智能变电站建设方案的研究

智能变电站建设方案的研究

(河南送变电工程公司450000)

摘要:智能变电站作为新时代变电站自动化的新型发展技术,建设智能变电站已成为主导趋势,研究智能变电站的建设方案也成为常见话题,本文对智能变电站的发展背景、概念及其怎样建设和建设过程中遇到的常见问题进行了深入的研究,通过此次研究以便提高智能变电站的建设质量。

关键字:智能变电站;电力网路;电站自动化;电站建设。

1、前言

随着国家经济实力的突飞猛进,各行各业对电力资源的需求不断增加,国内的电力市场范围不断扩大。在新时代的促进下,传统的电力资源已经不能满足于人类的需要,人们对电能质量的要求不断提高。为了满足人类的需求和社会的可持续发展,建设智能变电站已迫在眉睫,作为电力资源中的一大亮点¬¬¬----智能变电站,其责任重大,不仅仅承担着新型电力网络的运行、新型电网信息的研究,而且还支撑着国家电力网路系统,可谓是新时代发展的必需要素,智能变电站的建设不但可以满足人类的需求,更重要的是维持国家电力网路正常运行的重要保障,是国家可持续发展的重要因素。

2、智能变电站的发展背景

目前,国内变电站有两种模式即数字化变电站和常规变电站。根据市场调差,数字化变电站正大力建设,国内已有200多座数字化变电站建设完成并正常运行,可见数字化变电站已逐渐取代传统的变电站,成为变电站未来发展的主要趋势,但是在智能变电站迅速发展的同时也带来了许多的问题,比如建设过程中不按规范要求施工、运行过程中不按标准化操作、智能变电站的可靠性还需要进一步确定等等,这些问题不利于变电站的安全运行,对智能变电站的工作效率也有一定的影响。同样的,常规变电站也存在一些问题,比如不按标准化规范运行、变电站的系统逐步老化、内部系统的程序复杂、使用效率不高等问题。

根据国家电网的相关文件,国家电网技术标准的文件已形成及颁布,它是由以前的智能变电站技术导则改编而成,国家电网技术标准为正处于初级阶段的智能变电站建设作出了杰出的贡献,随着这部文件的颁布,电网对系统的安全性、稳定性、使用性要求更高,同时,对变电站也提出了新的要求,比如对系统运行的控制更严格、对系统的数据更精确、对变电站的配置方面要求更高、对相邻变电站和电源之间的相互协调更稳定等等,可见在未来的变电站建设中,智能变电站已成为变电站建设发展的必然趋势。

3、智能变电站的概念

所谓的智能变电站是指以信息数字化、通讯网路化为前提,采用先进化和智能化的设备,根据需要智能控制和自动调节变电站功能的变电站。智能变电站的体系结构可分为三层,分别是站控层、间隔层、过程层三种。站控层体系结构包括自动化站级通信系统、控制系统等,它有全面的监控设备、信息交换、数据采集、信息保护等功能。间隔层体系结构的自动装置主要有安全稳定装置和保护装置等,一般有系统控制装置、保护装置、监测装置这些设备。过程层体系结构设备主要包括断路器、变压器、开关等设备。

4、智能变电站的建设

智能变电站系统建设的前提是建立在电力系统的安全可靠性和稳定性基础上的,并引用先进的、实用的技术,比如自动控制和网络通信技术,巧妙的发挥出它的程序化控制和保护测控主要功能。

4.1建立电子式互感器

所谓的电子式互感器是指电流和电压传感器组成的一种装置,它是由二次转换器和连接到传输系统生成的,这种装置可以测量仪器、保护继电,远程控制。电子式互感器的构成部分有两种,即合并单元与传感模块,各自作用不同,合并单元主要处理对远端传来的信号,传感模块主要将一次侧电压电流转换成数字信号。

4.2智能化开关的实现

智能化开关主要有传感器、执行器、控制器,不仅仅可以开关设备,而且具有监控的功能。智能化开关的功能包括两点,开关电子操动功能与智能控制功能,电子操动功能通过电机直接驱动减少机械运动部件,提高可靠性,智能控制功能可以合理控制开关的最佳开断。利用传统的开关设备,结合成熟的二次技术提高智能化水平、快速传输和交换信息。

4.2智能化开关的应用

作为变电站自动化系统唯一国际标准的IEC61850,它主要解决信息共享和网络通信的问题。信息分层、适应开放操作性、采用抽象通信服务接口、快速传输变化值是它的主要特点。

4.3光纤取代电缆

智能设备通过一次设备与光纤传输开关量与采样值,通过使用水平通信实现母差失灵保护和间隔联闭锁的功能,传统的电缆逐渐被光线所取代,不仅仅改善了电磁环境,而且大大的降低了施工成本。

4.4双重化保护独立

采用数字化技术,通过双网热备来确保通信的质量,合理管理监控及处理保护信息,防止信息的重复输入,保证工程的实施和维护。通过一、二次设备,双重化保护独立组屏,从而使设备的维护和检修得到保证。

5、智能变电站建设的一些实际问题

在智能化变电站建设的过程中,我们会遇到一些实际的问题,如故障信息子站的实现、故障录波器的实现、电子式互感器对线路差动的影响等等。

5.1故障信息子站的实现

由于保护装置受IEC61850的影响,故障信息子站不再单独组网,而是通过装置之间的相互连通,不同厂家的保护设备不再需要转换,可以直接从间隔层网络共享保护信息,通过子站直接访问各保护装置,实现管理信息子站的功能。

5.2故障录波器的实现

故障录波器从合并器接收数字化的采样信号,从而进行录波。目前,利用常规电缆接线方式采集开关量,为了保证数据的真实性,需使用大量的电缆,为节约成本、减少工程量,智能变电站的传统电缆被光缆所取代。

5.3线路差动受电子式互感器的影响

电子式互感器的采样回路路由和常规互感器采样回路路由是不一样的,电子式互感器的电压经电子式互感器合并单元进入装置,常规互感器的电压经过保护插件转换为二次值进入装置,线路差动受电子式互感器的影响。

结语

通过对智能变电站的概念、发展背景、建设及实际问题的分析,可以了解到国内目前建设的变电站项目大多采用智能化,智能化是指自行执行、自行检测、自行分析数据的设备,可以有效地实现数据信息的共享,可以更加全面的监测管理,智能化的实现使变电站的自动化进一步提高,缩短了施工工期、减少了维修工程量、提高了变电站的实用性与安全性,在未来的变电站建设中,智能化变电站也成为必然发展趋势。

参考文献

[1]刘小华,邓亚同,陈实华,智能变电站具有的功能及相应建设策略分析,河北电力技术,2010.12.

[2]苏新建,张新明,吴迪辉,中国电网智能变电站研究及建设展望,国家电力建设,2009.12.

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