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摘要:科学技术的日新月异,社会对电能质量和系统的稳定性要求越来越高,变电设备日趋智能化,智能化变电站作为变电站发展的新阶段新产物,也是科学技术发展的必然产物。
关键词:电网;特征;设备;智能化
随着信息技术的爆发式发展和社会网络化的来临,电力行业也迎来了一个变革的时代,智能电网将会逐步替代传统电网,在传统变电站的基础上,提高变电站综合自动化系统的网络应用的使用率,实现变电站内设备智能化发展。在发展过程中智能变电站的统一了信息标准采用61850规约,同时加强变电站内的整体维护水平,实现变电站内所有数据在一区、二区内进行分类和整合,同时在站控层上增加了相应的通讯设备如综合应用服务器、图形网关机和通信网关机等从而实现全站信息的关联性进一步加强。
1、智能电网的主要特征
1.1自愈性
自愈性是电网安全性和运行稳定性的基本保障,其主要就是指无需或者需要人为操作的时候非常少。进而能够自动、智能的将问题元器件进行隔离,然后通过相应的措施使其恢复正常运行。从根本上降低用户供电中断,能够通过自测来完成相应的工作。
1.2安全性
必须要保证智能电网的安全性,其主要手段就是通过采用最新的信息技术和网络技术,期前提要求就是必须要能够有效的抵御计算机黑客的侵袭,如采用正、反向隔离装置,另外,还必须保证其能够有效的抵御电力系统本身的攻击,能过保证在最短时间实现恢复运行。
1.3兼容性
随着社会工业化历程的的不断进步,传统输送模式远端集中式发电模式已经远远无法满足现今社会发展的需求,同时随着计算机技术和网络技术的突飞猛进,将该技术引用到电网中,使其实现了传统和智能电网间的兼容。
1.4交互性
必须要保证电网的交互性,尤其是用户设备和电能输送的交互,交互性是电力系统稳定可靠运行要求中一个非常重要的指标,不仅能够充分的发挥用户们的积极性,还能够保证电力系统的稳定性和经济性。
1.5高效性
必须要保证智能电网的高效性,引用先进的计算机设备来提高资源的使用效率,进而能够进一步优化网络运行和扩容。
2、变电设备的主要状况
2.1常规设备的要求
(1)可靠性和安全性严格要求。随着社会进步生活质量水平的提高,人们对电能质量的可靠性、安全性有了更高及更严格的要求,所以,必须要尽可能的预见可能发生故障的部位,进而提供更加稳定、可靠的供电运行方式,能够实现故障处理智能化以及自动化,从而将用户停电可能性降到最低。为了能够实现这一目标,必须要不断的优化电网设计方案,提高电网的智能化水平,减少故障发生率。
(2)海量信息处理。由于智能电网安全可靠运行的依托就是计算机信息技术和网络技术的发展及融合,先进的计算机水平和通讯技术采集一切有用的信息和数据,并且做好相关的工作,比如状态监测、电网分析以及电网控制等工作。然后根据实际需求来建立一体化信息平台,筛选并且处理相应的信息,构建科学、合理的数据模型库。
2.2智能化设备的应用
由于变电站内各种参数采集实现从模拟量到数字化转变,从而实现全站信息数据的信息集成、网络通信、数据共享。在数据采集上采用智能辅助测量系统,实现了电气量数据采集由模拟量向数字化转变,站内装置多样性复杂化向装置智能化合成发展,站内信息传输单一不共享向信息量冗余大且迅速交换处理的转变,从而实现了变电站运行安全可靠性从量变到质变的跨越,为进一步实现智能化做好了铺垫,实现了变电站原来分散的二次系统装置,转变成为信息集成和功能合理优化、整合的智能化设备。
系统网络结构更加紧凑,智能化设备通过大量的具有特殊性能微电子原件集成而成,可以有效地整合在智能终端和合并单元等一系列的智能站设备系统中,按变电站全站综合自动化系统数据采集互相共享实现一体化,同时对智能变电站的设计理念进行优化创新,是其实现了功能优化组合和设备合理布置。对一次电气设备、二次保护系统进行统一建模,同时根据国网“九统一”要求对全站进行统一命名、统一接口标准等规范进行严格管理,实现变电站内站控层、过程层、间隔层之间信息共享,进而简化系统维护、智能装置配置和工程实施。
3、变电站自动化系统的发展方向
变电站自动化系统的设计是分层管理模式,各个组件部分的信号会传达到相应的通信分管理机上,在汇总到总管理机上,通信总管理机可以实现监控调度通信、分屏管理通信,并汇总了各个分管理机上的信息,这种形式的变电站自动化系统是其发展方向。
变电站系统配置包括电源及出口模件、CPU模件、断路器操作模件等构成。断路器操作模件代替了原来开关柜的全部操作功能,同时各保护单元设有独箱体,正面配有薄膜面板,液晶显示,触摸示按键、CPU运行灯、断路器位置指示灯均装于门上。DMP300保护系统考虑了集中配屏方式,可配置11个线路和管理机单元。集中配屏方式仍然保留各单元的箱体,全密封的小箱体和大机柜构成双重屏闭,增强了抗干扰能力。DMP300保护装置采用模设计。
3.1集成化
集成电路和计算机技术在继电保护上的应用,极大的提高了系统的自动化水平,集成电路的应用将保护和测控装备更加的集成化,可以把各项功能集成于独立的模块存储中,而各个模块之间的信息交流是通过光纤的传输,取代了传统的导线焊接连接。这种高集成化的线路保证了信息传输的通畅性,增强了计算机的数据处理功能,同时增大了数据的存储空间,降低了设备设计成本,减少了线路故障的发生。
3.2数字化
变电站一次设备的智能化程度提高,各种智能的开关设备、新型电压设备、智能数字装备等在自动化系统中逐步地应用,自动化系统开始迈向数字化、信息化、整体协调化,之前独立于变电站内的设备单元,如I/O单元、A/D单元,逐渐独立地分散在智能化一次设备中,并对于其数据模拟信号进行分工和组合,增强了自动化系统的保护和控制。
数字化变电站系统主要有三部分组成:(1)智能化的一次设备,由光电式和电子式的互感器,智能化断路器等组成,这种互感器具有较好的绝缘性能和较强的抗电磁干扰能力,更加适应电子系统数字化、智能化和网络化的需求;(2)变电站内的二次设备。有继电保护装置、测量控制装置、防误闭锁装置及正在发展中的在线状态监测装置,这些装置充分实现数据共享和资源共享;
3.3标准化
标准化的不完善一直是制约变电站自动化发展的瓶颈,当前整个系统开始转向标准化的发展方向,例如规范产品的基本功能标准、型号标准、外接口的标准以及通讯协议的标准化,为客户提供了更自由的选择性,真正达到产品的“即插即用”。随着标准化浪潮的发展,一些不符合要求的产品正在被淘汰出市场,促进了自动化行业的良性发展。
4、结语
随着科学技术的快速发展,计算机通信和网络技术更新换代速度越来越快,电网行业的智能化发展也得到了空前的发展,因此采用智能化、自动化管理,从源头上提高了电力系统的安全性和稳定性,更有利于电网的进一步发展。
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