浅析高原地区智能变电站运维与常规变电站的差异论文_李贤芳 邵建兵

浅析高原地区智能变电站运维与常规变电站的差异论文_李贤芳 邵建兵

(国网青海检修公司,青海 西宁 810000)

摘要:智能电网是未来电网发展的主要方向,现在已上升到国家战略目标的高度,智能变电站是智能电网发展的基础,运维人员应掌握智能变电站的运行知识,不断提高自身运行维护技术水平,确保智能变电站的安全运行。本文对智能变电站与常规变电站的基本结构进行了分析,并在此基础上就二者运行维护的差异提出一些观点和建议,以供参考。

关键词:智能变电站;常规变电站;运行维护;差异性

随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,国内电力行业及电力系统的管控已基本实现了智能化。从常规变电站向智能变电站转变以后,电力系统的功效显著提高。

1 常规变电站与智能变电站的基本组成

常规变电站的基本结构。由于建站初期没有统一模板,存在监控、保护、远动和计量等多个网络,设备兼容性较差。常规变电站通过电磁型电流互感器和电压互感器完成信息采集工作,系统内部各装置之间相对独立,功能较分散,缺乏整体性,难以实现信息共享。

智能变电站以先进的信息技术和自动化的测量分析技术为基础,以数字化信息、网络化平台、标准化信息共享为支撑,实现了变电站基本功能的全自动化,智能变电站的这些优点,极大地满足了电网对设备稳定、安全、节能、高效的要求。智能电网的广泛应用亦大大提高了电网的可靠性和电网资源优化配置能力。

2 两种变电站的结构

2.1 智能变电站

智能变电站以当前先进的自动化信息技术为基础,以通信平台网络化、全站信息数字化和信息共享为支撑,在信息采集、控制、测量、保护、监测和计量过程中,实现了管控自动化,根据需要对电网进行自动控制、智能调控、在线分析和协同互动。智能变电站的这些优势有效地满足了电网对电气设备高效、稳定、节能和安全的要求。由此可见,智能变电站的应用可以有效提高电网资源的优化配置和安全可靠性。根据功能定位和要求,智能变电站主要包括过程层、间隔层和站控层。这三层之间既相互独立,又紧密联系。其中,过程层由不同电压级别的电子式互感器、智能变压器、智能断路器和一次智能化设备构成;间隔层主要由基于继电保护设备的保护单元和基于计量状态检测的测控单元、消防报警系统、智能化消防报警系统构成;站控层主要由以远程通讯和外部通讯为核心的站域控制通讯系统、电力用户智能管理系统和调度指挥系统构成。

2.2 常规变电站

在常规变电站自动化系统中,主要分为了保护和测控两个部分。保护装置的主要功能在于一旦变电站系统发生故障,能够进行快速的切除和故障隔离,保证系统恢复正常。但前提是保护装置对于故障信号要有正确的响应。另一个部分就是测控系统部分,它主要是对系统中电流信号的检测,以便对系统故障进行发现和解决。通过保护装置和测控单元的结合,常规变电站系统完成了日常的运行和维护工作。

3 两种变电站运行维护的差异

智能变电站在应用实践中采用了先进的网络技术、智能化技术,实现了电气设备间、变电站与电气设备间、变电站间的信息数据数字化控制和智能化传输。同时,智能变电站运行过程中的信号经传输系统有效转化后,以数字信息的形式,并基于网络系统来实现处理之后的信号或数据信息的传递。智能变电站中的所有智能电子设备(IED)均采用对等的方式相连,所有设备信息均在局域网上实现共享。智能变电站采用的GCM是一种安全、高效的认证加密算法,实现了变电站不同数据(报文)的安全传输,只需运算一次报文就可实现其中的一种模式,既能满足报文的实时性要求,又方便管理,提高了互操作性。智能变电站数据传输过程中还加入了GOOSE网络,代替了传统变电站的“开入信号”,作用非常显著。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆GOOSE网络不仅满足了智能变电站自动化系统快速报文的需求,也提高了测控装置间的数据传送效率。智能变电站设备保护装置就地化后,可以灵活、快速地响应新的功能需求。比如,主变非电量保护逐步集成至主变智能柜,大大提高了变电站设备信息的集成水平。基于以上对智能变电站、常规变电站基本结构的分析,我们可以看出二者之间存在着一定的差异,因此,在运行维护过程中应当区别对待。

3.1 连接介质的变化带来了保护功能装置的变化

在智能变电站中,实现了一次设备智能化、二次设备网络化。设备之间的连接媒介转变为光缆或双绞线,相应的运行维护时的装置也发生了一定变化。例如保护功能压板投退发生了调整,常规的保护功能“硬压板”转变为后台监控系统界面上的“软压板”。在投退保护装置操作上,操作人员只需要在后台监控系统上进行计算机操作就能够完成全部工作,不在需要进行保护屏上的作业。

3.2 GOOSE回路及相关保护的改变

常规变电站继电保护时,跳闸、合闸压板是对系统故障反应后进行的自动行为,但很难实现统一控制。智能变电站系统则将这些行为结合在了后台监控系统界面上,利用GOOSE技术,将跳、合闸压板在全站设成了唯一,所有的保护装置都是通过智能控制柜操作去实现的,不仅效率更高,而且也更加准确,保护效果更好。

3.3 信息共享更加便捷,装置的影响扩大

相较于常规变电站,智能变电站系统内数据被保护装置共享,因此在智能终端采集的开关、刀闸信息在GOOSE网络中共享测控装置、保护单元、合并单元。一旦这些装置发生了故障,整个智能变电站保护系统就会同时反映,因此信息传递的便捷也带来了准确性对于保护装置影响的改变。必须确保信息的准确性和高效性。

3.4 检修状态压板作用的改变

常规变电站系统,装置检修压板主要是屏蔽装置故障和动作信息,不上传控制层。智能变电站发生了改变,更加有利于设备检修。在保护装置、测控装置、智能操作箱、合并单元都配置了相应“检修状态”硬压板,并在网络上进行标注,装置间相互配合,智能操作箱未加用,当保护装置跳闸指令发出后,开关不会跳闸,因智能操作箱的“检修状态压板”未加用,二者状态不对应。

3.5 地理信息系统的结合应用提高了检测的动态化

在智能变电站运行维护工作中,地理信息系统被应用进来,它不仅能够对同一时间变电站内的状况进行实时监测,并且能够对数据进行收集和处理,反馈故障位置,提出改善的方案,这一点是常规变电站无法企及的。地理信息系统的应用是通讯技术发展的必然结果。

4 结束语

总而言之,智能变电站系统运用了现代化先进的网络技术、智能化技术手段,有效实现了变电站设备之间、变电站之间、设备与变电站之间的信息数据数字化、智能化传输,实现了变电站运行中各种信号的转化;同时,以数字信息的形式,利用现代化计算机网络系统,有效实现了处理后的数据信息的传递。智能变电站和常规变电站的运行维护过程中存在着较为显著的差异性,因此,应当加强电力系统管理模式的创新。只有这样,才能保证变电站系统运行的安全可靠性。

参考文献

[1]付鑫.浅谈电能替代的重要性[J].电力设备,2016.

[2]岳颜.从运维人员的角度浅析智能变电站与常规变电站的关键区别[J].科技创新与应用,2015.

[3]杨京渝.智能变电站高精度时钟同步方法研究[D].长沙理工大学,2013

论文作者:李贤芳 邵建兵

论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年7月下

论文发表时间:2019/1/11

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