电力变电系统的智能化技术分析 王文涛

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:王文涛
[导读] 摘要:变电站的工作状况,影响着整个电网的供电能力,而变电站运维管理就是对变电站日常运行及维护的管理工作,提高变电站运维管理工作水平,有利于保障变电站运行的稳定性,进而达到提高供电质量、保证用电安全的目的。
        (国网长治供电公司  山西省长治市  046000)
        摘要:变电站的工作状况,影响着整个电网的供电能力,而变电站运维管理就是对变电站日常运行及维护的管理工作,提高变电站运维管理工作水平,有利于保障变电站运行的稳定性,进而达到提高供电质量、保证用电安全的目的。变电站在日常运行中,常常受到硬件故障、自然灾害等因素的影响,变电站运行出现故障,就会让局部地区失去电力供应,对社会发展、经济发展产生巨大的影响。使用智能化技术进行变电站的运维管理,可以大大降低工作难度,减少人力资源的投入,计算机的信息处理能力更强,可以显著提升运维管理工作的工作效率,这样可以实现对电力系统的优化。
        关键词:电力变电系统;智能化技术
        前言
        变电站的工作运行情况会直接决定某个地区供电是否正常。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。
        1变电系统中智能化技术的体系结构
        与传统变电系统相比,变电系统中智能化技术的体系结构也是由过程层、间隔层以及站控层组成的。
        过程层与传统的变电站的一次设备相比,主要添加了合并单元和智能结构,能实现变电站中各种信息的采集与转换,同时发出保护信号,使得变电站的保护工作能够准确以及正确运转。
        间隔层则与传统变电站中的二次回路相对应,其不仅能对保护屏、故障录波器或测控柜等二次元设备进行保障,还可以进行遥控和通信的功能。
        站控层主要是其拥有外部通信、服务器以及站内控制等若干个子系统。能够实现数据采集或者监控的功能,如果在此基础上增加配套服务,则此变电站的功能也会得到扩展。
        2变电系统中智能化技术的特征
        2.1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。
        2.2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。
        2.3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。
        2.4设备运行状态监控
        在变电系统中加入智能化技术,能实现对设备的状态的监控,而通过对其检测到的数据进行分析,可以精准地明确检修时间与实际检修项目。


        3变电站运维管理的问题
        3.1变电站运维管理安保系统需要完善
        由于我国领土面积广阔,不同地区有其不同的问题,一些远离城市的地方同样需要供电,因此大部门变电站在位置比较偏僻的地方,这样做提高了运维管理工作的困难,同时设备在安全上的风险系数也相应提高了很多。特别是一些偏远地区,经常发生变电站的内部设备被一些别有用心的人偷走的情况。而这些现象对供电企业利益造成了很大的伤害,制约了当地电网的正常运行,对当地百姓的生活造成负面影响。
        3.2有必要提升变电站运维管理的技术手段
        过去变电站在进行运维管理时主要以人工作为基本力量,在总控室中,相关人员要对问题进行查找。当供电网络的某个节点出现故障后,相关人员就要立刻进行维护工作的实施,通过查找问题逐步排除技术故障。这样的方式虽然可以解决出现的问题,但是在时间有延误。因此我国传统变电站在运维管理技术手段需要进行提升。
        4应用措施
        (1)建立智能化监控系统提升运维管理的反应效率。由于变电站内部供电设备较多,传统的运维管理工作需要投入大量技术人员进行排险除障工作,还需要保证变电站内部供电设备信息采集的及时性,随着变电站规模的扩大,变电站运维管理工作所需的人力、物力、财力都越来越多,这提高了供电企业的负担。供电企业需要将变电站运维管理的改革工作重视起来,在变电站运维管理中引入智能化技术,可以有效解决运维管理工作反应能力不足,成本投入较大的问题。在变电站现有基础上完善监测技术,对应每个供电设备架设相应的监测设备,构件智能化监控系统,通过网络技术将监测设备采集的数据信息集中整理,利用智能化监控系统完成对设备参数的分析,进而掌握每个供电设备的运行状态,再结合相应的控制逻辑选择正确的控制指令,并完成指令下发,最终达到调控供电设备的目的。在智能化监控系统中还设计有相应的报警功能,当设备出现硬件方面的故障时,系统可以及时将故障设备信息发送给维修人员,维修人员根据消息提醒,可以准确找到故障点,完成故障设备的维修或更换。通过智能化监控系统对变电站供电设备的系统化管理和调控,可以及时调整供电线路,减少故障设备对整个电网的影响,为故障设备的排除预留更加充足的时间。通过及时的消息提醒,可以让运维管理人员更加及时地做出应对措施,提升变电站运维管理工作的反应速度。
        (2)结合大数据技术提升智能化监控系统的预警能力。大数据技术是近年来兴起的新型数据处理技术,通过云存储实现数据信息的海量存储,通过云计算,实现数据的有效、快速分析,最终可以为智能化监控系统提供有力的数据支持。大数据技术的应用可为智能化监控系统获取更加完整的环境信息,再根据获取的信息进行有效分析,提前预估出变电站内部供电设备中可能出现的安全风险。智能化监控系统也可以根据监测设备获取到的信息,进行设备运行状态的推演,根据细微的数值变化,演算出哪些设备会在近期出现技术故障,通过预警提示为检修人员提供数据信息支持。检修人员根据智能化监控系统发出的预警,进行有针对性的检修、维护,可以将技术故障扼杀在萌芽,进而减少电力系统的故障数量,保证电网的运行,进而保障电网的供电质量。
        (3)提升电力供应的调度能力。通过智能化监控系统结合大数据技术,可以提升系统的对供电需求方面的数据分析能力,随着电网规模的扩大,电力调度的工作难度也随之提升,通过大数据为智能化监控系统提供各个用电区域的数据信息,通过数据运算、分析不同区域、不同时间的用电需求,通过智能化的控制管理提高电力的调度水平,不仅可以在有限的设备基础上提高供电能力,也可以保证电网整体的供电质量,通过合理的电力调度减少供电设备的高负载损耗,进而提升电气的使用寿命。
        5结语
        本文在智能电网建设迅速发展的背景下,对智能化变电站的建设进行了分析和研究。通过对传统变电站和智能变电站的比较看到,结构及设备元件有很大的不同。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。所以我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。
        参考文献:
        [1]余少龙.电力变电系统的智能化技术分析[J].集成电路应用,2019(15):10-11.
        [2]唐跃中.数字化电网若干关键技术研究[D].浙江大学,2018.
 
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