摘要:国家电网是我国的支柱产业,关系着国家的经济发展,并且属于国家公用事业,在国民经济中处于举足轻重的地位。但是电网在发展过程中面临着许多的压力,有资源方面的,也有环境方面的,优化资源配置,实现可持续发展,是电力行业进行智能化改造的根本原因。2009年国家电网公司提出了“坚强智能电网”的发展要求,从而开启了我国的智能电网建设序幕。智能变电站是智能电网的重要组成部分,是多种科学技术的融合,包括自动化技术、一体化技术、传感器技术等,通过与网络和虚拟电厂进行兼容,可以进行快速高效的通信,进行智能化的控制和管理。本文分析了智能变电站的涵义及发展。
关键词:智能变电站;涵义;发展
1 智能变电站的概念
要想了解智能变电站,就不得不提到“数字化变电站”。2004年,国内变电站开始推广应用“IEC61850标准”,这是国际上的一套统一通信标准,应用该标准可以使得厂商们可以方便的制造出各种数字化的变电站设备,国际上对应用该标准的变电站称为“数字化变电站”,但这仅仅停留在称谓上。国家电网公司并未予以正式承认。国家电网公司于2009年正式提出关于发展智能电网的规划,官方与厂商才就“智能变电站”这一称谓达成共识,并开始推广。国家电网公司发布了《智能变电站技术导则》,明确这一称谓的涵义。
依《导则》所言,智能变电站的设备应智能、绿色、准确、可控;应能实现信息本体数字化、传递网络化、传输标准化;基于IEC61850标准。
1.1数字化变电站的涵义
数字化变电站的结构颇具层次感,一次设备应实现智能化,二次设备应实现网络化,全站分过程层,间隔层,站控层三个层次。以IEC61850为通信规范,站内采集的各种信息应能远程传输与共享。其最本质的特点就是站内采集的所有模拟信号均能转变为数字信号,并以数字信号的形式传输。数字化变电站不能完全等同于智能变电站,数字化变电站仅仅是全站数字化,而智能变电站的需求则更高,需要的不仅仅是数字化的特性,更要求依据这些数据来实现智能控制,因此数字化变电站是智能变电站的基础。未来的变电站其发展方向不仅仅是数字化的,更应该是智能化的。
1.2智能变电站的涵义
智能变电站能比数字化变电站实现更多更高级的功能,“智能”是智能变电站变电站的核心特性,即基于数字化的信息,展开智能分析与控制。
2 智能变电站的特征
2.1一次设备智能化
要实现智能变电站的信息化,一次设备必须实现智能化,通过接口一次设备可以进行在线监测和控制,通过传输智能电网中的信息数据可以进行一体化的传输。一次智能化设备主有要电子互感器、组件、变压器等设备,检测信号和驱动装置采用的是微处理器技术,由于简化了电器结构,数字化控制信号可以进行网络传输,也节省一部分导线连接。现在光电互感器被广泛使用,这成为一次设备智能化的实现基础。通过光电互感器,智能一次设备将二次设备如继电保护器等集中起来,智能变电站的设备层承揽了以前非智能变电站的过程层和间隔层的功能。
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2.2二次设备网络化
智能变电站中的二次设备主要包括继电保护器、故障录波装置、网络监测装置以及在线检测装置等,这些二次设备在设计制造时都是通过微处理机技术进行的,微处理机技术具有标准化和模块化的先进特点。设备之间进行连接的网络有着快速的特点,网络的应用使数据和资源可以进行共享。二次设备网络化通过通信协议、光纤等可以进行分布式的控制,与传统的总线控制方式相比,数据之间的传输更加高速和标准化。
2.3信息之间通信更加标准化
智能变电站的控制中心采用统一的通信协议进行信息交互,代替了以前的104规约。智能变电站进行信息交互和数据管理,严格遵循IEC61850协议要求,各种设备进行信息建模也遵循这一协议,采用统一的标准进行变电站的信息交流和共享,跨系统数据交换也可以进行无缝式对接。
2.4进行设备检修侧重于状态检修
智能化变电站的一次设备采用比较先进的状态监测仪器,可以对设备的运行状态进行评价,如果设备出现了故障会自动分析设备的异常产生原因,评价可能发生故障的部位和程度,可以对故障进行事前估计,可以通过诊断分析结果来评价设备的运行效率是否下降或者是否将要发生故障。传统变电站极少的变压器会安装在线监测装置,智能变电站的一次设备全部安装了在线监测设备,进行状态监测时从单纯的油色谱检测扩展到了局部放电、漏电电流等多个方面,为进行正确的调度提供了依据,通过对设备故障和寿命进行评估,可以为运行和检修提供指导性的建议,不仅降低了管理成本,也减少了故障的发生机率,使设备的运行更加可靠。
2.5管理运行维护的自动化
智能变电站采用自动化操作,可以接收来自监控中心和调度中心发来的指令,自化完成设备操作要求,变电站的远端可以进行闭环控制,控制系统是可视化的,可以进行无人值守运行。
3 智能变电站的发展前景
按照国家电网公司的发展规划要求,十二五期,会增加8000余座智能化变电站,我国已经建设完成的110kV及以上的变电站约有两万座,未来每年都会增加110kV的变电站1400余座。
2011年以后国家电网公司要求新建的变电站要严格按照智能变电站的技术标准进行建设,一些中心变电站也要进行智能化的改造工作,按照这个数量要求,以后每年会新增2300余座智能变电站。
4 结语
智能变电站的显著标志是使用智能一次设备,但是现在没有真正的智能一次设备,要完成一次设备的智能化需要二次设备运用智能终端的方式进行转化完成。我国现在的数字化变电项目采用的都是这种二次设备转化方式。数字化是智能化发展的依据和基础,智能变电站实现了变电站的自动化运行,减少了测控保护屏和电缆等这些运行成本,安装周期大大缩短,运行和维护的工作时间和成本也大大减少,设备的运行可靠性可以更加得到保证,所以说智能变电站是变电站向自动化发展的必须趋势和发展方向,未来智能变电站进行建设时要满足于生产的实际需求,并努力在技术和管理上进行功能性实现。相信随着各项先进科学技术的不断发展和变电站技术人员的不断努力,智能变电站覆盖整个电网会早日实现。
参考文献
[1]吴疆.对智能电网若干基础问题的思考[J].中国能源,2010.
[2]迟峰.我国智能电网的发展机遇与前景[J].上海节能,2010.
论文作者:宋昱
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/9
标签:变电站论文; 智能论文; 设备论文; 电网论文; 在线论文; 涵义论文; 国家电网论文; 《电力设备》2017年第18期论文;