智能变电站建设关键技术应用分析吕巍

发表时间:2020/6/8   来源:《当代电力学文化》2020年04期   作者:吕巍
[导读] 本文结合某地110kV智能变电站对智能变电站的定义及主要特质、优势及关键技术进行了阐述,并结合设备的配置方案、线监测和状态检修的选择和配置进行了分析思考。
        摘要:如今,随着我国经济的飞发展,智能型电网的发展,基于大数据人工智能技术的运用,智能型变电站成了智能网不可缺少的重要组成部分是关键环节,是智能网的基础和重要的支撑。本文结合某地110kV智能变电站对智能变电站的定义及主要特质、优势及关键技术进行了阐述,并结合设备的配置方案、线监测和状态检修的选择和配置进行了分析思考。
        关键词:智能变电站;建设;关键技术;应用
        引言
        随着国家电网的改革与发展,智能化电网成为接下来建设的重点。智能化变电站作为智能电网建设的重要环节,在实际的建设过程当中做好技术管理工作能够有效提升建设效率,同时也能够确保建设质量。
        1智能化变电站概述
        1.1概念
        所谓的智能化变电站,指的就是在先进的智能设备的支撑之下智能化管理变电站。智能化变电站,不仅能够实现对数据信息的自动化收集与检测,而且能够更好的确保信息的安全性与完整性。除此之外,在智能电网的支撑之下,智能化变电站还具备了智能化控制与调控等功能,这样一来,就在很大程度上提升了变电站的管理效率及管理质量。
        1.2智能化变电站的基本构成
        一般来说,智能化变电站主要是由三部分所构成的:①间隔层,间隔层当中有着大量的设备,包括传感器以及保护工具等等,这些设备是确保变电站系统安全稳定运行的重要支撑力量。②过程层,过程层当中主要有一次设备和二次设备,包括智能单元、合并单元和电子互感器等等,同样也是变电站稳定运行的重要设备。③站控层,这可以说是系统的核心组成部分,不仅能够实现对设备的智能化检测,而且还能够实现对各类数据信息的有效处理,进而实现对变电站的智能化控制。
        2智能变电站特性
        2.1可靠性
        在智能电网中应用智能变电站,最根本且最重要的条件是可靠性。由于变电站本身存有一定危险性,需要保证变电站本身和变电站内的机械设施皆具有高度可靠性。此外,变电站具备自主诊断功能和自主治理功能,可以降低机械设备故障所导致的供电亏损。
        2.2高集成度
        智能变电站将很多先进的技术融合于自身技术之中,包括现代通信网络技术、传感测量技术和电子电力技术等。为建立统一标准的电网信息支撑平台,应升级变电站采集数据的模式,采取与微网虚拟电厂技术的兼容的方式,为实时、智能控制以及调节电网等高级功能作出有力支撑。
        2.3交互性
        智能变电站的一大任务是为智能电网提供足够多的可靠、及时且精准的信息。这要求智能变电站在采集信息时做到站内信息共享,并与其他应用中的相关目标项进行信息互动,从而提供基本的信息保障,满足各级电网的安稳实施和经济网络的运行。
        2.4低碳环保
        传统变电站内部采用电缆接线,设备的落后导致变电站内部产生电磁污染、噪音污染以及电磁辐射,带来极大危害。智能变电站改用光纤,在性能上优化升级,站内电子设备中的电子元件也选择了功耗低且集成度高的类型。同时,互感器也进行了更新,淘汰冲油式而改用电子式,不仅减少污染,也大大缩减变电站的建造成本和资源使用。
        3智能变电站建设关键技术应用
        3.1构建功能应急系统
        在智能化变电站建设的过程当中,要想更好的确保变电站的稳定运行,构建完善的功能应急系统至关重要,并且要定时定期的做好系统检测工作,确保其处于正常运行状态。在构建功能应急系统的过程当中,我们需要严格的遵循面向间隔准则来进行建设,科学合理的分配通信网络和一二次智能设备,将主保护和备用保护两者进行有效的隔离。

与此同时,还要构建双重次保护屏障,进而更加清晰的分界屏幕,并实现对软件及硬件的有效分离,提升保护效果,为接下来的变电站维护工作打下良好的基础。
        3.2硬件集成
        传统变电站通过中央处理器配合外围芯片或外围设备实现信息的采集和处理。中央处理器不仅负责大数量的数据计算与逻辑分析,还要负荷部分高级应用功能。因此,变电器多数功能的运行速度和实施效果都取决于中央处理器的性能优劣。然而,中央处理器所能集成的资源并非取之不尽,无法负荷不断增加的智能变电站需要实时处理的信息,对智能变电站技术的发展造成阻隔。此外,中央处理器中的硬件资源无法匹配智能变电站的标准,造成资源浪费。当前,在电子学迅猛发展的背景下,硬件系统可通过硬件描述语言,使设计具备模型自动化与集成化特性。真正意义上针对功能的模块化设计就是在智能设备内部固化部分固定逻辑分析处理过程,部分软件功能也可以转化为硬件来完成。这种设计在实现实时、可靠且准确的逻辑处理、排除信息传输瓶颈的同时,减少了硬件资源的消耗,提升了设备的集成程度。
        3.3软件构件
        软件作为智能变电站的重要组成部分,需要完成多项功能。在传统层面上,软件主要负责对信息进行测控管理、对站内的状态实时预估、对在线时的状态进行全天监测、对电能的质量进行评促测定以及维护智能化管理,甚至还需要在工程配置文件的指导下,保证系统工程的数据能够智能自动生成,并再一次自动构造和建设变电站系统与设备系统的模型。软件的构件作为一个程序体,既可以独立完成工作,也可以配合其他构件一起工作。软件构件技术的实际内涵是为完成一个或多个功能所必须满足的特殊要求,要在不同粒度上进行一组代码或类的组装,产生接口并提供给客户使用。“分而治之”是软件构件技术的核心发展思想。当前,软件复用技术已成为软件构件技术中的重要操作方式,实现了系统抽象层次高于面向对象技术层次的目标。软件的构件技术面临着两个关键问题,即何为提取可重复使用的构件方式与如何组装好系统并完成互操作。构建具有灵活性、实时性和弹性的软件系统,软件构件技术是重要且必要的基础。同时,软件构件技术也是达成嵌入式系统设计的功能集成的重要方式。优质的软件结构体系是软件构件技术应用走向成熟的必要倚仗。然而,软件技术目前并不成熟完善,在软件体系结构、构件模型、接口、粒度以及获取、管理、组装与部署构件方面都存在着问题。在智能变电站中合理应用软件的构件技术,可以带来很多优势,如在智能变电站集成开发功能软件活动中,应用软件构建技术可以减少大部分重复性的劳动,降低变电站的开发成本,缩减开发周期,同时可以提高变电站软件的工作效率和运行灵活性,各系统功能之间的互动操作性也得到强化,系统功能得以灵活分布于智能变电站内,大大增强系统的自愈能力和可靠程度。
        结语
        目前,我国正在为推广智能变电站做大量的准备。而智能化也
        对变电站的信息应用提出了更高要求。智能变电站将在设备技术和
        功能上实现很大提升,而且智能变电站的总体造价也将与常规变电
        站相差无几。但是运行管理的转变和自身技术的发展要求仍然有待
        改善,智能变电站的建设理念还需要我们来打破,智能变电站相关
        的关键技术也需要继续创新,管理层面也有提升的空间。
        参考文献
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