摘要:近年来,智能变电站的建设方案问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了智能变电站的发展背景,详细分析了智能变电站的建设问题。在探讨智能一次设备智能单元设计的基础上,结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就其配置方案的合理选择展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:智能变电站;建设;方案;研究
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作,智能变电站建设的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对智能变电站建设方案的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2智能变电站的发展背景
作为电力系统中的重要组成部分,变电站起着改变电压及输配电的作用,国内主要有两种模式,一是常规变电站。这种模式较为陈旧,不管是厂站设计、资源采集,还是调试工作,都因系统的复杂加大了难度,而且互操作性较差,许多方面都缺乏规范化和标准化。二是数字化变电站。随着计算机技术和数字化技术的进步,智能化和网络化设备进一步融合,直接推动了数字化变电站的发展。国内对此也十分重视,目前已建立且正式运行的数字化变电站有200多座,不过与国外相比,还有很大差距,当前主要出现的问题包括评估体系不健全;没有统一的标准规范;内部设备缺乏良好的稳定性等,都对变电站产生了不同程度的影响,不利于电网安全运行。
在经济技术的推动下,出现了风电、光伏等新能源电力,为保证电网正常运行,对系统的安全稳定性提出了更高的要求,同时对作为智能电网支撑节点的变电站的要求也更加严格,比如要求智能设备的联通的实现,资源配置要更优化,提高客户调度的效率,加强与相邻变电站电源之间的协调互动等.另外,计算机信息与通信技术的大发展,促使变电站自动化领域技术的发展同样迅速,国外先进领域颁布的IEC61850第二版,种种这些都将为智能变电站建设提供强大支撑。变电站自动化领域的发展必然要经历智能化阶段。
3智能变电站的建设
智能变电站是一个信息化程度比较高和高度集成的现代化的综合控制系统,其功能模块包括传感器、计算机、现代化通信技术和自动控制等等,因而,在对智能变电站的稳定性以及兼容性的处理过程有着更高的要求,这些方面的建设对于智能变电站的安全性和稳定性有着重要的作用。在智能变电站建设的过程中主要包括智能开关和电子式互感器的实现。
3.1智能开关的实现。智能开关也是智能变电系统中的重要组成部分,主要由性能高的切换式开关组成,并且配备相应的执行器、传感器、控制单元等,在实现最为基本的开关功能时还能实现对智能变电站的智能化的处理。具体功能包含改变驱动方式、控制和实现以及抓换储能的方法、电闸的分与合等等。在智能开关的具体实现时,可以采用较为成熟的二次技术,通过与以往传统开关技术的相互融合,能够行之有效地提高智能变电站的智能化水准。
3.2电子式互感器。在智能变电站的系统之中,互感器源自于传输系统内部若干系统的分压,主要功能是进行数值的传输,并将这些测量的数值传送给智能变电站的保护装置和测量仪器。互感器实现过程中是通过合并单元的共同配合完成的。一般情况下,电子式互感器的有两个部分组成,一个是对传感器信息进行手机的合并单元,另一个是收集数据信息的传感器模块。因此,一般情况下,电子式互感器会被安装在比较高的位置上,它的主要功能是实现特殊位置的信息的收集,并将其转换为数字信号,其中电子式互感器的合并单元主要讲采集的信号进行处理,以更好的保证信号的同步性,增强智能变电站系统的可靠性与安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.3在智能变电站中,采用光光纤传输取代传统的电缆传输形式,可以很大程度上提高数据信息在传输过程中的可靠性和稳定性,对于智能变电系统的整个性能的提升有着很大的帮助,而且选用光纤传输可以降低数据在传输的过程中受到电磁波的影响,降低信息在传输过程中的错误率,同时还可以降低整个传输系统的建设成本。
4智能一次设备的智能单元设计
一般来说,变电站一次设备配置的智能单元有继电保护与录波、状态监测、设备记录、测量计量以及智能操作五项,下面分别对其进行详细说明:
4.1继电保护与录波。根据互感器数据进行继电保护计算、测距和故障选相、继电保护自调整以及录波。根据结果发出相应的命令。然后向上级网络发布有关故障报告。跳合闸指令的发布形式采用GOOSE报文,含有录波和测距的故障报告在完成后采用压缩上传的形式,以减轻传输压力。
4.2状态监测。提取智能一次设备特征状态量信息,分析得出结果并判断设备在当前状况下的状态,然后再根据其当前下的状态进行相应的信息发布和操作。将特征数据上传到监测主机。
4.3设备记录。对设备参数、型号、故障、检修等信息进行存储。存储范围应该包括设备出厂时的状况、运行时的记录以及有关智能组件中发布的其他单元的信息,并且保证记录信息能够被上层指令修改、调用和补充。
4.4测量计量。计量和测量功能集成在一个单元,根据传感器和互感器的采样数据进行实时开关量和电气量的测量、潮流计算、电能的计量等,随后根据命令或时间间隔直接发布计量和测量结果,同时能根据上层控制实时遥信和遥测。
4.5智能操作。智能单元将接收保护单元和监测单元提供的动作命令以及上层的控制,通过判断和检测命令在当前状态的可行性和正确性后,根据现场实际运行状态、保护和控制任务的不同进行操作策略规划,最后进行相应的操作,操作过程中将配合其他相关设备,并实现防误闭锁能够自我发现并识别操作失败和错误,及时发布报警信号。智能单元能根据现场实际运行状态、保护和控制任务的不同实现自适应操作。另外,在本单元断路器失灵保护也可实现智能操作,当断路器失灵时,会立即发送命令使关联断路器跳闸。
5合理选择配置方案
智能变电站中对不同的设备采取不同的方案主要在于智能组件对设备本体的对应关系。若是每个设备都配备一个智能组件会造成较大的浪费,且有时候还会造成工程的复杂化。例如隔离开关等简单的设备就没必要进行独立的配置。智能组件配置原则优先考虑多个设备本体配备一个智能组件的方案。配置方案可按主接线的各线路进行配置,即由一个智能组件来管理同一线路的全部设备本体。智能组件也可按主接线的间隔来进行配置,即一个智能组件管理同一间隔的所有设备本体,能基本满足设备的智能化发展要求的经济性,并减少了数据量在上层网络的交换,减轻网络负担,并使操作设备更加便利。断路器可按间隔来进行配置,即前后的隔离开关和一台断路器、接地刀闸和互感器配置一个智能组件,这样的开关就叫做智能的开关。以双母线为例,不考虑对母线和输电线路的智能化配置。如此一来,智能变电站中除了电气主接线除母线和线路之外,其余配置都是由智能设备组装的,主接线接线简明、结构紧凑并节约空间。
6结束语
综上所述,加强对智能变电站建设方案问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的智能变电站建设过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献:
[1]张中宽,刘新政,闫广涛.智能变电站的系统构成及技术应用研究[J].科技资讯.2016(10):60-62.
[2]卢建华,刘晓明.智能变电站建设方案分析[J].内蒙古电力技术.2017(01):115-116.
[3]邓辉.智能变电站智能一次设备框架设计[J].电力自动化设备.2016(09):88-89.
论文作者:吴晨曦
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/2
标签:变电站论文; 智能论文; 设备论文; 互感器论文; 单元论文; 方案论文; 组件论文; 《基层建设》2017年第29期论文;