(国网山西送变电工程有限公司山西省太原市030006)
摘要:智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保技术的智能设施,以实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动提供信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动。智能变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革,对变电站自动化系统效益的提升将产生深远的影响,在系统可靠性、经济性、维护简便性等方面均比常规变电站有更大的发展潜力。
关键词:智能变电站;关键技术;构建方式
1导言
随着电力行业的发展,越来越多的电力系统问题开始逐渐暴露出来,例如信息传输效率低、可靠性低、传输安全得不到保障等。为解决这些问题,我国开始提出智能电网这一发展战略。通过对智能电网的灵活运用,改变传统电网的运行模式,实现对电网的智能化与安全化控制。
2智能变电站概述
智能变电站应用于智能电网的最主要要求是可靠性,除了站内设备及变电站本身的可靠性要求外,智能变电站更应该关注自身的自诊断、自治、自愈功能,做到设备故障提早预防、预警。并可以在故障发生时自动将设备故障带来的供电损失降低到最小限度。其服务于智能电网的一个主要作用是提供可靠、准确、实时、安全的信息。智能变电站不但对设备进行电气量数字化采集,并且对节点温度、环境参数、视频图像、直流系统、安全防护系统、火灾报警系统的非电气量也进行数字化采集。其智能变电站在智能电网中的作用就是:坚强可靠、信息化、数字化、自动化、互动化、整合资源、优化产业结构和管理模式。
3智能变电站的优越性
3.1可靠性更高
变电站作为电力系统的重要组成部分之一,其运行是否可靠对整个电网的运行具有直接影响,因此在变电站的建设中,可靠性是最为基本的要求。而对于智能变电站而言,它的运行可靠性更加重要,在这一定程度上对智能变电站提出了更高的要求,正因如此,使得所有建成投用的智能变电站都具有较高的可靠性,尤其是各种智能控制设备的应用,进一步提升了智能变电站的可靠性,这也成为其突出的优势。
3.2互动性强
由智能变电站的定义可知,其能够对电网调度进行互动,这是常规变电站所不具备的功能。智能变电站在各种电气设备信息的采集上不但快速而且高效,并且可以借助通信网络对相关信息进行实时传输,电网调度通过对这些信息的应用,可做出正确的决策,确保了电网的运行稳定,使电网的运行效率获得显著提升。
3.3环保性
近年来,我国在大力发展工业产业的同时,对环境造成了一定的破坏,对此国家提出节能减排、低碳环保的发展理念,智能变电站在建设时完全是以该理念作为指导依据,各种设备采用的都是低能耗、环保型产品,这样除了可以达到节能的目标之外,还能有效降低对环境的污染和破坏,充分体现了节能环保的理念。
4智能变电站关键技术及其构建方式
4.1硬件集成技术
据调查发现,传统的变电器在信息收集和处理的过程中,通常需要惜助外围芯片和中央处理器的共同作用,且对于中央处理器的性能要求相对较高。而受到中央处理本身和其他硬件资源的共同影响,大量中央处理器的性能并不能达到信息处理的要求,在很大程度上影响了对信息的处理效率与处理质量。而随着电子科技技术的发展,智能电网中开始出现了大量描述语言的硬件,这些硬件使得智能变电站的硬件系统开始具有高度的集成化、自动特点,影响了以硬件形式的实现,在很大程度上提高了信息处理的准确性,从根本上解决了传统变电站信息传送误差大的问题。
4.2站内一次设备智能化
在电网当中,高压设备作为一次设备,是不可或缺的重要组成部分之一,智能化高压设备通常只会出现在智能电网当中,多数都是在智能变电站中应用,由此使得智能变电站具有了一次设备智能化的技术特点。通过传感器对智能变电站中重要的电气设备进行实时监控,可使设备的运行可靠性获得大幅度提升。依据相关标准的规定要求,可采用如下方法实现智能变电站内一次设备的智能化:以高压设备作为基础,以传感器作为辅助装置,将两者集成到一起,从而达到特定的监控目的;将高压设备中较为关键的一些设备集成到一起,如变压器、电子/电压式互感器、断路器等,通过设备集成,能够使变电站的占地面积有所减少,可以节约土地;可将各种单一功能的智能元器件融合到一起,使其组成一个智能化的测控单元,以此来达到简化结构的目的。
4.3信息管理存储枝术
为实现模型之间的信息交换、集成及调用等功能,提高信息传输效率,大量智能变电站开始采用具有较强自愈恢复能力的信息平台,而如何将这些收集的海量数据进行优先级传输和就地存储成为变电站所听要解决的重要问题。而信息优先级传输与就她存储的工作原理都是通过对信息力度的划分,将信息分为关键信息和非关键信息。关键信息可以通过信息优先级技术实现有效传输,非关键技术则被就地存储。对信息的有效传输和就地存储,能够在很大程度上缓解网络传输的负荷量,从而提高信息系统的工作效率。
4.4实时监测与诊断技术
由于智能变电站中存在着大量的智能设备,为确保这些设备的运行稳定、可靠,需要对其运行状态进行实时监测。从目前的技术上,想要实现对智能变电站内所有二次设备进行全面的状态监测难度较大,所以国内大部分智能变电站在对二次设备进行状态时,都是选取站内一些关键的设备。而对一次设备的状态监测和故障诊断则是以主变、气体绝缘开关,监测与诊断是通过相关的系统来实现的,即设备状态监测与诊断系统。通过该系统可以实时获取与被检测设备运行状态有关的信息,利用信息融合模型,按照采集到的参数,综合历史状态记录,考虑环境影响因素,对设备当前所处的运行状态进行判断,看设备是否正常,一旦发现设备故障,系统会自行给出处理方案,由此为设备的稳定、可靠、安全运行提供了强有力的技术保障。
4.5分布式电源的保护控制技术
智能变电站中的分布式电源通常是一个独立的模块,它既能以孤网的形式运行,也能与其他电网并网运行。在智能变电站中,分布式电源的接入在很大程度上提高了电网的灵活性与传输效率。但与此同时,多源网络的监理也从根本上打破了传统设备所建立的配合关系,降低了电源的安全性。在这种清况下,电源保护控制技术的运用则在很大程度上解决了这一问题。在智能电网工作过程中,保护控制技术能够将分布式电源进行双向引流,并通过大量引入内部电子设备,使继电保护系统能够及时地对分布式电源做出反应,从而实现对分布式电源的保护。
5结论
综上所述,在智能电网的构建过程中,智能变电站的构建与发展非常重要。但目前我国对于智能变电站的构建还不够成熟,对于一些重要技术的运用也还孑够熟练。为解决这一问题,相关部门在智能变电站的构建过程中,应该打破传统的专业模式,将先进的电子计算机技术运用到智能变电站中,实现智能变电站的高效率、高质量功能。
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