电网智能化体现为能够全面、及时地掌握电网运行信息并做出快速的最优反应。因此,精确、快速、开放、共享的信息平台是智能电网的基础,也是智能电网与传统电网的最大区别。目前,电能质量管理的实际需求和发展趋势已经远远超出了传统电能质量监测系统中仅仅对各电能质量指标进行监测的范畴,因此,构造一个完整的电能质量信息平台(下文简称“信息平台”)至关重要,其未来将可能成为与SCADA,PMU和AMI并驾齐驱的重要平台。
信息平台应包括电能质量监测子系统、数据管理和分析子系统以及信息发布子系统。其中,电能质量监测是实现信息平台其他各功能的基础和前提。未来智能电网中的电能质量信息平台将有以下几个发展方向。
利用海量电能质量监测数据为电力系统的实际生产运行提供支持是未来信息平台的重要功能。目前对监测数据的深化应用大多局限于电能质量问题的范畴内,如扰动识别分类等。未来结合监测数据进行动态负荷建模、配电网故障预测、故障定位、电容器组与断路器的状态监测与评估、负荷监测等问题研究将更好地深层次利用监测数据。
兼容开放的平台有利于监测数据的有效利用。要实现兼容开放,标准化是前提。应根据电力系统中现有的通信协议和系统交互标准,结合电能质量的特殊性,研究相应的信息平台标准。目前,在监测终端接入平台时采用PQDIF和IEC61850标准已经成为共识,但是对于信息平台不同系统间、平台与其他系统之间的信息交互和服务调用,目前仍然没有成熟的解决方案。
现有监测系统均不对电网建模,仅保存单个监测点台账信息。未来随着高层应用的研发,谐波潮流计算、谐波状态估计、电压暂降分析中都需要承载实时监测数据的实际电网的模型。从未来发展趋势上看,采用IEC61970作为系统间的交互标准应是必然选择,如何基于CIM对电能质量相关系统建模,需要CIM中哪些包,哪些类型需要扩展都是未来研究的重点。
智能电网和电能质量领域的发展对信息平台提出了三个基本要求:
1) 要求建立终端兼容接入、信息共享透明、集成标准规范、支持电能质量信息管理业务协同化和互操作的统一信息平台。
2) 要求对海量数据的可靠存储和优化管理,充分挖掘信息的潜在价值,提升电能质量的智能分析和辅助决策支持水平。
3) 要求信息平台具有健全的发布体系,避免供用电双方的消息不对称,支持供用电双方友好互动。
云计算作为一种新兴的计算模型,具有可靠性高、数据处理量巨大、灵活可扩展以及设备利用率高等优势,为构建满足以上要求的电能质量信息平台提供了一种全新的解决方案,云计算所具有的特征正好能满足信息平台的实现目标。