智能变电站及技术应用研究

智能变电站及技术应用研究

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摘要:智能变电站不仅具有明显的可靠性与先进性特征,同时也具有一定的集成化与节能环保的特点。智能变电站通常是把高速的网络平台来作为其信息传输的重要基础,能够有效的自动完成各种采集与测量任务,同时还能对变电站中的各项设备进行全面的检测与控制保护,并能进一步对变电站中的电网进行智能调节与自动控制,使其有效的实现在线分析和协同合作。与数字化变电站相比,智能变电站更加强调目的而非手段。

关键词:智能变电站,技术,应用

引言:随着科技的不断进步,我国的变电站技术也在进一步的提高。智能变电站的产生与应用,使得我国电力系统的安全性与可靠性得到了有效的提升。如何才能在新时代的环境背景下,更好的发挥智能变电站的技能特点,是变电站中每一位工程师都必须重视的课题。本文主要对智能变电站基本内涵进行有效的分析,并对智能变电站的集成形式进行合理总结,来进一步对智能变电站的主要技术特点进行深入的探讨。

1智能变电站基本内涵

智能变电站是一种比数字变电站还要先进的设备应用,其所体现出的重要特征主要在“智能性”上,即实现高级智能应用与设备智能化的有效结合。智能变电站主要包括站控层、间隔层和过程层这三个基本构成部分,其中,过程层一般包括由智能组件构成的智能设备和相应的合并单元以及智能终端,其主要对变电站中的电能进行有效的变换分配、测量传输以及相应的控制保护工作。间隔层设备则主要指的是测控装置和继电保护装置等二次设备,而站控层则主要包括自动化系统、通信系统和站域控制以及对时系统等,站控层能够有效的对全站中的各个设备进行充分的测量与控制,来有效的完成监视控制和数据采集和相应的信息保护管理等。

2智能变电站的集成形式

2.1逻辑集成形式

在各大变电站的电力系统中,要想实现系统的控制功能与优化保护,单靠局部信息和领先间隔是不够的,所以现阶段的智能变电站更加注重逻辑集成。由于电力系统之间具有充分的互联性,因此,逻辑集成不仅能够有效的为其构建出面向系统的虚拟装置,同时也能促使区域、就地与全局功能之间的合理协调,确保其能够有效的发挥在线决策的功能作用,并使其具备更高的协同互助特征。

2.2物理集成形式

智能变电站能够有效的将信息的测量与采集以及控制与保护等基本功能集成到同一个智能组件中,且该智能组件通常会设置在一次设备的内部,从而促使其构成智能设备。在智能变电站中,通过物理集成的形式,能够有效的弱化变电站中二次设备与一次设备之间的界限,促使二次设备与一次设备能够更加充分的融合起来,这种物理学集成的办法对于提高变电站中设备件各功能的可靠性与稳定性,具有非常重要的作用,同时也能在一定程度上降低变电站中设备的维修费用。

3智能变电站的主要技术特点

3.1一次设备智能化

一次设备的智能化是智能变电站数据和信息采集的前提条件,从现有技术条件来看,一般可以采用一次设备本体与智能组件两者结合的方式实现一次设备的智能化功能。从技术目标上来看,一次设备智能化要达到智能控制电力系统运行情况,同时可状态检修在线监测和故障诊断的结果。以监测为例,在线监测对象主要包括气体、变压器或高抗油色谱/微水/油温/气体压力/局放/铁芯接地、低压开关柜温度/断路器工作特性、断路器工作特性、避雷器泄露电流/放电次数等等。智能化变电站通过配置统一状态监测后台,采用离线与在线相结合,最大限度地采集设备运行的状态信息,对站内各类设备的状态监测数据进行汇总、诊断与分析。

3.2一体化信息平台与高级功能应用

一体化信息平台与高级功能应用成为智能变电站数字化的典型应用,这一平台的目标是实现全站信息能够有效融合,避免对同一数据进行重复采集,建立统一的数据平台,以保证站内稳态、暂态、动态和状态信息的统一建模、统一接入、统一存储、统一处理和统一展示。同时,通过这一平台,可以也保证在系统内部的高级应用子系统进行统一、规范化、标准化的数据存取和访问。尽管一体化信息平台在各种不同类型的智能化电站中的应用有所差异,但其高级功能应用体现了智能化的本质特点。在目前的变电站的工程建设中可以根据现实要求实现其部分功能,那么对于现阶段不需要开发的高级功能应用,则可以预留其功能接口。

3.3一、二次设备功能优化配置

智能变电站可以实现一、二次设备功能的优化配置,其技术原理在于,智能变电站是采用数字信号传输传统变电站模拟量和开关量信号,解决了传统继电保护和测控装置接入的问题,使设备功能的集成优化成为可能。这种优化配置有两个典型的表现:一是智能变电站建设采取全站保护和测控一体化设计,这样便使得某些辅助控制功能(如备自投)可以取消专用装置,转而采用网络分布式实现,这极大地提高了配置效率。二是对于过程层智能终端、合并单元,目前主要是进行独立设置,可以通过两者的一体化设计将其安装于汇控柜或户外端子箱中,这样既能减少设备组网的接口,同时又能简化屏柜的布置,便于节省空间。

3.4智能辅助控制系统

除了一次、二次设备的智能化配置外,智能化变电站还普遍采用智能辅助设施,这是对变电站智能化的有效补充。智能辅助控制系统包括变电站安防、视频监控、人工照明、火灾预警、智能巡检、运行温度监测与调节等多种功能。从作用上来看,智能辅助控制系统主要有三个角色:第一,可以提高变电站运行时的安全性,满足变电站集中控制及无人值班的要求。第二,提高变电站维护效率,能够较为迅速地判断问题所在,提高检修的针对性。第三,通过实时接收站端视频、环境数据、安全警卫、人员出入、火灾报警等各终端装置上传的信息,智能辅助系统可以分类存储各类信息并进行分析、判断,实现辅助系统管理和监视控制功能。

3.5站用电源系统

采用智能一体化电源系统是智能变电站的一大特色。这种电源系统通过其强大的集成功能,可以将电力专用UPS电源、电力专用逆变电源(INV)、直流控制电源和通信专用DC-DC变换器设计成一体化子系统,并通过统一的智能网络平台,实现变电站交流控制电源的集中供电和统一的监控管理,进而实现在线的状态检测。这种站用电源系统实现了两个共享:其一是共享直流操作电源的蓄电池组,取消传统UPS和通信电源的蓄电池组和充电单元;其二是共享监控单元,采用IEC61850统一与站控层交换信息,实现对交直流控制电源全参数透明化管理,建立专家智能管理系统。

4结语

智能变电站技术能够有效的实现多种先进技术的集合,使其能够更好的发挥计算机信息技术的作用,把电力的输变技术充分的与现代化的信息管理技术结合起来,从而进一步提升整个变电站的数字化发展。因此,将智能化技术有效的应用到我国各大变电站中,既能合理的提高变电站的工作效率,也能在很大程度上降低电网安全事故的发生率,进一步满足国家与社会的电力供应需要。

参考文献

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