摘要:电网管理智能化水准不断提升,智能技术中的信息体系如今已经成为了电力企业非常关注的焦点,因此,电力领域应将电网输变电检修技术应用到电网管理过程中,加强对电网状态的检测以及对故障的诊断,使故障发生时,能够被及时感知,提高故障的解决效率,提高电网运行的稳定性与安全性。
关键词:智能技术、电网、输变电检修、应用
1变电检修的必要性
变电设备在经历了一定时间的运行后会发生某些方面的磨损,某些粉尘微粒非常容易进入到机械设备当中,从而造成相应设备不能正常运行。所以需要通过相应的检修作业来提升变电设备运行的稳定性和可靠性,同时也是保证相应工作人员生命财产安全非常必要的工作内容,会有效去除存在的安全风险,为了有效确保变电站的稳定运行,在进行设施检修阶段需要重点检查常见威胁点,如果发生故障需要采取相应措施实施保护,确保设备运行的可靠性,降低作业人员风险,提升电力运行安全性。变电检修是保证电力系统能够安全、稳定运行最为重要的工作之一,通过对危险点的检测能够有效排除故障,通过对安全风险等级的仔细考评能够有效提升生产的可靠性。研究表明,电力系统运行过程中的检修技术具有复杂性特点,这从电力检修工作中的变电设备检修技术应用可以看出。随着电力系统市场环境与用户需求的日趋复杂与扩大,对变电检修技术的应用质量与性能要求越来越高,这就为变电检修技术的作用效果提出了新的挑战。为此,研究人员应在明确变电检修技术应用局限的情况下,制定出实际应用的注意事项,这是推动电力系统健康稳定发展的重要课题,相关建设人员应将其重视起来,以作用于实践。
2应用现状及存在问题
自二十世纪八十年代变电站第一代微机保护投入运行以来,十多年来,继电保护实现了跨越式的发展,双重保护率、设备国产化率都提高到97%以上,保护动作正确率达到99.95%,变电站继电保护装备和运行水平都到了全新的高度。沧州供电公司从2011年开始试点建设智能变电站工程,截止到现在共对2座110kV常规变电站进行了智能化改造升级,新建扩建110V智能变电站21座。以电子式互感器为代表的智能一次设备和IEC61850通信规约的逐步推广应用,使智能变电站的综合自动化水平较传统变电站有较大提升,初步实现了将智能变电站变为智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点。
目前新建的智能站都是采用网络化的二次设备和IEC61850通讯规约,原来传统站的端子排光缆“点对点”的硬连接转变为交换机和光纤的虚连接。智能变电站取消了传统的配线间,增加了交换机,装置之间的信号联系变得不直观,能看到的仅仅是通信光纤的连接。这对于一直进行传统变电站检修工作的一线检修人员来说是一个巨大的挑战,在智能变电站建设、施工及调试过程中,检修人员不能通过图纸直观明了的查阅智能变电站的二次回路及其逻辑关系。新建扩建智能变电站的运行维护工作目前只能依靠设备厂家和调试单位来完成。随着智能变电站的全面推广建设,今后运行维护的工作量十分巨大,智能变电站系统配置文件缺乏技术管控手段,存在配置文件错误直接导致保护不正确动作的风险。
3智能技术在电网输变电检修中的应用
3.1电网输变电检修信息系统
电网输变电检修信息系统,主要由四大模块构成,分别为GPS定位巡视模块、地理信息模块、生产管理模块、状态评估模块:一是GPS定位巡视模块:即在应用GPS技术的基础上,通过网络,将其与智能终端设备相联系,使故障定位得以实现的主要模块。巡视人员可以通过对GPS定位信息的观察,准确评估各个位置电力线路以及相应设备的运行情况。二是地理信息模块:即通过对GIS技术的应用,将地图信息、文字以及图像等,反馈给检修人员,为故障检修提供参考的一大模块。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三是生产管理模块:包括数据分析、检修管理、技术改造管理等多项管理内容,要求针对输变电线路以及变压器等设备,建立信息管理档案以及检修档案,确保能够全面了解各设备以往的运行情况。四是状态评估模块:通过在线监测的方法,对电网输变电设备以及线路的状态进行评估,发现异常时,可通过预警的方法,提醒检修人员对设备进行检修。
3.2数据检测与分析
数据的检测与分析过程,即输变电系统状态的评估过程,根据输变电设备类型的不同,评估内容也存在一定差异。变压器是输变电系统的重要组成部分,以其为例,状态评估指标主要包括定量指标与定性指标两种。设备评价结果按照状态量扣分情况的多少确定为从正常到严重四种状态,严重状态扣分为最多。第一,正常状态:设备评价过程中未发生扣分或扣分较少的情况下,设备运行正常。第二,注意状态:设备评价过程中某个状态量或多个状态量变化扣分达到或超出注意值,说明设备可能存在劣化趋势,需要持续监视其运行状态。第三,异常状态:设备的组成部分或重要状态量发生较大变化,己达到警示值。第四,严重状态:设备评价过程中,个别状态量严重超标(警示值),为防止设备随时可能发生的故障停运,这种情况应尽快进行停电检修。
3.3变电检修交互化
物联网正是成为国家五大新兴战略性产业之一,变电检修应与时俱进,通过红外传感器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议把变电站检修设备和工器具与互联网、专用网络、移动网络等连接起来,进行信息交互通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理实现互联互通。物联网的关键词就是:“感知、智能和互联”,在物联网体系中有三层结构:感知层、网络层、应用层。感知层是检修人员的眼睛,网络层是检修人员的嘴,应用层是检修人员的手,各层之间交互控制完成配合检修作业任务。传感器可以渗透到变电检修的各个可以优化的节点,比如:将嵌入式系统和传感器集成到变电站设备中,检修车辆中,变电站安全措施中,安全工器具中,技术措施都可以辅助检修人员完成。交互的物联传感技术也将给变电检修本身带来变化,互联网、大数据、云计算、人工智能等技术改变很多检修的作业模式。实现交互化检修,建设变电检修需要考虑把新的检修模式整合进来,同时,智能变电检修物联网技术也能够直接助力电力设备厂商带来巨大的市场。
3.4直升机智能巡检技术
直升机智能巡检技术的应用,是输电线路巡线的必然要求,为输电线路巡检的精细化水平与自动化水平提供了极大的技术支持与保障。直升机智能巡检技术具有以下优点:第一,智能诊断系统能够自动识别输电线路巡线的缺陷与相关部件,并能够对导线实跨物距离危险点进行实时测量;第二,自动任务规划与控制技术,能够对目标进行精确的定位、跟踪与记录;第三,智能视频数字化处理及时能够无损存储并记录巡线全过程的信息数字;第四,直升机智能巡检技术的巡线质量与效率都大大高于传统的巡检直升机,高性能的检测设备能够代替人工巡检实现精准高效的数字化巡检,从而极大地节约了人力成本。
结束语:综上所述,随着电网的发展,特高压交直流混联技术和大规模新能源电网接入技术使电网呈现新的特征,对变电站继电保护的速动性与可靠性提出了更高的要求。随着智能组件在电力系统的大量应用,逐步推动了电力系统运行管理的智能化,在提高供电安全、稳定性的同时,也有效的提高了电网的运行管理水平。
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论文作者:王飞
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/8