(呼和浩特供电局变运管理二处乌素图运维站 内蒙古呼和浩特 010010)
摘要:在变电站平时的运行中,运维管理这项工作是特别关键的一个环节,对于电网稳定输送电力有着很大的影响。运维管理水平的提高能够对用电安全起到良好的保障作用,其中智能化技术的使用能够推动运维管理这项工作水平的极大提高,能够带来良好的效果,能够极大地减轻工作难度,降低资源浪费。
关键词:变电系统;智能化技术
1变电系统中智能化技术的体系结构
智能化变电站采用了新提出“三层两网”构成模式。三层指的是过程层、间隔层、站控层,然后简单的三层直接需要进行通信,这时候就需要最低两个网络连接过程层与这三层的通信。这些系统在电站运行中起着至关重要的角色,不仅仅会传递各层级兼得信息,关键时刻,分层设计可以有效地预防险情。(1)过程层。过程层上边连接着电气第一次设备向下一级设备实时报告信息,下边连接第二级设备电气二次设备接受之前的信息,并提供指令,过程层不是一个简单的设备,而是多个设备的有机组合。(2)间隔层。间隔层,顾名思义其实主要起到的是隔离的作用。隔离首先是起到保护作用:对电站起到控制作用的组件与实际电网隔离开来避免了好多险情。其次,在遇到险情时,可以对各部分组件进行分离,将险情所带的危害降到最低限度。同时在信息传递方面来说,间隔层可以很好地起到保存信息,维护数据安全的作用。(3)站控层。接下来分析的是站控层,它的功能在一般情况下十分单一,首先就是实时监测整个变电站的工作其情况,并能够自主的处理某些小问题,其次就是能够传输电网指令。是整个变电站连接到整个网络中区。这种集成也可同时存在于多台计算机之中或是嵌入式装置中。(4)变电站层网络。变电站层网络依靠MMS/GOOSE,它有一些其他网络所不具备的优点,能够安全合理的传输信息,并且减少在信息传递时的误操作。(5)过程层网络。过程层网络更为复杂一些,分为两大类,对应不同的功能,使这个网络在运行过程中不会受到外界微小的干扰。SMV采样值网络的作用是进行电能特征量如电压等标量间的传递;GOOSE网络主要完成对开关量的控制及信息的交互。
2变电系统中智能化技术的特征
第一,设备操作智能化。在变电站中应用智能化技术,断路器经过多次演变,现今以电子、计算机技术为基础的控制回路成为主流的断路器。智能断路器的系统主要包含控制单元、智能接口以及控制软件。与传统的机械式辅助和开关相比,镶嵌的电压变换器和电流变换器使其取代传统断路器,使得变电站中的断路器实现了智能化。第二,具有高度集成性。在变电系统中应用智能化技术,能够有效地将当代发展迅速的通信技术、信息传感技术、计算机技术以及虚拟电厂技术等技术进行高度融合,使其在进行数据采集以及处理时更加简单和准确。第三,信息交互网络化。通过在变电站中应用智能化技术,新型电磁互感器得到了较好的应用,主要是电磁互感器具有能耗低、效率高等优点。而其他模块装置已经演变为逻辑模块装置,不再负责信息的传递功能,有效减少了设备的压力,使设备的运行效率得到有效提升。
3目前智能化变电站存在的问题
(1)一次设备智能化程度低。一次设备状态感知程度较低,状态判断主要依靠定期停电试验及故障后诊断试验。传统变压器运行中仅有油温、油位、电压、电流等有限的监测手段,组合电器传感器单一,且采样信号类型、传输不统一,开关柜隔离触头长期承受大电流负荷,无法观测设备过热缺陷,进而引发故障着火。(2)二次系统网络结构复杂。智能变电站自动化架构采用“三层两网”结构,站内信息网络复杂,信息共享率低、可靠性低下,且设备投资大。并且存在采样重复的问题,交换机和光缆数量庞大,现场施工及运维工作量不减反增。智能站用光纤替代电缆,二次回路不直观、可视化程度低,难以开展信号溯源、故障定位、安措布置等工作,作业安全风险高。(3)倒闸操作效率低。变电站倒闸操作环节复杂,每一项操作步骤都需要人工操作,智能化程度低。
且人工实施操作前,还有接令、写票、审核、模拟等复杂的环节和过程,重复性工作多;对同一项操作任务来说,尽管每次操作项目完全一致,也仍要执行上述全部流程:且每步操作均需运维人员往返于变电站与运维班组之间进行现场执行、现场确认,操作时间长,效率低下。
4变电系统中智能化技术的应用
4.1建立起智能化系统
在变电站内部中,因为其设备较多,传统的运维管理工作需要投入大量的工作人员对设备故障问题进行排查,保证其设备供电信息采集系统的实时性,随着变电站规模的增大,运维管理工作需要的人力和物力以及财力会越来越多,这样提高了企业自身的负担。在供电企业中,需要将变电运维管理工作进行改革,合理的应用智能化的技术,有效的解决传统变电运维管理中的问题,同时在变电站中,需要在现有的基础上夯对监测技术进行完善,对每个设备架设相应的监测设备,构成智能化的监控系统,通过网络的技术奖监测设备所采集到的信息作出整理,应用智能化的监控系统对设备参数进行分析,对每个设备的运行情况进行掌握,之后再结合控制逻辑合理的选择正确指令,最后保证供电设备得到有效的调控。如:使用指定的传感器检测电流和电压水平,对于电流值使用霍尔电流传感器将其串联在线路上以捕捉通过线路的电流值。电压偏差规则(VDR)被用作传感器来收集电压读数并由处理器进行分析,然后发送到监控单元。电流值将自动以图形形式显示。对于故障情况,将电流值与预设值进行比较,如果电流值达到或超过预设值,系统将触发保护装置,并将故障信息发送给监控装置。这样,故障发生的信息(如位置)将通过Wi-Fi传输到服务器,后台通过对故障数据进行分析,就可以确定故障的位置和参数,进行快速排除。故障发生的信息(如位置)通过Wi-Fi传输到服务器准确发送给站内工作人员。
4.2结合大数据技术提高智能监控系统的预警能力
近年来,大数据技术从兴起到发展的速度非常快,大数据技术是一种新的技术,是指大数据的应用技术,包括各类大数据平台、大数据指数体系等大数据应用技术。大数据技术从大数据中提取有价值的数据,根据特定目标,从数据收集与存储,数据筛选,算法分析与预测,数据分析结果展示,以辅助作出最正确的抉择。大数据技术为智能化监控系统可以提供支持。利用大数据技术,可以让智能化监控系统得到及时与详细的数据,方便技术人员的分析,对变电站可能出现的问题进行及时掌握,及时解决,将问题消灭在萌芽中,做好提前预警,减少变电站的损失,这样可以有针对性地对设备进行检修以及维护,确保电网的正常运行,保障电网的供电质量。
4.3提高安保能力
传统的安保工作是需要人力进行完成的,此外,变电站的安保措施只使用了防盗门以及防盗网等设备,安保能力不足,但是通过智能化的监控系统可以全面的提高安保工作的水平,减少人力的投入,通过采取视网膜的技术以及指纹辨认技术等实现防盗门的控制,应用摄像头可以提高对变电站周围区域的监控,加强对违法人员的追捕,从而为公安人员追捕犯罪嫌疑人提供出相应的信息支撑,减少人为破坏出现,避免电力系统的运行受到影响,对国家财产给予保护,进一步提高用电过程中的安全性。
5结束语
智能化技术可以对变电站日常运行的效率起到很好的提升作用,能够保证变电站运行的稳定,该技术对社会经济的发展也有推动作用。所以中国需要做好智能化技术的推广、发展与应用工作,加强建设智能化变电站,这对提高全国变电站的快速发展都有着重要的意义。
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