摘要:我国综合实力的增强体现在方方面面,尤其是经济领域的话语权。而现代科技的智能化发展,引领多种产业的跨时代进步。在电力行业方面,随着智能电网的不断改革和创新,智能变电站开始得到发展。在电网的运行中,智能变电站是变化和分配电力资源的重要角色,并且通过现代化科技手段掌控电力服务的终端以及电压等问题。
关键词:智能变电站;技术;特点
智能电网建设已进入全面建设阶段,其高速发展速度有力推动了智能变电站建设,也为其带来了挑战。智能变电站是国家电网未来发展的主流趋势,也是提高设备运行可靠性和运维效率的现实选择。早期智能变电站主要为数字化变电站,是由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建,各层子系统是一个信息的孤岛,相互之间并没有充分的联系。
1 智能变电站特点
所谓的“智能变电站”就是通过采用先进的、值得信赖的、集成型的和环保质素的智能化设备,再通过智能化设备完成全站的信息数字化、通讯平台的网络化以及信息共享的标准化等基本要求,最终达到自动完成电力信息的采集工作、测量工作、控制电压电力输送、保护以及检测电力运行等基本功能,与此同时,能够支撑电网进行自动化的控制、调节和协同作业的功能。在目前科技不断发展的背景下,智能变电站还是出现了更明显的一体化和标准信息化的发展特点。
信息化时代的到来,使得智能变电站也不断的深入广大人民群众的生活,智能变电站可以有效实现数字化信息的运行及管理,其对于信息的采集、传输及处理过程更为便捷、有效,同时也促进了其他配置设备自动化及智能化水的提高。除此之外,高效的信息收集及共享会大大提高信息的利用效果,反过来也会大大推进智能电网的发展。智能变电站的应用集中体现出一次设备智能化以及二次设备网络化的优势,不仅能够大大提高设备的运行效率,还能实现综合运营成本的有效降低。最后,智能变电站还能对传统变电站中的建设运行问题进行优化,如对应用光电互感器与智能断路器设备的选用可以有效解决传统变电站中的电磁式互感饱和问题。
2 智能变电站技术的应用
2.1 合并单元
合并单元能够对通过一次互感器所传输出的电气量实现合并及同步的处理,
将处理得出的数字信号结果以特定格式进行间隔级设备之间的转发。其通讯方式包括采样值传播(SMV)、ICD文件M1访问点、过程层SMV通讯数据模型及服务等,通讯规约为9-2规约和FT3规约,采样时的频率为4000桢/s,以发布/订阅机制为基础,进行交换采样数据的采集,采样值模型对象和服务,及模型对象和服务到ISO/IEC8802-3帧之间所对应的映射。
电压合并单元:采集来自传统一次互感器的模拟信号及接收电压合并单元的电压信号或其他合并单元的数字信号,进行同步处理后通过以太网接口(光纤)给保护、测控、数字式电度表、数字式录波仪等多个二次设备提供采样信息。
间隔合并单元:可以采集来自传统一次电压互感器的模拟信号,同时采集分段开关状态、分段开关刀闸状态和并列把手状态等,进行同步、并列/解列处理后,将并列前及并列后的母线电压通过以太网接口(光纤网口)或FT3接口(光纤串口)给间隔合并单元、母线测控、母联备自投等多个二次设备提供采样信息。
2.2 系统的功能性技术
在智能变电站技术中,通常情况下会将变电站分为站控层、间隔层、过程层,而且在这个过程中,随着变电站之间不同站点集成度的上升,其功能会逐渐扩散。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最开始是由间隔层逐渐扩散到过程层,最后再传送到站控层。这样传递的过程中实现一级一级的递进,并在过程层中实现智能变电的多功能,可以在一定程度上体现智能变电站技术像两极化发展的趋势,实现站控统一层的建设。除此之外间隔层的功能一般是,通过间隔层完成对变电检测工作中信息的检测工作,这就可以更为及时地了解电力传送过程中出现的问题,从而做好定点工作,以便工作者能及时进行维修。
2.3 智能终端技术
分类智能终端必须依据不同的适用场合,通常可将智能终端分成一下几种类型:(1)分相终端:主要适用于分相开关的间隙;(2)三相终端:主要适用于三相开关间隙;(3)PT终端:PT主要是用来采集以及控制信号;(4)变压器终端:主要用于变压器间隙。
智能终端通过采集模块开关量来进行采集变压器、刀闸、开关等先关设施的信号量,利用模拟量小信号进行采集模块以及环境温湿度等直流信号的模拟量,关于这些信号经过细致的处理之后,通过GOOSE报文的放肆实现输出。智能终端还能合理的接收间隔层传输的GOOSE指令,此指令包含维护跳合闸、闭锁重合闸、遥控开关闸、刀闸、遥控复归等等。设置在成功接收指令之后再实时操作,与此同时,智能终端还要合理的具有操作箱的相关技能,支持亲自动手操作开关。
2.4 二次系统设计
智能变电站可以实现变电信息的集成化,以及电网传输网络化。从而可以使保护和监测装置实现信息共享。这样一来就可以实现电网系统设计的一体化。只有在电力运输过程中加强对各个电力设备的检测,才能更稳定地保证电力运输网的运行。由此看来建立智能变电站具有极大的现实意义。智能变电站技术最终实现的是智能终端的合并,智能终端主要是实现了一次系统和二次系统的连接,合并过程中主要是通过将电压数据和二次转换器的电流进行组合。
2.5 设备状态的检测技术
此种技术是一种可以及时捕捉电力运行相关设备的运行状态,其中主要包括整个智能电网的运行数据、智能电子装置的运行状态、未来运行中可能遇到的问题等。设备状态的检测技术未来的广泛运用可以有针对性地在线监控一次性设备,管理电力相关设备的运作情况,从而尽量避免电力系统中的故障发生。设备故障的诊断系统从另一个角度来说,可运用该技术作为基础进而进行系统的诊断,最终确保相关设备的安全。
2.6 保护及测控装置
保护和测控功能通过智能电子设备(IED)来实现,智能电子设备是一种带有处理器的电子设备,它具有采集或者处理数据、接受或者发送数据、接受或者发送控制指令、执行控制指令等功能。其通讯原则为制造报文规范(MMS),主要用于间隔层设备与站控层设备之间的通讯,反映变电站的基本信息和定值服务功能,通过ICD文件S1访问点对站控层MMS通讯的数据模型提供服务。
总而言之,电力资源作为我国生活和生产运作的重要资源,电力行业的发展需要得到更大程度的认知和重视,并且伴随着现代科技的发展,将先进技术运用到电力行业也是不可逆转的发展趋势,是符合现代社会、行业发展的真正需求,通过智能变电站的普及应用,可以有效地提高电力行业的工作效率,对电力系统的整体运作进行有效地监控和管理,能够达到普通人无法达到的工作效用,最终促进行业的发展和社会的进步,为我国经济的增长、国际竞争力的提升切实地做出贡献。
参考文献:
[1] 庞红梅,李淮海,张志鑫,周海雁. 110 kV智能变电站技术研究状况[J]. 电力系统保护与控制,2010,06:146-150.
[2] 杨卫星,江道灼,李慧,张雪松,钭娟. 智能变电站技术经济分析研究[J]. 机电工程,2011,10:1264-1268.
[3] 戴静. 研究智能变电站技术及其对继电保护的影响[J]. 科技传播,2016,07:152+165.
论文作者:杨帆1,焦倩2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
标签:变电站论文; 智能论文; 终端论文; 设备论文; 间隔论文; 电网论文; 电力论文; 《电力设备》2017年第26期论文;