智能变电站二次系统关键技术研究及应用论文_罗海峰

智能变电站二次系统关键技术研究及应用论文_罗海峰

(广西壮族自治区城乡规划设计院 广西南宁 530022)

摘要:智能变电站能够实现供电信息采集的自动化,并且可以根据用户需求,自动更新供电情况,还能够提高电力系统运行的稳定性。而在智能变电站的运行过程中,二次系统的关键技术起着重要作用,本文将对智能变电站二次系统的关键技术及其应用进行分析。

关键词:智能变电站;二次系统;关键技术

引言

自实施改革开放以来,我国的经济发展速度越来越快,尤其在实施市场经济化建设以来,提倡发展低碳经济。因此,智能变电站的构建为我国实施低碳经济建设起到了非常重要的促进作用,同时也促使我国变电站的可持续发展。在实际建设期间,由于智能变电站的智能电网发展为我国实施智能化的电网提供了非常重要的发展基础,因此在实施系统化建设期间还要全面了解智能变电站的关键技术,并从整体了解其构建方式,进而促使我国智能变电站的有效稳定发展。

1智能变电站二次系统与常规微机型变电站的区别

常规微机型变电站二次系统以控制和保护装置作为核心,通过电缆与外围二次回路构成功能单元,各装置保护功能相对独立,性能测试、功能测试均集中于单台装置;调试亦围绕单装置展开。各装置与外围二次回路的物理交接面(端子排等)清晰而直观,范围隔离措施简便易行;基于此制订的技术规程、应急隔离方案和抢修方案经过了实践的检验,安全高效。

智能变电站二次系统为多装置通过光、电信息基于IEC61850协议交互而构建,除了单装置的性能测试,还需要保证各相关装置协同的系统级功能测试,前者为前提,后者是最终目标。而高度集成、网络化、数字化的应用特点,使相关装置之间的联系抽象而复杂,相应的检修手段、工具更加复杂,基于抽象信息交互基础上的运行规程、应急隔离方案、抢修方案都需要进一步积累经验,接受实践的检验。作为设备运维、检修责任主体,应该立足于电网运行要求,站在系统功能的高度,重点把握各项功能的测试,验证相关运行规程、故障隔离方案和应急抢修方案的正确。

2智能变电站二次系统关键技术

2.1 GOOSE通信传输技术

智能变电站之所以智能,是因为变电站的各个设备之间实现了协同工作,且自动化功能运用的地方逐渐增多。这些功能得以实现智能化的重要基础在于电子设备之间的通信功能具有稳定的可靠性和实时性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通信传输技术的实时性主要得益于面向通用对象的变电站事件(GOOSE),它提供了一个可靠的系统范围,并能在这个范围内快速传输输入、输出数据值。为了保证信息的实时性,GOOSE采取了多播或广播的高效方式向多个电子设备传输同一通用变电站事件信息,更为智能的是,GOOSE还包含信息优先输入和超时重播模式。在智能变电站中,GOOSE通信传输技术主要适用于间隔层设备间,不仅用于传输状态变化信息以及设备间的通信,还可用于其他智能业务。GOOSE通信技术的运用可以说是智能变电站的重要特色之一,它实现了二次系统的便捷性、灵活性,减少了各个装置及控制屏间的硬连接线。

2.2 二次设备状态监视技术

二次系统功能的完善是智能变电站建设的关键,各个设备之间通过GOOSE通信传输技术实现了信息交换,而电子传感器的应用也减少了常规电缆的铺设,软压板功能取代了硬压板功能,二次系统运行完全处于抽象虚拟状态,这在推动变电站实现智能化的同时,也给运行维护和调试带来了一定的难度,因此对二次设备进行可视化监视非常必要。目前有些变电站在建设中便采用了以图形或表格的形式对二次设备状态进行监视的技术,主要是对通信链路、数据有效性和压板状态等方面在后台进行统一的监视展示,从展示的动态效果中可以随时观察线路保护与相关设备的二次回路和连接,也可以看到压板状态和设备检修状态。这种监视技术的运用就像是开展了一次全面的排查,可以提高变电站的调试效率,也可以准确定位设备故障,应用起来非常方便和便捷。

2.3 智能变电站中的电子互感器

在国家电网变电站发展实施智能化建设期间,电子互感器已经成为其智能电网建设中最主要的部分之一,目前在智能变电站中运用的互感技术主要包括两类,即分压原理互感和光纤式互感技术,不同的互感技术运用的范围也各不相同。

由于在实际运用期间,电子互感器在智能变电站中也存在许多的问题,首先,如果智能变电站的电流比较低的情况下,光纤式互感器装置就会出现噪音问题,这对智能变电站的全面运用产生非常严重的影响;其次,在智能变电站的互感装置中,其高压传感部件具有相应的电子电路设施,因而在具体使用期间需要结合外部条件完成供电,只有在供电充足的情况下,才能促使智能变电站的电路设施完成兼容性。在目前的智能变电站互感器发展使用方面,还可以将二次调理线路装置与电子互感器进行全面的结合,但由于其在使用寿命方面与一次部件有很大的差别,因而在具体实施期间,工作人员要全面考虑智能变电站运行设备的可靠性,进而促使智能变电站与传统变电站互感器的结合运用。

3智能变电站二次系统的动态重构

3.1实现智能变电站二次系统的动态重构

对于设计系统内部功能模块来说,由于现有的智能变电站二次系统模块功能的实现方式具有相似性,主要都是由采集、计算、控制、通信以及输入输出五部分构成,所以对功能模块进行复用具有可行性。可通过智能变电站二次系统动态重构,使系统内部功能实现模块化,从而一定程度上进行重复使用,并且可以对相关模块进行灵活配置。而对这一目标的实现,主要是通过连接设备间的软硬件,配置系统相对独立的功能,分隔系统中的逻辑结构设计和物理结构设计,使功能模块达成公用化的状态。对这一目标的实现,可以有效的提高系统资源的利用率,提升变电站的经济效益。

对系统内部功能进行巧妙配置功能,是实现智能变电站动态重构的基础。只有对系统内部功能灵活配置,才能解决后续动态重构过程中,动态重构的层次、方式、策略及安全等问题。通信网络的柔性设计是为了满足系统需求变化,而对系统网络节点进行功能、性能等的调整。通过对通信网络的柔性化设计,可以有效的对系统功能进行扩展,满足网络功能与用户个性化需求,在减少工作负担的同时,还降低了相关维护升级网络的费用,对于提升变电站生产水平具有重要作用。

3.2智能变电站动态二次系统动态重构的基本框架

第一部分,是基于功能模块实现的系统重构,主要是为了实现过程层和间隔层二次设备的功能。在基于功能模块实现的系统重构中,二次设备转换自身功能,不再担当功能实现的主体。此外,还对二次系统的设计进行了相应改变,使得二次设备获得相关接受功能以及再分配功能,成为二次系统中的节点设备。

第二部分,是基于网络实现的系统重构,其系统重构后作用的结果,有助于提升系统整体运行状态。基于网络实现的系统重构是建立在柔性化网络与设备重构间的相互配合的基础上进行,可以实现对二次系统中的二次设备以及网络运行状况进行实时监控、对系统资源进行相应的管理等。

结束语

总而言之,智能变电站二次系统关键技术的研究和应用是未来变电站建设关注的重点之一,其将自动化、网络通信等先进技术运用于变电站建设中,使得智能变电站的运行和保护方案配置的灵活性等得到了很大的提升,从而真正实现了变电站自动化系统的智能化,大大促进了我国智能变电站技术的革新及应用,对未来变电站的建设和工程操作具有重要的指导意义。

参考文献:

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[2]翟巍.刍议智能变电站二次系统测试方法及其关键技术[J].科技资讯,2015(6):30.

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论文作者:罗海峰

论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期

论文发表时间:2018/5/14

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