电力系统中智能变电站的核心技术论文_张伟1,周小俊2

电力系统中智能变电站的核心技术论文_张伟1,周小俊2

(国网新疆电力有限公司奎屯供电公司 新疆奎屯 833200)

摘要:随着中国经济社会高速发展,电力需求日益增长,中国电力工业建设进入快速发展时期,在中国能源资源分布、经济发展不均衡,大跨距、大容量输电的背景下,国家电网公司提出了建设坚强智能电网,其承载着降低能耗、科学发展和有效利用能源、推动新兴产业技术进步的使命。本文对智能变电站的核心技术展开探讨分析,以供参考。

关键词:智能电网;智能变电站;技术;

前言:智能变电站技术以“一高一低”,即高效率、低能耗为原则,已融入了先进的智能化通信技术、计算机技术和光电传输技术,数控技术也被引用到变电站的日常管理工作中。智能变电站有效地减少了传统变电站日常维护成本,而光缆的广泛应用更加提高了变电站的工作效率。智能变电站是变电站整体技术的跨越和未来变电站发展的方向,其重要特征体现为“智能性”,即设备智能化与高级智能应用的综合。

1智能变电站的核心技术特点

计算机监控技术和计算机信息监控、处理技术被应用于智能变电站。它的主要特征在于高度信息共享、智能化控制以及集成化设备装置。

1.1实现局部或全局智能控制

智能化变电站的特点是控制设备的智能化。在一次设备中采用光电技术,就地控制柜相当于一个微型的GIS。在二次设备中使用高压电流封闭装置和具有自动控制功能和漏电闭锁功能的智能交流互感器,实现了设备的智能化操作,很大程度上为难排查的小故障提供了技术实现方法。智能化的设备实现了对电能传输和电力设备的智能化控制。

1.2引入控制终端

计算机终端对于变电站而言,相当于人类的大脑。变电站中电能的实际运行情况能够通过计算机终端系统在最短的时间内加以判断和处理,这项技术对于降低变电站故障和输变电事故的发生有很重大的意义。

1.3光纤技术的应用和集成化电力装置

光纤技术的采用帮助实现了只能变电站各个控制层之间的局域网管理功能。信息可以在一次设备层和二次设备层及控制中心之间自由地播散,因此,相关数据的传输更可靠和稳定。电能检测设备和管理设备的集成化特点源于先进的计算机智能技术,这项技术的优点在于节省设备占地空间、缩短工期、节约安装成本等。

1.4分级控制技术的应用

分布式控制技术的应用有效地降低了中央处理设备的负荷,降低了潜在风险性,提高了设备工作效率。这项技术实现的原理是在三层中分别安装具有智能控制和处理能力的设备,实现了各自具备分级调控功能。

1.5设备检修状态化

在智能化变电站中,电压和电流的采集、二次系统设备状况、操作命令的下达和执行完全可以通过网络实现信息的有效监测,可有效地获得电网运行状态数据以各种IED的故障和动作信息,监测操作及信号回路状态,设备状态特征量的采集没有盲区,设备检修策略可以从常规变电站设备的定期检修变成状态检修,从而大大提高了系统的可用性。

1.6设备操作智能化

智能一次设备不仅可以获取整个系统及关联设备状态,而且可监测设备内部电、磁、温度、机械动作状态,随着电子技术和控制技术的不断发展,采用新型传感器、电子控制、新控制方法构建参数,动作可靠迅速,状态可控可测可调的智能操作回路成为可能。

1.7智能化变电站的组成

在传统变电站中,测量、控制、检测、计量、保护等功能的二次设备是分散布致且是孤立运行的,一次设备和二次设备之间通过电缆实现连接。智能变电站的发展需要将间隔层的二次设备高度集成,形成一体化的智能组件,并通过光纤和一次设备以及站控层设备实现通信。

2 智能变电技术的实际应用

2.1 智能变电站的作用

智能变电技术也就是智能变电站及相关技术,智能电网建设中智能变电站的建设是至关重要的。智能变电站集中了大量智能电网新技术的应用,利用先进科学技术借助具有低碳环保特点的设备对普通变电站加以改进,依靠网络化、自动化、智能化等技术对变电站的工作状态实行完全自动化的监控。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能变电站的优点是自动采集信息的同时还可以具备计量控制功能,实现电网的高效运行。

2.2 智能变电技术的实际应用

2.2.1 智能感应技术的应用

电力系统的结构非常庞大,要对其进行有效的控制,就要从整体出发对全局进行观测,获取系统的运行状况和准备的设备信息。智能感应器在变电站的多种设备工作中都会发挥巨大的作用,地位相当重要。

2.2.2 信息通讯技术的应用

实行智能高速通讯可以为智能电网提供及时有效的信息传达技术保障,光纤通讯技术与无线通讯技术是通讯技术的代表,在智能电网中最为广泛使用的是光纤通讯技术,优点是可靠性较强。但由于无线通信技术的应用范围受到可靠性的限制而应用较少,还需要进一步扩展。

2.2.3同步相量测量技术的应用

同步相量测量技术目前已经广泛应用于电网事业,由于GPS技术快速发展,能够为其提供精确的同步时标,使智能电网系统各个站点的电压或者电流信号都可以保持同步、共享。智能变电站成为了布置同步相量测量技术最为理想的场所。

2.3控制决策技术的应用

为了保障职能电网的安全与经济运行,需要对其进行分析决策,要求强化智能化、可视化与控制决策等方面的技术,要实现这些技术就必须要依靠布置在智能变电站中的传感装置来得到大量的运行参数与运行信息。

2.4智能设备装置的应用

智能电力系统中安装了大量的智能设备和智能装置,这些设备装置已经覆盖了电力站的发电、输电、变电、配电等各个环节。

3 智能化变电站与传统变电站的区别

传统变电站与智能化变电站的物理结构几乎没有差别,两者的功能和接口结构以及系统运行则具有完全不同的特性。传统变电站功能完成和信息传递同连接和设备物理结构限定,而智能化变电站则完全通过网络来分配和交换信息,两者存在巨大差异。因此在建设、运行、维护和管理等方面,智能化变电站有其独特的优势,传统变电站与智能化变电站两者存在主要差别在于:

①智能终端就地化,减少二次电缆使用量,取而代之为光缆。

②跳闸方式发生了变化,保护装置出口采用软压板方式进行投退。

③程序化操作,IEC61850的应用使保护等二次设备具备远方操作的技术条件。

④二次系统网络化,安全措施发生变化。

⑤自动化、保护专业逐渐向二次系统专业融合,运行、检修规范发生变化。

⑥调试方法发生变化,需要网络联调,使用的试验仪器设备发生变化。

结束语:

综上所述,将电力系统智能化利用先进的自动化控制技术,安全灵活的实现资源优化配置的目的。智能变电站的优势众多,例如能够有效的抵御外来伤害的袭击、保证电力的畅通运行、在出现问题时可以自行断电保证系统安全、提供高质量的电力、优化电网运行方式、降低运行损耗与运行费用等等。在变电站电网中引进智能化技术能够高效灵活的应对电网在工作中出现的各种问题,通过智能设备有效的控制和调节电力系统的运行,把各种新型能源引入电力系统,能够更好的满足电力系统的运行需求。

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论文作者:张伟1,周小俊2

论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期

论文发表时间:2018/10/14

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