智能变电站过程层应用技术研究论文_徐从松

智能变电站过程层应用技术研究论文_徐从松

(合肥市供电公司)

摘要:现如今电子信息化时代的到来许多新兴的科学技术已经广泛应用并促进了社会的进步发展,智能化技术就是其中之一,在社会的发展进程中智能化技术已经被广泛应用到各个领域,在变电站行业中也引进了这项技术,使得该行业在发展自身的同时也适应了社会进步的趋势。在智能变电站的构成中,与传统意义上的变电站的区别之一就是过程层的运用,但是在将过程层运用于智能变电站方面还存在一定的争议,使得在运用过程层的过程当中不能顺利的进行,因此即使有这项技术来使智能变电站增添一丝色彩也不能有效的发挥其存在的作用。文章主要围绕智能变电站过程层应用技术作出相关的研究分析,希望能够帮助国家建设智能变电站并将过程层技术融入到智能变电站当中。

关键词:智能变电站;过程层;应用技术

1.引言

智能变电站是在传统的变电站基础之上融入智能化技术或者设备而设计出的新兴变电站,智能变电站能够实现自主完成对变电站中电量信息的搜集、电能的控制、用电保护等工作。智能变电站的设备网络化主要是体现在系统结构上,其只要有站控层、间隔层、过程层组成,其中的过程层是在满足IEC61850标准中相关要求的前提下坚持可靠性、稳定性的原则而设计出的技术,过程层技术设备的引入能够有效的解决相关技术难题,例如设备运行时受到的干扰、不能够有效合理的隔离高低压、无法进行信息共享操作等,然而过程层技术中的设备相对比较复杂,加上技术上的复杂性使得人们对这项技术的运用有一定的疑义,而现阶段的智能变电站中采用过程层技术方面还欠缺经验,相关的设备运行方案达不成统一的共识,因此在智能变电站领域对过程层技术的探讨是亟待解决的。

2.过程层的作用与构成

2.1过程层的作用

在传统的变电站中只有站控层与间隔层两种,而新兴的智能变电站存在着过程层。过程层存在的作用是在电力运行的过程当中实现对电气量、设备的运行状态、设备的运行参数的实时监测以及对设备进行操作与控制的执行、驱动工作,在一次设备与二次设备的结合面上完成这些工作,通过对这些数据的加工处理之后实现对这些基础状态量以及模拟状态量的数字化输入或者输出工作。

2.2过程层的构成

过程层主要是以一次设备和电子设备装置组成,其中一次设备包括发电机、变压器、断路器、隔离开关等,电子设备装置主要包括智能的设备组件。与传统意义上的变电站相比,智能变电站中的构成设备存在很大的差异性,在电子信息时代背景下电子式互感器已经取缔了传统中的电磁式互感器,智能控制化的开关也代替了传统类型的开关,而设备之间的数据信息传递则是通过GOOSE以及采样值传输机制来进行,实现了在诸多电子智能设备之间的信息数据交流。过程层构成部件的变化使得智能变电站能够在实际电力系统运行过程当中实现对系统运行的状态、动态数据等信息进行收集汇总,并向管理人员提供系统全面的数据信息以便了解智能变电站设备的状态。

3.过程层的基本要求

3.1采样值传输技术要求

采样值传输是智能变电站中间隔层与过程层之间信息交流的重要环节,这个环节的存在将间隔层与过程层相互连接实现了两者之间的相互通信,在这个过程中需要采样值传输满足一定的技术要求才能够保证这个过程传输的稳定性。

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对采样值传输的技术要求是如下几点:(1)当智能变电站的过程层上出现传递数据流量非常大的时候,需要对数据信息的实时性要求的高低进行判断,若对数据信息的实时性要求高的时候需要采取发布者/订阅者结构进行采样值传输通信工作;(2)在相关的规范定义当中,智能变电站的过程层网络是在采样值传输通过光纤形式上实现接通,间隔层是利用过程层交换机的功能作用下接收采样值的信号的,通过这样的方式实现了数据信息的互相传递并共享的。

3.2 GOOSE实时性要求

GOOSE是Generic Object Oriented Substation Event的简称,意思是面向通用对象的变电站事件,是以发布者/订阅者机制为基础,能够通过与智能变电站系统之间进行信息交流的方式快速和获取相关的数据信息,并映射出这些数据信息到指定的平台中。这个服务项目主要是在智能变电站中利用一次设备的作用在智能单元与间隔层保护设备之间进行数据信息的传递,也包括系统下发的信号或者命令。因此,在智能变电站运行的过程当中对于重要的信号或者命令要进行快速反应并实时进行传递到指定的目标设备系统中,在此期间就要求GOOSE具备实时性、时效性的特点。

3.3智能终端设计基本要求

作为智能变电站的重要设备,智能终端通过相关的线缆将自身组成部件与一次设备连接到一起,实现对智能变电站运行过程中的设备状态等信息的实时监测。智能终端的主要服务对象就是GOOSE,在对其进行实时监测的前提下达到命令控制的目标。要想令智能终端合理有效的发挥其作用,就需要在进行设计安装时考虑以下四点内容:(1)要满足相关的技术标准,尽量选择封闭的空间进行智能终端的安装工作,以便对其进行必要的防护,并且防护的级别必须要尽可能高,避免任何因素对其运行产生不必要的影响;(2)由于智能终端的服务对象是GOOSE,而GOOSE的主要工作内容就是实时传递数据信息或者信号命令,因此智能终端也需要拥有足够快的反应速度以及信息数据传递速度,在设计时就需要对这方面的功能进行保证,便于信息数据传递工作的连续性;(3)在进行智能终端的设计工作时要注意智能终端要具备信息存储记录的功能,因为在智能变电站运行过程中,智能终端需要对其服务对象GOOSE所接收到的命令,包括发送命令的源头、接受命令的时间、传递命令的动作等,这些都需要智能终端进行数据备案记录下来,而且还要在智能终端上设计相关的查看这些命令的方式,以便后续工作中要对这些命令进行查询;(4)设计智能终端时还要对终端自身的功能进行完善,尤其是自身的通信和转换功能,这些功能是执行智能变电站相关系统下发命令的前提条件。

4.结束语

过程层技术在智能变电站中的运用是时代发展的必然趋势,需要相关工作人员对这项技术进行充分的研究之后将该技术合理有效的应用于智能变电站中,这样能够有效的解决传统变电站无法解决的难题,不仅有效推动了智能变电站的广泛应用,还符合了国家可持续发展的战略目标。智能变电站与过程层技术能够完美结合能够促进变电站发挥其实质性的作用,不仅提高了变电站工作人员的工作质量和工作效率,还提高了变电站为人们服务的质量,提高了人们的生活水平,进一步促进了国家经济文明建设的进程。

参考文献:

[1]侯伟宏,张沛超,胡炎.数字化变电站系统可靠性与可用性研究[J].电力系统保护与控制.2010(14).

[2]朱广名.智能变电站过程层网络组网方式比较[J].广东电力.2013(05).

[3]易永辉,王雷涛,陶永健.智能变电站过程层应用技术研究[J].电力系统保护与控制.2014(06).

论文作者:徐从松

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/17

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