摘要:对比传统变电站工作,利用数字化技术,简化了变电运行的内容,还保障了数字化变电站给变电运行工作的安全性和有效性。但是我国数字化变电站在变电运行工作也存在一定的局限性。需要进一步研究数字化变电站给变电运行工作,积极迎接新挑战,进一步完善数字化变电站给变电运行的工作内容。
关键词:数字化变电站;挑战;发展
1数字化变电站系统基本概述
变电站迈入智能数字化时代之后,因为数字化变电站和常规变电站在网络通信技术上存在着一定的差异,保护装置在信号的输入输出方面产生了本质的改变,以往常规继电保护装置设备显然不能满足数字化变电站保护装置调试的要求。由此可见,数字化变电站对其现场调试与相关调试仪器有着更高的要求。并且,数字化变电站的调试工作不仅对调试人员的技术要求有了高要求,还要求调试人员在掌握保护装置的特点之外,必须要具有相关的通信网络知识与经验。以往常规变电站投运时往往存在着以下问题:互感器的动态测量没有一致标准的信息与交换模型,有着很大的局限性,不利于电网信息进行共享,变电站设备之间没有互操作性。并且,常规变电站运行需要应用大量的二次电缆,这对变电站运行的可靠性有着很大影响。目前,随着光通信技术的不断发展,以太网智能交换技术的普及,新型光电互感器技术的日益成熟,再加上IEC61580通信协议得到了普遍认可,都为解决常规变电站投运时存在的问题给予了技术保障。因此,以IEC61580通信协议为基准的数字变电站系统也随之产生。和传统变电站系统相比,数字化变电站系统有了很大的突破:一次设备中的电磁式互感器被电子式互感器所替换,再借助合并器,完成了一次设备的数字智能化;在电压与电流测量保护数据流、开关阀等开关量信息与控制信息等方面间隔层保护测控装置实现了信息传输的网络智能化。
2数字化变电站的主要特性
(1)一次设备的智能化。不同于过去的电磁式互感器,这些新型的互感设备具备了更多的功能。如其对外能直接提供数字式的光纤以太网接口,而在其内部则具有可以与外部进行数字通信的智能断路器及变压器等设备,也有些变电站中支架在以此设备上加设相应的智能终端,以便于将信号进行数字式转变,也能利于对状态的监测,从而实现了一次设备的智能数字化。(2)二次设备的网络化。在数字化变电站设计中应用网络化二次设备,充分满足智能化一次设备、IEC61850通信规定,以及光电式互感器实际应用需求。以往大众认知且接触较多的二次设备,包括稳控设备、继电保护设备、测量控制设备、VQC、故障录波设备以及防误闭锁设备等设备,都将实现模糊化和标准化的微处理,通过高速网络通信实现各装置之间的相互连通。不需要多次在二次设备中设置I/O现场接口,可直接通过网络共享资源并交流数据。(3)标准化。自IEC61850这一国际标准实施以来,传统的变电站中的相关信息与网络通信在标准化的差异致使其设备之间的信息交互出现了诸多的问题,但是对于数字化变电站而言,由于其站内的设备都符合国际标准,从而使得站内的设备之间都具备可互相操作的特性。
3数字化变电站的新挑战
3.1修试工作
数字化变电站与常规变电站管理运营方式不同,其运行安全管控亦不同,数字化变电站基于智能、网络展开运行,其后台监控完全能够自动化开展,这也决定了对其进行检修试验也要应用互联网设备,主要包括过程层网络检验、配置文件检验以及电子设备检验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆关于过程层网络检验,是指对光纤连接状态和正确性、参数匹配程度以及交换机工作状态的检验;关于配置文件检验,是指通过整组传送的方式,对其保护装置的有效性进行检验,具体包括全站SCD信息、全部电子设备CID与ICD信息以及交换机配置信息等,这些信息的正确与否对于数字化变电站能否正常运行具有重要作用;关于电子设备检验,是指在交换机、IED正常运行状态下,对其相互影响程度进行检验,包括智能终端、合并单元等部分。在检验时应注意,既要对其进行单独检验,又要基于系统配合性进行整体检验,从而确保检验工作能够发挥其效果。
3.2继保校验
数字化变电站在继电保护配置方面,根据设备的不同,继电保护配置主要分类两种不同的配置方式。第一种就是设备本身就是智能设备,然后在保护设备的安装上可以直接安装在智能设备的内部;第二种就是关于传统变电站改造的数字化变电站,这种方式是在传统的设备上安装智能部件进行改造,这种方式可以将保护单元、测控单元和合并单元等一起打包安装在控制与元件中,这样一方面有利于设备的运行另一方面可以使得后为维护工作相对简化。这两种继电保护装置无论是那种,其一次设备的控制信号和采样值都是经过全站然后一起通过以太网进行传输。在数字化变电站继电器工作过程中,利用新型校准设备,将数字信号直接输出来,这种设备对于电源和绝缘条件的要求比较低。因为体积比较小,携带起来非常方面,同时也具备安全性和灵活性等特征,可以继承计算机设备和综合自动化设备。
4数字化变电站的发展建议
4.1人才培养
当前基层班组工作人员的年龄普遍较大,知识水平有待提升,缺乏新技术接受能力,工作过程过于一来经验,很难及时掌握先进的设备和技术,数字化变电站涉及较多先进的通信技术,对于工作人员提出较高的要求,因此相关单位需要加强培养专业人才,使其可以积极应对数字化变电站给变电运行工作带来的新挑战。
4.2新设备和新技术
技术发展速度比较快,需要使设备应用能力不断提高,掌握新装备的原理,充分发挥出设备的作用,同时要拓展新设备的实际应用范围,进一步实现企业设备的数字化。因为新设备缺乏完善的运行规程,也无法继续利用过去的规定,相关工作人员需要完善数字化变电站的操作规则,积累数字化变电站的运行经验,保存操作数据,利用这些依据制定新规则。因为数字化变电站对于数据提出较高的要求,因此需要保障归档工作的有效性,设计产品的过程中,需要存档产品说明书,备份调试的文件,在工作当中可以参考这些档案信息。
5结束语
总之,我国电力行业不断高速发展,开始广泛利用数字化技术,不仅可以使电力系统运行效率不断提高,进一步提升变电设备的工作性能,增强整体的综合效益,稳定发展我国的电力行业,提高人们生活的便捷性。
参考文献
[1]王超,王慧芳,张弛,刘玮,李一泉,何奔腾.数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究[J].电力系统保护与控制,2013,4103:8-13.
[2]郑炎.数字化变电站若干技术研究[D].华南理工大学,2012.
[3]洪捷.数字化变电站合并单元测试技术研究[D].上海交通大学,2013.
论文作者:周学成
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
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