智能化变电站运行维护技术的研究

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年第2期   作者: 孟祥艳
[导读] 智能变电站的建设对智能电网的发展奠定了良好的基础
       【摘要】:智能变电站的建设对智能电网的发展奠定了良好的基础。在国内智能电网的建设发展下,智能电网的发展模式和类型有较大改变,在一定程度上对变电站的建设、运行维护提出了新的要求。本文基于智能化变电站运行维护技术进行研究,分析了现代智能变电站维护管理存在的问题,并探讨了优化智能变电站建设发展的技术质量。
        【关键词】: 智能化;变电站;运行维护;技术研究
        智能化变电站运行维护技术是依据国家及行业标准,依照的智能化设备基本原理,以及设备运行及维护的方法和检验要求。主要内容有电子互感器、智能断路器、数字化继电保护、智能变电站基于IEC61850的通信网络系统、变电设备在线监测技术等。对比传统的电网建设,智能电网在操作和管理、信息共享方面具有更明显的优势。智能化变电站的建设也在很大程度上减少了变电维护工作人员的工作压力,将其从繁重的体力劳动中解脱,促使电网运行和管理质量有所提升。但我国智能化变电站的建设和应用依旧处于改革初期,在技术应用和运维管理中依旧面临着较多的挑战,为了有效解决这些问题,需要电力单位因地制宜,创新改革,做出有利于加强智能化变电站运行管理的改革。
        1.目前智能化变电站运行维护存在的问题
        1.1安全性管理问题
        传统的点对点模式虽然有较高的信息传递作用,但是其受到局域特征的影响,导致交互效率不高。智能化变电站采取的是多对等模式,在局域网络对接IED信息系统作用下,可以实现一对一的信息处理,预防其他IED信息区域受到影响,也实现了及时处理信息,控制安全隐患的作用。针对信息交互框架而言,智能化变电站建设不需要设置多个隔离点,均可采用单一的信息应用程序就可完成隔离建设要求,且集中控制效果也会影响系统的安全性。可见,智能化变电站建设中需要保证信息安全机制完善科学,具有记录、闭锁等信息传递和及时控制功能。
        1.2设备保护
        传感器是变电站安全运行的必要设备,传统变电站使用的传感器从数据收集到传输都需要经过交换机,且随着合并单元操作,也会降低传输效率,且在闸口附近都需要设置智能终端设备,对设备保护方面具有较大要求。对此传统的变电站,智能变电站的短路时间会被延迟,分析后约在( 6±1 ) ms内。通常而言,智能变电站在设备配置方面多采用一次设备配置装置,但在后期运维管理中受到周围环境的影响,如温度和湿度,也会加大后期运维管理难度,甚至出现漏检的问题。
        1.3稳定性问题
        智能变电站所采用的有源电子互感器需要依赖电力支持一次来确保供电的稳定性,若电力建设出现了断电问题,系统的稳定性也难以保障。如智能变电站中常设置的光学互感器会受到温度、气候、湿度等条件影响,导致玻璃和光纤的连接容易出现问题,直接威胁了电子互感器的设备运行稳定性,若没有采用特殊的设备算法进行补偿控制,也可能会导致运行稳定性下降的问题(如图1所示)。

(图1 智能变电站和传统变电站的差异)
        2.智能变电站运维技术研究
        2.1一次设备的运行维护
        在智能变电站建设中,一次设备建设工程量大,且稳定性弱,运行管理中容易受到周围环境影响诱发较多安全事故。

对此,对应的工作人员需要加强一次设备检修运维工作,不断提升设备运行管理的安全性,以保证设备能够稳定运行,一方面要落实对应的故障排查和管理工作,做到尽早发现、尽早控制的目标,执行对应的故障排查工作,预防变电站发生问题。对此,依托于一次设备控制的系统框架,建议安装相应的安全保护开关,以此来预防设备安装和运维管理问题。建议对应的工作人员在检修工作中做好设备编号工作,建立明确的检修机制,预防其在检修中出现问题。
        2.2采用数字化维护技术
        在信息化技术的建设发展下,数字化技术也成为推动电网建设的重要措施手段,基于数字化信息系统的高效稳定性特点。建议对应的单位以数字建模技术为基础,建立对应的变电站维护管控系统,有便于在发生事故时候及时找出错误参数。首先,建议建立数字化信息系统,将所有区域内变电站信息输入系统中,有助于变电维护人员及时找出错误参数,在基于仿真模拟环境中做好数据控制对比,以此对比真设备,及时找出故障点维修设备。其次,基于建成的数字化系统研发出故障修复模式,通大数据信息共享和资源分析等途径,建设一个基于现有变电站环境的应急、防御、检修提示机制,以此来提升智能变电站故障维修处理效率。
        2.3建立主动引导形式
        目前智能变电站在综合开发中多采用 CIS 室内 SF6 集成式智能断路器、气体绝缘母线、小车式开关柜以及 110kV 双母线界限等技术,这些技术可以实现功能单位信息资源共享和有效协调,在很大程度上可以促进变电网构架一体化发展。
        2.4优化智能变电站运维管理机制
        以上可知,维护人员要积极和厂家交流沟通,建立合理,完善,标准化的运维机制,以此来减少后期运维检查存在问题,提升运维质量。首先,建议变电站运维管理人员多借鉴生产厂家建议,基于自动化、机电保护管理、IED控制系统的一体化建设,提升设备运维质量,减少设备故障发生率。其次,在内部建立完善的运维管理流程,提升员工通信管理、自动化控制水平提升检修人员综合能力和运维专项能力,最终实现责权划分管理,全面提升运维管理质量。
        2.5互联网+技术维护管理
        国家电网的智能化发展与互联网技术的支持密不可分,在智能变电站维护过程中,有必要充分利用互联网技术,提高信息的共享水平,并发挥出远程调控作用,要基于“互联网 + ”理念,以分布化的方式实现差动保护,并依托于既有维护技术与互联网的结合,推动维护技术的升级换代。 在维护升级过程中,要重点加强对站控层、间隔层以及过程层的优化,并依托于物联网与云计算技术,不断推动智能化变电站的信息化发展。
        3.结语
        综上所述,随着我国智能变电站的建设发展,与之相伴的终端控制和感应器设备运维技术需及时改革,以适应智能化建设发展。 且继电保护配置安全性不高,对此必须加强运行维护工作。 要针对变电站运行过程中所存在的既有隐患,按照阶段性实况,充分发挥出维护人员与维护技术的作用。 后期,应大力发展远程维护,不断优化一次智能设备, 并建设一体化信息平台实现对故障的诊断,利用智能化手段完成对既有故障的分析处理,最终推动变电站运行维护的智能化发展。
【参考文献】
[1]陈苏芳. 智能变电站中运行维护技术探讨[J]. 科技与创新,2017(14):97+100-101.
[2]刘创辉. 智能化变电站的运行维护技术发展趋势探讨[J]. 山东工业技术,2017(15):203-204.
[3]王建. 智能化变电站运行维护技术分析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2017(13):9-10
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