摘要:在未来变电站发展过程中,数字化变电站作为其中的代表性智能化表现,在世界各地其建设数量都在随年不断上涨,目前人们的生活随着现代化城市的发展,其生活质量和生活水平都在不断地呈上升趋势。目前智能电网和小家互联网技术在公众视野中逐渐走入万家。我国的数字化变电站作为电站智能化走向的代表基础,成为了目前智能化一次设备和数字化通讯技术发展实践的重要关键点。随着数字一体化智能电站的建设,IEC61850标准的数字化变电站构建已不是难事,数字计量方式正通过光纤通道不断地进行数字量传输,在此时不存在二次压降以及模拟电能表的AD采集误差的。所以从宏观意识上来讲数字计量会成为未来电能计量专业的重要发展方向。
目前山西地电离石分公司经过大量的实践和调查证明,我国目前相关机构和制造商已经能够在数字化技术相对成熟的情况下建立全系的数字化变电站。在此通过对离石高家山110KV变电站进行数字化变电站技术的投入使用,在2013年以正式进行运营,截止到目前为止,该电站的运行情况一直较为稳定。变电站中的信息和控制过程完全符合数字化发展要求,通过较为系统化的传输运行,能够更完整的将电站运行命令输送到各个环节,在根本意识上增强了电站的运行可靠性,这也是全数字化变电站建设的一大进步。
关键词:数字化变电站:IEC61850标准:智能电网:数字计量方式
1 数字化变电站的基本特征
数字化变电站就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息,并建立与之相适应的通信网络和系统。它的基本特征体现在设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等方面。
2光电式互感器技术特点
光电式互感器指输出为数字信号的电流、电压互感器。光电式互感器有绝缘结构简单、精度不受负载影响、无饱和、二次设备不产生附加误差和不易受电磁干扰等优点,而且信号输出采用比电缆廉价的光缆降低了成本。
3、数字化变电站的优势
3、1智能变电站运维控制应用
在进行数字化变电站管理过程中,通过创新管理模式,各个部门能够更好的引进相关的科学技术和经济组织措施,实现全过程的现代化运维综合管理模式。后期为了更好的增长数字化变电站的整体使用寿命。在进行设备设计以及购置环节时,统一经济管理和控制,从而达到动静态管理模式结合,在传统的管理体系上加入现代化管理模式,更好地推动设备的利用效率,实现该行业的良性发展。数字化变电站避免不了维修管理。在设备使用过程中结合现代化维修管理技术。对于发生故障的部位进行及时的处理,良好的避免更深的安全隐患出现。后期在维修管理实践中,相关人员可以对各项管理机制进行不断的完善,除了定期的排查巡检以外,应当重点检查容易发生故障的部位和环节,以此更好地通过管理模式和维修水平,保证整个数字化变电站的正常运维使用。
3、2提高自检和信息化运行功能
数字化变电站的信号传输均用计算机通信技术实现。通信系统在传输有效信息的同时传输信息校验码和通道自检信息。在数字化变电站管理过程中,对于故障现象进行实时监测和数字化变电站管理是目前设备维护管理的重要手段之一。对于故障数字化变电站管理方法可以利用现代化运维方式进行,通过一定的动态系统察觉以及理论实验方法构建部分模型,再通过系统参数和实时状态的具体变化来反映物理系统或者整个物理过程的变化,以此更好地确定故障发生的原因,为数字化变电站管理提供科学的合理依据。另外,这种方法在模型建立和参数估计上有着非常准确的应用技术,尤其是在参数和状态估计情况下,需要系统的精准模型数据。
3、3减少二次接线和提高二次回路的安全
数数字化变电站除却提高信号传输可靠性能以外,其在一次和二次设备运用计算机运用过程中能够更好的保障二次接线和回路的安全性。另外在一定程度上减少了二次接线的数量和复杂程度。由于数字信号不能带有能量,所以二次开路和短路有可能在一定程度影响下给设备带来较大的安全隐患,如果不及时处理可能会导致人身安全问题和严重事故。
3.4解决设备间的互操作问题
常规的变电站因为有着不同生产厂家在二次设备之间的互操作性,此类问题一直困扰着电站的长稳运行。一些二次设备在运行实用中由于缺乏统一的信息标准,为了与各类厂家设备相关联,设置了大量的规约转换器,虽然稳固了运行,但在侧面角度分析中可以发现,该方法极大的阻碍了系统的简易运行效率,其设计和后期维护都有着较大的难度。
3、5变电站的各种功能可共享统一的信息平台,避免设备重复
数字化变电站的信息都是采用统一的数字模型,按照系统化的流程根据相关的通信标准进行变电站通信网络接入工作,此时的变电站保护和计量等一系列系统都是通过通信网络来接收电压和电流状态。随后根据此类信息发出相关的控制命令,并不需要像常规变电站一样依照不同的功能来建设信息采集工作。像我国传统的变电站因为采用的通信标准和信息模型都不相同,所以在一次、二次设备之间运用的电缆传输模拟和电频信号需要依照各种功能建设不一样的执行系统,在一定程度上不仅提升了整个电站的经济成本支出,还增加了运行的复杂性。
4、数字化计量的试验与研究
数字化计量还有很多技术问题需要解决和研究,如电子式互感器的稳定性和可靠性,量值溯源和现场校验等问题。为了解决数字化变电站中光电互感器和数字化电能表的检测问题,深圳星龙科技公司研发了数字变电站一体化校验仪,它不仅实现了对光电互感器和数字化电能表的误差检定和校验功能,而且还支持量值传递的特性。我公司计量中心以XL-806数字校验仪对高家山110KV站内设备进行了后期维护试验。
4.1校验仪操作软件概述
数字变电站一体化校验仪初始运行界面如下:
点击位于软件底部的“互感器校验”进入互感器校验界面。互感器校验软件界面如下图所示。XL2000操作软件是校验仪电子式互感器校验仪校验软件,能够完成电子式互感器校验、小信号电子式互感器校验、小信号合并单元校验等,并可根据JJG1021- 2007规约自动判断电子式互感器误差是否合格。
通信设置
如下图所示,在使用软件前请根据实际情况连接串口(在工控机上使用COM2),左方的显示及编辑框主要为测试时使用,可发送命令及接收信息。
其中网口转发功能是为了实现工控机的网口与串口间进行数据转发。当软件运行于工控机时,点击“网口转发”,在串口号中输入“NET”,点击“连接”
结束语:
综上所述,数字化变电站在如今现代化背景下有着相当明显的运行优势,其不仅信息处理全面而且安装十分的便捷。在与常规变电站相比较之间,其运行速度快,升级步骤比较系统化,不需要繁琐的内容环节。所以相关人员在建设数字变电站时,应当根据电力传输的实际需求来完成相关建设,以此从跟本上提升数字化电能计量技术,保证数字化变电站能够稳定安全的长稳运行。
参考文献:
[1] 顾光辉.数字化变电站新技术应用经验与建议[J].节能与环保,2007,(10).
[2] 姜全华.浅析数字化变电站技术[J].电力与能源,2012,(8).
论文作者:刘利军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签:变电站论文; 互感器论文; 设备论文; 数字论文; 信息论文; 电站论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第19期论文;