智能变电站及其技术特点探讨论文_吴克敏,国良,李建强,闫喜明

智能变电站及其技术特点探讨论文_吴克敏,国良,李建强,闫喜明

(国网山西省电力公司运城供电公司 山西省运城市 044000)

摘要:随着电能需求的逐渐增长,我国智能变电站建设规模逐渐扩大。建设越来越多的智能变电站,既利于节能供电,控制操作也比传统的变电站简单,而且输送电运行更加可靠安全。智能变电站已成为目前变电站建设及发展主流,为此对智能变电站技术特点进行了分析探讨。

关键词:智能变电站;技术;特点

引言

我国在2009年起就开始提出了智能电网的构建,旨在遵循统一规划、标准与建设的原则,构建智能电网。但是在具体构建智能电网的过程中需要考虑到不同类型电网的实际需求,实现信息化、自动化等目标。智能变电站在智能电网建设当中是其中十分关键的技术,最终需要实现高效化目标。

1智能变电站的概念

城市电网的铺设离不开变电站的输配与统筹,只有变电站正常运行才能够将电能安全输送到城市的每一处,而智能化这一概念的产生,源自城市所面临的日益增长的用电需求压力,为满足区域电网与新能源的大规模接入,自然要针对变电站这一核心设施的处理效能进行更高的规划。智能变电站的定义在于将信息智能化的发展成果应用在电网领域的管理上,从而将可持续发展的理念贯穿于高效、稳固和集中的目标运用中,用以塑造更加智能化的设备替代原有变电站平台的落后与低效,最终依靠科学的手段将控制管理与理论分析应用在城市电网的铺设上。相较于传统的变电站设计,智能变电站有更加完善的操作性能与信息共享能力,同时对于线路梳理也有着非常强大的优势,在满足城市电网数据实时性的同时兼有诸多未来发展的可能性。此外,从现有情况来探究,智能化变电站让电力的统筹效率更高,对可能发生的设备事故具有预估能力,不但保障了城市基本用电的需求,更减少了因为言,智能化变电站也有别于传统变电站,通过智能化的统筹可以将图像与环境等实时信息更加及时地输送给必要单位,使得站点信息的传输更加高效且安全可靠。同样自动化的变电站操作模式,也可以减少变电站在工作过程中的风险,并可以通过数字化的信息为维修人员提供更加确切的数据预警,从而提高城市电网运行的稳定性。

2智能变电站的主要技术特征

2.1站内一次设备智能化

在电网当中,高压设备作为一次设备,是不可或缺的重要组成部分之一,智能化高压设备通常只会出现在智能电网当中,多数都是在智能变电站中应用,由此使得智能变电站具有了一次设备智能化的技术特点。通过传感器对智能变电站中重要的电气设备进行实时监控,可使设备的运行可靠性获得大幅度提升。依据相关标准的规定要求,可采用如下方法实现智能变电站内一次设备的智能化:(1)以高压设备作为基础,以传感器作为辅助装置,将两者集成到一起,从而达到特定的监控目的。(2)将高压设备中较为关键的一些设备集成到一起,如变压器、电子/电压式互感器、断路器等,通过设备集成,能够使变电站的占地面积有所减少,可以节约土地。(3)可将各种单一功能的智能元器件融合到一起,使其组成一个智能化的测控单元,以此来达到简化结构的目的。

2.2不同高级功能的实现

设备状态监测、智能操作票、综合故障诊断、防误功能、智能告警等都属于智能化变电站高级功能,具体分析如下:(1)状态监测相关技术与方法。智能变电站的智能具体表现为可以实现在线监测,且能够实现不同形式的在线监测,这一功能的具备也让监测变得更加的科学可行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在智能变电站当中可以使电网当中各种运行状态数据得到有效地获取,同时也可以对设备当中涉及到的智能电子、信号回路可能出现的故障状态等进行监控,减少数据采集过程中出现的盲区。但是纵观当前已有的智能变电站在线监测技术水平发现其无法将所有设备都囊括进来开展全面在线监测。如果是针对一些主要的一次性设备进行在线监测,反而可以获得很好的效益,同时也可以对一些变电站当中使用的主变设备、避雷器设备等进行在线监测。数据融合也是信息融合,主要是对多种数据进行获取、表示以及分析等,发现不同数据信息之间的内在联系。信息融合技术处理信息主要是从多信息角度出发,发现不同数据之间的内在联系和规律,删除无聊信息,确保最后得到的信息都是正确的以及有用的信息,也为今后智能信息处理相关技术的进一步发展提供新的途径和保障。同时在智能变电站当中还包含诊断系统以及状态监测系统,主要是用于设备状态信息的监测,其依托的基础是多信息融合技术,对设备进行综合故障监测和诊断。在实际应用这一功能的过程中需要对相关设备的运行历史、环境、运行状态和特性参数等进行全面有效地评估。(2)防误功能相关技术分析。在智能变电站当中,防误闭锁技术的应用表现为:①智能变电站技术与常规变电站的防误闭锁功能相比,增加了监控中心层面的功能。②顺序控制主要是通过计算机来下达操纵任务,通过计算机按照步骤来完成操作任务。在智能变电站当中所有的开关都会设置防误功能,如接地开关、隔离开关等,需要采用本间隔电气节点和编辑防误等来实现防误功能。在逻辑防误实现的过程中,GOOSE属于关键的节点,需要得到足够重视。(3)事故信息分析决策。在智能变电站当中会安装专门的事故信息决策分析系统以及告警系统。在具体运行当中会将接收到的信号分开,提取与保存与故障相关的信息,再对这些保存下来的故障信息进行处理与判断。可以结合已有的相关变电站逻辑和推力模型等分类和过滤告警信号,再在此基础上完成相应的推理和分析。若变电站出现异常会进行自动报告,同时提出相应的故障处理指导意见,也为主站进行智能报警和相关决策提供依据。

2.3顺序控制与五防联锁

顺序控制是智能变电站较为突出一个技术特点,具体的控制过程主要是由设置在间隔层内的防误闭锁开关及相关的监控系统来实现的。顺序控制有三种途径,即时间顺序、逻辑顺序和条件顺序,先由监控系统下达操作任务,每个任务都是一个条件,然后再由计算机系统按照预先设定好的步骤完成任务,其中的步骤就是逻辑顺序。通过对设备进行顺序控制,可以避免误动作的情况发生,确保了设备的运行可靠性。五防联锁功能是智能变电站所特有的一项功能,该功能的加入使间隔层的防误成为可能,并且还可以避免因GOOSE报文措施引起的误操作,利用智能闭锁单元,可执行强制性闭锁要求。

2.4设备操作智能化

当前,智能变电站的断路器已历经多次演变,以电子、计算机技术为基础的控制回路成为主流的断路器。智能断路器系统主要包含控制单元、智能接口、控制软件三大部分。在智能断路器中嵌入的电压以及电流变换器,取代了传统的机械式辅助和开关,实现了断路器智能化。

结语

智能电网建设是符合我们国家电网建设发展需求的方式,也适合我们国家能源的分布情况。它对于现在无污染高效的太阳能发电、风能发电并网运行的适应性很强,也能在更大范围高效地利用能源。目前运行中的智能变电站虽然还不够成熟,但依然是智能电网建设的核心,有着广阔的前景和实现能源转换的优势。国家的发展离不开城市电网的发展,只有电力稳定且满足当前日常生产与生活的需求,才能够保证国民经济的稳步提升,而智能变电站是我国现今着重开发的新型项目,也是未来变电站发展的必然趋势。因此,熟知这一新型技术的同时将它合理运用在城市电网的建设中去,才能够替换掉传统变电站的工作模式,在信息化时代中更科学地进行管理,发掘电力系统在城市基础建设中的潜力。

参考文献:

[1]汪龙根.智能变电站及技术特点分析[J].山东工业技术,2017(12):156-156.

[2]黄荣禄.智能变电站技术特点与应用分析[J].通讯世界,2015(04):86-87.

论文作者:吴克敏,国良,李建强,闫喜明

论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/5

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