智能变电站建设关键技术应用分析 陈振宁

发表时间:2020/6/5   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:陈振宁
[导读] 摘要:目前,我国电力系统运行水平不断提高,为满足日益增涨的用电需求,积极开展智能变电站建设能够转变传统变电站的工作效率。
        (中广核新能源控股有限公司新疆分公司  新疆省乌鲁木齐市  830011)
        摘要:目前,我国电力系统运行水平不断提高,为满足日益增涨的用电需求,积极开展智能变电站建设能够转变传统变电站的工作效率。文章主要结合智能变电站建设背景对其中常见的关键技术进行分析和研究,希望通过文章论述能够为相关工作提供一些参考。
        关键词:变电站;智能变电站;关键技术;变电技术
        引言
        电力行业的繁荣发展,是拉动我国经济水平提升的关键,在当前社会用电量逐年增长的趋势下,也给电力企业带来新的挑战与机遇。作为电力系统的重要组成部分,智能变电站的建设数量与规模正在逐渐扩增,这也是现代化进程中的重点。
        1智能变电站相关概述
        智能变电站由两部分组成,即信息平台与智能高压设备。其中,智能高压设备有电子式互感器与智能变压器等多种,对于智能变压器,它和控制系统通过通信光纤直接相连,能实时采集变压器运行参数。如果运行方式改变,则设备能以系统电压和功率为依据确定是否对分接头进行调节;如果设备产生问题,则能立即发出预警,同时提供相应的状态数据,以此在很大程度上减少运行管理方面的成本,避免安全隐患的产生,保证设备运行的安全性与可靠性。对于高压开关设备,主要是指性能极高的控制与开关设备,并配备了执行装置、电子设备与传感器,能实现诊断与监测。对于电子式互感器,它主要指的是磁光玻璃与光纤传感器,能克服老式互感器各方面缺陷。信息平台主要有两方面功能,第一方面为对信息进行共享,即为管理系统不同上层应用进行信息采集,第二方面为使纵向信息实现标准化,可为不同上层应用提供可靠的信息支撑。所谓智能,实际上就是人性化,简单来说就是使变电站做成有人调节那样,如果低压负荷量明显增加,则变电站将送出负荷增加负荷量要求的电量,而如果低压负荷量明显减少,则变电站可以送出的实际电量将减少,以实现节省能源的目标。
        2智能变电站建设关键技术分析
        2.1传感网监测网络
        传感网监测网络主要由传感器节点与汇聚节点构成,其中前者主要涵盖温湿度传感节点、烟雾传感节点、水浸传感节点等设备,以实现对于不同状态的有效监控。而汇聚节点的作用则是将经由上述各个传感节点形成的数据传送进入主机系统。综合来看,传感网检测网络主要采用无线传感网络与有线传感网络两种形式。如果选择利用电池对传感网监测网络进行供电,那么传感器的工作电流及电池容量大小对于其使用寿命具有决定性的作用,这其中传感器的工作电流又因其组成材料、工作机理、特征频率等的不同而存在差异,在应用中需要依照智能变电站的特点进行优化选择。
        2.2通讯接口标准化
        智能变电站采用保护系统与设备监控系统统一组网,直接采集、直接传输的方式。该站的监测控制系统与测量保护系统都统一进行规划设计、统筹考虑,站用信息统一共享。实际上监控后台采集主要的保护动作及重要的告警信号即可满足变电站运行人员监视的需要,其他继电保护人员关心的更详细的保护信息,可以通过保护故障录波装置以数据网方式上传至相关调度端。在变电站设计中,应根据运行参数和调度员的要求,对计算机监测控制系统所需的数据信息量进行优化、分析、筛选。
        2.3通信技术
        实现人与机器之间的无障碍通信和信息传播是通信技术技能最大的突破,它利用排列组合的方式在人与机器的任意组合中实现信息的平稳传输。通信技术产品主要由三部分组成:行业应用中心:行业应用的最终目标和信息传输的最终目的地;无线终端:传输中的无线信息通信设备;传输通道:无线传输媒体。随着技术的不断发展,通信技术将不可避免地应用于各个行业,因为该技术克服了人机间的信息交换障碍。一些较早应用此技能的行业需要与时俱进,也加入更为智能的人机交流技术,这肯定会更加彻底地改变人之间的通信方式,也是技术发展的必然结果。


        2.4一体化技术
        在电网中使用自动化电力调度技术,能够维持电力生产的安全性与稳定性,保持输变电过程的效率。目前大部分电网调度系统中使用的自动化系统,都能够做到对信息的集约型管理。可在生产车间安装多个传感检测点,分析其传感得到的信息数据,了解电力生产、输变电的实际情况,从而加强电网对生产环境的自适应能力。一体化的系统管理可体现在功能、图模、平台、接口等方面。在平台方面,很多电力企业在电能生产过程中,使用的管理平台比较多元化,各个平台的应用方式与传输权限都有一定的差异性,为了减少这种差异性带来的管理劣势,需要提高平台的一体化建设,遵循“高集成、低耦合”的原则,分析各平台软硬件的应用情况,找到可完成搭建的中间件,以此来完成信息数据的交流与传递。例如:OMC与CORBA都是一体化系统建设时常用的中间件。提高平台建设的一体化,还可以为接口的统一管理提供良好帮助,标准化的接口能够确保信息传递时的安全性与准确性,避免发生信息丢失或破损问题,通过标准化的接口能完成对电力资源的高效访问、管理、检索、分析、应用。除此之外,社会电力需求量的不断增加,也对系统的图库模型建设提出了更多要求,实现一体化管理,能够减少图模操作的难度,例如:只需要在自控系统的后台中建设一个统一的图库模型,就可实现对电力设备的成套管理。
        2.5智能巡检技术
        智能巡检维护认证子系统对于辅助日常智能变电站内日常工作巡视具有重要作用。依照智能变电站的规划特点,在主要的巡视路径中选取关键点,安装高清摄像机,值得注意的是,这些高清摄像机由智能巡检维护认证子系统与图像监视子系统共享;智能变电站管理者为巡检工作人员配发带有可识别标志的工作服,并要求其在工作中按照巡视路径进行工作。职能巡查维护认证子系统可以自动判断起工作精准度,如果发现工作行为与规范标准有较大冲突,也可以及时提示再次巡视。除此之外,在检修变电站设备作业的过程中,该系统也可以自动形成逻辑操作保护区域并自动生成逻辑运算,如果出现操作失误,则可以第一时间发布警告信息,以纠正检修操作。
        3提高智能变电站建设水平的方法措施
        3.1保证管理效率
        完成对变电站的升级改造后,能有效提高系统控制自动化水平,使所有操作都依靠计算机与网络完成,包括数据监测与记录,保证数据真实性与精确度,减少人力物力实际投入。在变电站运行过程中,管理人员仅需要对屏幕进行观察,即可掌握各类参数与关键性数据,同时在互联网的支持下对数据实施传输。调度人员在熟悉这些采集到的数据后,如果发现存在异常,应立即报警并进行相应的调节与控制,保证程序运行规范性,提高管理效率。
        3.2变电站设备状态检测
        在现阶段,电力设施的维护和检查一般采用定期测试和维护的方法,可以最大程度地改善和解决设施的大多数不足和问题。但是,这种定期的预测试和维护的方法不能直接反映运行设施的详细信息和设施的运行状态,也无法预先预测意外的故障。当前,电力系统的规模越来越大,人们对电力的要求也越来越高。原始的维护方法不再适合将来的需求。为了满足未来的需求,电力设备应从使用先进的物联网技术和故障诊断技术来监视电力设备的在线状态,例如变压器,母线,电容器,避雷器等,并实现设备的突然故障通知,因此以达到及时监控的目的。
        结语
        为充分发挥出关键技术在智能变电站运行期间的积极作用,保障智能变电站稳定安全发展,相关工作人员需认清智能变电站建设过程中关键技术的应用,不断完善及优化技术工艺,切实提升智能变电站稳定性及可靠性。
        参考文献:
        [1]方宁.变电站电力系统的自动化智能控制技术[J].电子技术与软件工程,2017(2):131.
        [2]张锐.变电站电力系统的自动化智能控制技术[J].商品与质量,2017(29):55-56,155.
        [3]鲍晨光.变电站电力系统的自动化智能控制技术研究[J].科学中国人,2017(21):44-45.
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