智能变电站变电运行常见问题分析

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电气工程学报》2020年5期   作者:岗岱
[导读] 随着我国经济的发展和技术的进步,电网建设进程不断加快
        岗岱
        内蒙古超高压供电局 内蒙古呼和浩特市 010080

        摘要:随着我国经济的发展和技术的进步,电网建设进程不断加快,对变电站运行发挥着重要作用.目前,智能变电站的应用,在一定程度上推动了电网的发展,但仍存在一些问题,影响变电运行效率.随着人们生活水平的提高,对变电运行安全可靠性有着更高的要求,所以电力部门有必要采取有效对策以解决智能变电站变电运行问题.本文主要论述了智能变电站变电运行的现状及问题,并针对问题而提出了解决建议。
        关键词:智能变电站;变电运行;常见问题

        1智能变电站概述
相较于传统常规变电站,智能变电站简化了二次接线,用少量光纤替代了大量电缆;提升了测量精度,使得数字信号传输和处理无附加误差;提高了信息传输的可靠性,解决了光纤通信无电磁兼容等问题;通过采用电子式互感器,一、二次设备间无电联系,使得一次设备电磁干扰不会传输到集控室;二次设备可灵活布置,小型化、标准化、集成化程度更高,有效减小变电站集控室面积,使土地资源得到充分有效利用。因此,建设节能、环保、高效、可靠、稳定、安全的现代化电网已经成为下一代变电站发展的新趋势。
目前,国家电网已将智能变电站作为推广工作之一。根据国家电网相关规划,智能变电站将成为新建变电站的主流趋势,不久的将来会迎来爆发式增长。智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。变电站的智能化是一个不断发展的过程,就目前技术发展现状而言,智能变电站是由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建,建立在IEC 61850通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
        2智能变电站运行现状
智能电网发展的背景下,作为电网节点的变电站的设备和装置也朝着智能化及其高科技的方向发展,当前的变电站基本上实现了智能化和现代化的建设。在实践中,为了保证电网的安全持续运行,也要注重对变电站运行的维护,在智能化背景下,变电站的运行管理水平也要相应的提高,以保证变电设备能够在正常状态下运行,避免一些故障的发生。
从当前我国变电站的运行情况来看,对于运行的管理仍较为粗放,与其智能化发展无法实现一致,从而使得变电站运行工作的效率较为低下,一些事故发生的概率较大。目前的变电站管理方式无法实现变电设备运行的要求,这对电网运行的安全性和稳定性也有较大的影响。在电网运行中,变电站承担着降低损耗来完成电压转化的任务,而智能化变电站的建设及其不断升级,对于其运行安全提出了更高的要求,但是管理的滞后在很大程度上降低了变电站的运行效率。此外,变电站运行中,维修养护的不及时也使得一些故障多发,从而使得变电设备得不到及时的养护,易发故障。
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        3智能变电站运行中的常见问题
变电站运行中常见的问题主要有以下几个方面:
首先,是变电设备运行的可靠性问题。在一些变电器设备中,有源电子互感器是其重要组成部分之一,而互感器中的有源电子元件和有源端的模块都有长期供电的需求,这在一定程度上会降低变电设备运行的稳定性及其可靠性。

而一些光学互感器则比较容易受到外界环境的影响,互感器中所使用的玻璃和光纤间的连接有可能会存在可靠性的隐患。另外在智能变电站中所使用的高压电子互感器则有可能会受到高压电磁场或者是电力传输线路的影响,导致所输出的信号出现一些波形的畸变或者其稳定性降低等问题。
其次,是变电站的快速保护存在一些问题。智能变电站的发展发展中,电子互感器较多的应用于变电站的建设中,与传统的互感器相比,它的数据传输方式是从互感器传到保护测控或者是交换机,这一过程的实现还需要有其他的合并单元的参与,这就使得数据传输的中间环节相应的增加,而数据传输中的延时也相应的增加。此外,为了保证互感器的正常运行,在保护跳闸口处设置处理职能终端,这样一种装置和处置步骤,对于快速保护的实现也造成了一定的影响。在变电设备运行的过程中,采样的完成是从电子互感器发出信号到合并单元然后再到保护装置的一个过程,而跳闸的过程则是从保护装置传输到智能终端然后再到短路器机构的,这种快速保护信号传递路径,对于变电站的运行保护仍存在一定问题。
再次,是变电站运行的安全问题。在传统变电站中,其通信采用点对点的形式,这种具有局部特征的交互方式是相对安全的。而智能变电站下,所使用的通信方式是对等通信的方式,可以实现局域网内全面信息的查询和应用,而任何一个信息受到攻击,其他的信息在没有安全防护的情况下也可能会受到攻击,从而影响整个变电站系统的安全。在智能变电站中的IED没有实现点对点的连接,也没有设置装置间的隔离点,为了实现对其保护,需要建立集中的控制体系来实现对整个系统安全的控制。变电站运行中,要通过系统软件的开发和应用来完成对变电站运行中的一些事件的记录、闭锁及其软件控制等功能,从而实现对系统整体安全的控制。智能变电站对等交互模式下,这样一种安全体制的建设有可能会带来整体的安全问题。
最后,安装保护会带来一些变电站运行的问题。在智能变电站的安装上,会通过在以此设备的旁边安装一定的保护设备来有效控制电缆的使用量,实现变电站建设智能的要求。但是,在一些室外安装的环境下,变电站的智能汇控柜对于环境的要求相对提高,保证湿度及其温度应该满足一定的要求,这便在很大程度上增加了该种设备的成本,使其在变电站的建设成本中占据较大的比例,而这也给变电设备的检查和维修带来一定的困难。
        4智能变电站运行维护提升措施
① 严格设备选型
在招标采购阶段,应尽量选取产品成熟,质量可靠,售后有保障的厂家设备。避免在运行过程中出现设备家族性缺陷、设备过快被淘汰、设备不符合现场运行环境需要或设备厂家倒闭转行等情况。
② 统一配件标准
对于损坏率较高的配件(如智能设备电源插件、交流采样插件等),应协调各厂家统一标准和规格,像手机充电器那样做到通行通用,同时,运维检修管理单位可采购相关插件作为备品备件,减少对厂家的依赖,提升设备检修和缺陷处理的效率。
③加强运维管理
应根据智能变电站的特点强化运维管理,特别要注重智能控制柜运行环境的管理。对于因采用热交换器模式而控温效果不理想的智能控制柜应逐步整改,更换为空调模式。对于空调凝露的问题,应采取措施,定期对智能控制柜进行干燥处理,防止凝露堆积。
④加强技能培训
新技术、新工藝的落地,意味着对运行检修人员的技能水平有着更高的要求。运维管理单位应与时俱进,对新技术、新工艺加强学习培训,对于已有的设备也要不断强化学习,提升运维检修技能,提升对设备故障的掌控力和判断力,以适应不断发展的电网需要。
结语
智能变电站是坚强智能电网中的重要组成部分,其运行情况直接影响电力系统运行的安全和稳定,因此,如何解决智能变电站在运行过程中的突出问题,提升运行维护工作效率,对提升电网整体的安全性和可靠性有着巨大的意义。
参考文献
[1] 张艳锋,杨慧剑,杨海涛.光伏电站智能化精益运检管理浅谈[J].中国设备工程,2019(9):33-34.
[2] 张硕,韩永进,江瑞敬,等.智能变电站常见问题及解决方法探讨[J].中国高新技术企业,2016(3):132-133.
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