

比如说我们必须去研究,比如说如果被雷电所劈这样一个效果,可能会造成一些电泳现象,可能还要研究这样一些出现情况,所以待会会为大家展示一下电网输电的稳定性。大家看一下比较做短期电网情况,1/10、1/20秒,到30、40秒之间,如果出现系统波动的话,模拟一下,如果发电机组出现问题的话,这个时候在电网会出现这样一个正当现象。这张幻灯片所展示的是不同的线,20秒之内,60赫兹,就是在发电机出现问题之前,这个时候发电量不足,系统开始放缓,这个时候频率也会降低。这是一个动态的过程,有的时候公用事业、行业,他们必须实时的研究,那么这需要大量的数据来去和计算支持。

下面切换一下电脑,为大家展示实时的模拟仿真,如果当这个发电机组出现了问题故障,这是模拟的北美西部电网,这是西部模拟。电网的干扰不会以光的速度在电网出现效应,大概是每秒五千公里的速度,所以这就是一个影响在电网中递延的速度。这是1/3的实时速度的仿真模拟,可以看到,这是我们电网的南部,有一个发电机出现了问题,然后他造成的影响,慢慢地影响在整个电网中蔓延开来。我们看到不会有一些频率变得太低,如果这个电频变得太低的话,整个电网出现问题的组件就会更大。所以我们是每秒的实时仿真,必须有电网模型,而这些模型必须由数据去支撑,这些数据是由传感器去收集的,以提供电网的高可视性。

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