智能变电站工程中的电气自动化设计及应用论文_宋凯丽

智能变电站工程中的电气自动化设计及应用论文_宋凯丽

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摘要:随着社会经济的发展与科技技术的进步,智能变电站概念的兴起以及电气自动化的发展,为人类日常生活和工作生产带来了极大便利,已经成为一门相对成熟的技术学科,并且广泛应用于国防事业和工农行业,为国家经济的稳定发展创造了有利条件。本文通过简单的介绍智能变电站的概念和电气自动化在智能变电站中的运用。

关键词:智能变电站;电气自动化设计;应用分析

引言

在电网调度中变电站实现自动化能够在较大程度上将计算机技术以及其他各项技术进行融合,并且在设备的数字化方面能够做出相当大的改进,并且简化了工作人员的操作,降低了操作难度,能够使用计算机对变电站电气控制的流程进行实时性的管理,还能够对其运行的信息进行收集与分析,将数据最终显示到计算机的屏幕上方便工作人员的操作,为系统的功能控制提供了充足的保障。

1智能变电站构成

智能变电站以全站数字化、网络化、标准化为根本要求,能够自动完成各类信息的测量、采集、控制、保护、计量、监测等工作。并结合电网实际情况实现智能调节,实现在线分析决策,与其他变电站、电网调度等系统进行有效互动。智能变电站包括智能设备、二次设备、自动化系统3个部分。智能设备当中又包含了基本的一次设备、智能组件、合并单元、智能终端。二次设备实现了远程输入/输出、通信、保护等功能;自动化系统则实现对全站设备的测量、控制、数据采集等功能。

2智能变电站的优势

2.1一次设备的智能化

智能变电站在变压器的自动化中起了主要作用,其主要体现在信息的在线监测分析上,如对变压器油以及变压器油的色谱实时监测、以及套管绝缘的实时监测等。此外,断路器、传感器、开关等一次设备也普遍实现了智能化,电气设备包括各类合并单元、智能终端以及测量表计等也实现了智能化,在此基础上,对于智能变电站的信息数据实现了数字化整理和实时监控以及网络管控,达到了对变电站设备的智能化管理要求,为将来站内一次设备集成式智能化管理打下了基础。

2.2设备检修的状态化

智能变电站中的所有设备状态能在线进行监测,智能化一次设备借助相应的传感器和检测方法来判断一次设备运行状况,在其出现异常的时候对设备进行初步分析,针对故障部位、严重性、发展趋势可以进行有效判断及展示,能够有效识别系统中早期的故障征兆。并根据相应的诊断结果,提醒进行必要的设备检修,而传统输变电站中就缺少完整的在线监测装置。

3智能变电站电气自动化设计分析

3.1设计原则

1990年以来,智能变电站自动化系统设计的原则逐渐由原来的保护、监控、录波、计费、通信、远动等功能,转变为主变压器、出线、母线、母联、分段开关等。智能变电站系统在这种“间隔”的设计思想基础上,体现信息采集和应用的“同步、全站、唯一、标准”的特征。

3.2智能设备的特征分析

(1)信息数字化。信息数字化是针对其通信功能而言,即高压设备本体的所有状态信号、控制命令均应转换为数字信号后通过以太网通信口与其他二次设备交互信息,该功能由附加的智能组件完成。信息数字化是智能设备区别于常规高压设备的重要特征,对于设计而言,高压设备至控制室、继电保护室的大量控制信号电缆被少量光缆所取代。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)系统维护的可视化升级因为当前智能变电站从某种意义上来看简化了原有的二次回路设计,所以其自动化系统通常采取网络虚回路设计的方式;但是,由于不能直接对这部分实施论述,从而导致后期维护与检修的难度相对较大,特别是智能变电站故障问题的抢修工作,难度极大,大幅降低了故障抢修的效率。基于此,面对这种新形势,智能变电站自动化系统新措施应当从降低故障维修难度的角度着手,提高智能变电站电力系统故障维修的可视化程度,在尽可能减少虚端子数量的基础上,减小不同虚端子之间的相关性,从而大幅增加系统维护的可行性。(3)控制智能化。控制智能化是体现设备智能化水平的一个重要指标。对开关设备而言,主要是对执行元件的控制。可采取引入电子逻辑器件、伺服电机等电力电子新技术,简化传统控制执行回路,简化开关设备与变电站控制键的联系,如实现网络化一键式智能操作、选相分合闸功能。让变电站倒闸操作安全快捷,能够有效地规避倒闸误操作的出现。同时,延长了开关触头寿命,提升了投资收益率。

4智能变电站电气自动化技术的应用

实现变电站智能化得益于电气自动化技术。在电气自动化技术的推动下,智能化变电站的发展技术将趋于成熟,而电子自动化技术能够使变电站智能化。变电站电气设备的智能化是常规变电站的主要特质。变电站智能化意味着设备全面智能化,而接入系统的深入将全面载入电气自动化技术,从而监控变电所,全面控制升级后的设备。变电站智能化与人工智能不同。变电站智能化是将变电站设备原本的模拟数据经过自动化处理发生改变,之后通过变电站光纤网络进行传送。变电站智能化的体现不仅仅局限于处理电网数据,还能够了解设备的实时状态。电气自动化技术应用于智能变电站,能够更加全面地了解接入系统的安全性。

5智能变电站自动化系统中的关键技术

智能变电站自动化系统的优化与实现需要所使用的关键技术有以下几种:面向间隔的纵向集成装置实现技术,纵向集成装置将智能终端、保护、测控等功能模块进行了集成,集成化程度的提高将对智能变电站自动化所使用的硬件设备提出更高的要求。控制硬件不仅要求具有更高性能的处理器且要求各功能模块之间的交换接口更高效,在接口方案中可以选择同步传输技术或是串行传输技术或是基于以太网的交换式传输技术等。选用何种技术应当结合相应的需求进行针对性的选取。针对220kV及以上智能变电站自动化集成,应当从优化智能变电站自动化信息流路径、提高硬件设备的响应速度与可靠性等方面入手用以构建高性能的智能变电站自动化控制系统。而对于110kV及以下智能变电站自动化系统的构建上应当做好智能变电站数据采集、控制、在线监测与控制保护等功能的集成,通过高精度的测算与整合用以对智能变电站进行高精度的测控与监测。

6自动化控制系统在未来的发展方向

根据现阶段变电系统实现自动化控制的水平和实际应用情况可以看出,在未来该系统的发展方向应该将监控、保护以及测量等方面进行融合从而实现一体化操作,这种方式可以在较大程度上降低设备配置的复杂度并且在设备的维护方面也提供了便利。实现功能一体化需要加强信息传递的准确程度,并且根据实际工作中要求的精确度对发送的命令进行智能化的控制,这样不仅能够在保证整体系统进行自动化控制,还能对数据发送的安全性和精确性实现较大程度的提高。

结语

能变电站自动化性能的提升对于提高变电站的自动化水平、优化变电站的管理有着极大的提升。新时期,应当积极加强对于智能变电站自动化的研究与应用,构建新型智能变电站自动化系统与体系,实现智能变电站自动化标准的规范、统一。

参考文献

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[3]马建超.智能变电站建设中关键技术的探讨.低碳世界,2019(03).

[4]马英杰.浅谈电气自动化技术在变电站中的应用.黑龙江科学,2018,5(03):254.

论文作者:宋凯丽

论文发表刊物:《防护工程》2019年11期

论文发表时间:2019/8/29

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