智能变电站技术及其应用研究论文_程丹

程丹

(国网河北省电力公司博野供电分公司 河北保定 071300)

摘要:随着改革开放进程的不断深入,智能变电站促进了我国低碳经济的快速发展,同时对我国可持续发展也起到了重要作用。智能电网和智能变电站的产生和发展为智能化电网的形成奠定了基础。智能变电站是智能电网系统中分配和调节电能的重要组成部分,因此加强对智能变电站技术及其应有的研究能够有效提升电网性能,促进我国电网事业的长远发展。

关键词:智能变电站;技术;应用

引言

当前,科学技术和社会经济的飞速发展不断冲击着人类日常生活和社会生活的方方面面,毫不夸张的说,每时每刻都会有崭新的科研成果在不同的科技领域出现。电力资源功能巨大,并且与人类日常生活息息相关,因此其受到的科技冲击自然不必争论。伴随着科技水平的一路飙升,电力行业和电力系统也在发生着巨大的体制变革和机制创新,智能变电站技术便是其中的创新代言。这种新型技术在电力行业已经得到了广泛的应用,而且受到了电力部门和相关电力专家的一致好评。

1智能变电站的关键技术简介

1.1在线监测技术

当前环境当中,智能变电站的在线监测技术发展已经相当成熟,针对变压器油色谱以及铁芯接地与压力等综合信息的监测已经能够通过智能在线监测很好完成,其测量结果比较精准。但是监测开关以及断路器接头等都需要结合实际情况进行综合研究。同时,因为当前技术水平程度有限,在智能变电站当中采用在线技术的程度相对普通。这种情况的主要表现就是监测可靠性相对较差,造成这种情况的主要原因是因为传感器很容易发生损坏。在长期系统运行的过程中,监测发生疲劳造成了精确度会不断下降,最终可能造成数据失真。与此同时,变电站当中的相关设备与通讯设施等也会因为外界环境的原因发生损伤,到目前为止,智能变电站在线监测仍然属于测试阶段。

1.2电子互感器技术

电子互感器技术是现代智能变电站的关键技术之一,我国第一批七个智能变电站试点工程中都采用了电子式互感器,例如光纤式互感器、分压式互感器等,在试点应用过程中表现以下问题:光纤式互感器,如果电流较小,会产生较大的噪音;分压式互感器,其高压传感器部分存在若干电路设备,如果没有外部供电将会停止工作,并且还需要解决电磁兼容问题。对此,研究人员在采用电子互感器技术时,会结合传统互感器与合并单元采样,以此提高设备运行的可靠性和稳定性。

1.3信息管理储存技术

智能变电站的数据采集、储存以及管理,通过统一的数字化信息平台完成,为了保证智能变电站数据信息采集的质量,数字化信息平台需要具有故障恢复功能。数字化信息平台是智能变电站信息管理的中心,信息的采集、集成、转换、调用以及储存等,都通过数字化信息平台完成。高度集成、统一的数字化信息平台,不仅能够为信息数据的采集、传递、扩展以及共享等提供平台,还能够为智能变电站提供良好的经济性和扩展性。

1.4接地线安装

电力控制中有一个关键的技术保护控制,也就是接地线,它也在变电过程中占据着很关键的作用,是进行安装的第一质量关,可以说关系着管理人员的生命安全。通常,一般是选择铜包钢作为基本的线路材料,同时,其埋进地底的深度也是需要按照要求来选择的。

2智能变电站技术应用

2.1电子式互感器的应用

与电磁式互感器相比较,电子式互感器具有绝缘结构简单、绝缘性能良好等独特的优点。在不含铁芯的罗氏线圈互感器中,电子式互感器消除了磁饱和以及铁磁谐振等问题。在高压侧与低压侧之间只存在光纤联系,提高了抗电磁干扰性能。从国家电网在采用电子式互感器的效果来看,其可靠性还有待进一步提高。主要问题是全光纤式电流互感器在小电流情况下波形不光滑,毛刺较多;而电压互感器由于高压传感头部分有电子电路器件,需要外部供电,电磁兼容需要特殊处理。同时,由于电子式互感器均有二次调理电路,使用寿命和一次部件不同步,需要周期性的更换。考虑到实际运行的可靠性等因素,在智能变电站大规模建设阶段,多数都采用了常规电磁式互感器加合并单元的A/D采样模式。因此,其技术的发展成熟还需要时间。

2.2在线监测技术应用

在线监测(On-LineMonitoring)是在状态检修中的重要组成部分。在设备正常工作的前提之下,连续或定期监测自动化设备。在线监测的基本框架如图1所示。

 

图1在线监测的基本框架

3智能变电站高级应用

3.1设备状态可视化

设备状态可视化需要满足针对不同监测项目显示相应的实时监测结果。可根据监测项目显示对应项目的在线监测结果,并用较为显著的色彩显示超过阀值的项目。通过曲线、音效、颜色、指示灯等效果综合反映设备的各种状态(健康状况、运行、检修等),这样就可以调取监测设备的各种项目曲线和波形来提供不同历史时期曲线对比功能。

3.2经济运行与优化控制

无功补偿设备的自动调节装置,通过变压器优化运行和合理控制,大部分是通过无功、电压的管理,完成智能电网稳定工作、经济运行和优化控制。无功电压控制一般把无功电压控制设备安装在站内,通过分层、分级无功电压控制的方法,实现与地区电网无功电压协调控制。

结束语

智能变电站技术将现代化信息管理技术和电力输变技术进行了有效结合,充分发挥了计算机技术的特点,是一个多种先进技术的集合体。通过智能变电站技术的应用,不仅提升了变电站技术向数字化方向的发展进程,而且有效提高了变电效率,同时也降低了电网事故的发生率。在当前信息量庞大的情况下,智能变电站技术能够更好的满足电力供应需求,并且为电力建设提供了有效的技术保障。

参考文献:

[1]李向峰.智能变电站技术及其应用的研究[D].华北电力大学,2013.

[2]高翔.智能变电站技术应用探讨[J].供用电,2014,No.15902:54-59+4.

[3]郝景昌.智能变电站技术在县级供电企业的研究与应用[D].华北电力大学,2015.

论文作者:程丹

论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期

论文发表时间:2016/7/5

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