摘要:智能电网是未来电网必然发展方向,我国已迈入了全面建设智能电网的时期。变电站作为电网的主要节点,其智能化的实现将对整个电网智能化的形成起到关键作用,因此成为了智能电网建设中的核心工作之一。变电站智能化的过程中,将使站内设备的管理模式发生重大变革,从而为设备的维护和高效运行提供现代化平台。在我国全面建设智能电网建设的大背景下,国网某供区紧随电网建设的步伐开始了全面建设智能变电站的历程。从2013年7月供区第一座智能变电站投运至今,公司已建成6座智能变电站,至此智能变电站已成为某供区电网的重要组成部分,如何开展智能变电站的运维检修工作,确保智能变电站安全稳定运行,已成为某供区电网的重要课题。
关键词:智能变电站;建设;运维;问题分析
1 智能变电站的内涵与特点
智能变电站是通过先进的技术、可靠的手段、低碳又环保的先进设备进而对电网进行智能化调节、自动化控制以及在线进行决策分析的高级变电站。智能变电站通过网络平台进行沟通,采取信息数字化模式,进行信息共享。智能变电站较传统的变电站来说,对资源的浪费较少,比较环保。智能变电站由智能化的高压设备以及统一的信息平台两个部分构成。智能,就是较为人性化,变电站就像有人在调节控制一样,当出现低压负荷量逐渐增加时,变电站会立即传送满足其增加的电量。反之,当出现低压负荷量在逐渐减小时,智能变电站的输送电量也随之减少,使能源消耗率降低。
2智能变电站与传统变电站的不同
智能变电站,即采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。很多文献及资料,从技术角度阐述了智能变电站与传统变电站的差异,如智能传感技术的应用、信息共享技术的应用、数字采样技术、网络传输技术及同步技术;在这里,抛开理论知识,单纯从检修人员与运维人员角度来看,两者不同主要有以下几点。传输介质的变化。光缆(光纤)取代了电缆,数字信号代替了模拟信号,大大提高了采样精度和信号传输的可靠性,大幅度减少了二次接线,避免了传统互感器和电缆连接的固有问题。传统电流互感器饱和问题、线圈绕组数不足问题,在电子式、光电流互感器采用后不复存在;而电缆的接地问题,在过程层与间隔层也大大减少。屏柜布置及组屏方案的变化。站控层设备宜集中布置于二次设备室,间隔层设备宜集中布置于二次设备室,智能终端宜分散布置于装置场地。以一次设备为GIS设备,220kV线路间隔层面为例:传统变电站内保护、测控装置屏均单独安置于二次设备室,保护测控相互独立组屏;而智能变电站内智能终端、合并单元等智能装置均就地安装于设备区或设备室内的GIS汇控柜内,保护、测控集中组屏安装于GIS设备区内。以220kV左安门变电站智能化改造屏柜方案为例,常规屏数需要108面柜,按智能站组屏方案大约仅需要60面柜,且备用柜数量与常规组柜方案相当,总体节省度达44%。综合自动化系统的变化。常规变电站因功能不同,常设多台服务器,如SCADA服务器、视频服务器、安防服务器、五防服务器等;而智能变电站仅设智能一体化平台,将原有的视频、安防、五防、辅助设施等功能集于一平台,功能模块化,大大减少了服务器的数量,同时各模块数据的共享化,为智能变电站的高级应用提供了基础,因此顺序控制、消防联动、在线油色谱监测得到应用,提高了变电站运维监视水平。同时网络结构得到优化,原站内设备通信各厂家协议不同,站控层常设多台规约转换器(保护管理机),网络结构环节多;而智能变电站内设备通信共同使用IEC61850标准,网络结构得到简化,信息环节少,通信更加稳定。
3 智能变电站建设过程中的关键
3.1 建设定位尤其重要
随着经济、科技的不断发展,智能变电站技术也在不断发展。因此,施工定位显得尤为重要。智能不是开发的目的,而是保证网格的安全。智能变电站在建设中应积极探索,但不能牺牲原有的经济效益和安全性能。对于目前的情况,采用先进技术是提高智能化手段的可行性,但也不能忽视传统的开关设备,两者应结合采取最佳的解决方案。
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3.2 加强变电站生产运行过程中的计算机技术的应用
计算机控制技术是一种运用综合控制理论、各种仪器仪表、计算机对工业生产过程进行检测、控制以及优化管理的重要技术。在变电站的生产和运营过程中,必须要加强对计算机技术的应用。随着计算机技术逐渐实现智能化、网络化以及集成化,变电站工作人员将很多工作内容都交给计算机去工作,通过计算机的智能化调节和控制,实现了变电站工作过程中的各种任务的完成。计算机控制技术中的数字化技术和总线技术、计算机控制策略等都在变电站生产运行过程中有广泛的应用,总线技术是计算机数字通信技术在工业自动化领域中深入发展的一个重要基础,此外,嵌入式计算机控制系统在变电站的发展过程中也具有十分广泛的应用,随着嵌入式计算机控制系统逐渐成熟,在变电站的日常管理过程中对嵌入式计算机的运用会更加广泛,同时也会利用计算机对变电站生产过程进行有效的控制。
3.3 规范风险,保证建设安全
在智能变电站建设过程中,存在着很多交叉操作,尤其是智能设备的安装。我国大部分智能电器是从国外进口的。在购买和购买过程中,不可避免地会有一些外国专家参与。因此,沟通会有一些障碍。在安装过程中,会有安装人员参与有关,大部分施工环节的现场操作,并对网站的建设有很多不稳定因素,人员流动性强,违规操作,指挥人员不专业设备,安全性能不高会影响施工过程。为了减少这些问题的发生,我们必须采取相应的措施。首先,监督施工过程,确保施工质量。其次,对施工周围环境进行调查,然后对人员进行合理配置,并对设备运行后可能产生的影响进行估算,规避风险。最后,在施工现场配备专门的安全管理人员,确保施工人员的安全,并通过调查发现施工中存在的安全问题。
3.4 加强智能装置检修机制的运用
智能化变电站过程层网络由SV网络和GOOSE网络组成,SV网络可以实现SMV报文的传输,在完成了交流CT、PT采集之后,GOOSE网络可以实现报文的传输,并且对断路器、刀闸状态量进行采集,同时发出GOOSE命令报文。随着智能化、数字化技术的综合运用,数字化光纤网络可以对传统的变电站的二次电缆进行有效的替代,在看不见也摸不到的网络中可以完成各种继电保护妆字号的安装,同时在定期的检测和维修的过程中也可以对这些问题进行有效的解决。某地在对220KV的变电站进行智能化改造的过程中,有一个重要的部分就是对110KV、220KV的线路进行分隔,并且对“检修压板”的状态进行检查,确保变电站的智能化装置可以保持一种良好的工作状态。
3.5 变电站智能化改造过程中的要点
在变电站智能化改造过程中,一定要严格把关智能化装置的出厂调试量,可以减少在生产现场的调试量,使得智能化装置的工作效率更高。同时要把好设计关,在进行现场工作之前要进行检查,对所有可能出现的问题进行解决,防止对变电站的智能化水平的提升带来影响。此外,还应该要加强在线监测、遥视安防等站内辅助设备的配备,并且对各种设备进行统一的调试,使得变电站的智能化设备可以得打有效的利用。在智能化改造过程中,应该要做各种智能化设备的配备,比如对于计算机系统的完善,首先应该要加强各种计算机设备的配置,为变电站的各个环节中都配备相应的计算机设备,如变电站生产、变电站输电过程中都可以实现计算机操作。硬件条件得到满足之后,还应该要加强各种先进智能技术的应用,比如自动控制技术、自动通信技术、自动维修技术等,这些都是在信息化背景下产生的一种全新的智能控制手段,对于变电站的智能化操作以及管理有十分重要的意义。
4结论
综上所述,电力系统要实现创新,走可持续发展之路,就要大力建设智能化变电站。智能化变电站也是电力体制进行改革的具体要求,是电力系统能够正常工作的关键点。掌握智能变电站在建设过程中的疑点、难点,了解智能变电站的功能需求,积极探索解决问题的策略,使智能变电站建设顺利进行,进而提高其整体性能,为国家发展贡献力量。
参考文献:
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论文作者:邹进
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
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