基于物联网技术的智能变电站应用分析

发表时间:2020/11/23   来源:《城镇建设》2020年8月23期   作者:张望
[导读] 由于科技的不断进步,可再生能源的分配和利用已经引起国家相关部门的重视,智能电网的建设规模不断扩大,显著提高能源利用率
        张望
        国网福建省电力有限公司龙海市供电公司 福建省 363100
        摘要:由于科技的不断进步,可再生能源的分配和利用已经引起国家相关部门的重视,智能电网的建设规模不断扩大,显著提高能源利用率,在智能电网中应用物联网技术,可以实现非联网产品和网络之间的稳定连接,加大系统数字化监管力度,提升智能变电站的安全性与可靠性。因此,本文重点探讨物联网技术背景下智能变电站运行特点。
        关键词:物联网技术;智能变电站;应用
        1 智能变电站的特点
        智能变电站内部包括各项先进的智能设备,能够自动进行信息的采集与测量,控制保护效果较好,同时可以对电网进行全面管控,加强智能调节力度,具有良好的在线分析与智能决策功能。在一些人员无法到达的地方,通过运用互联网智能变电站,加强对电力系统的远程管控,能够显著提升电力系统的安全性与可靠性。
        此外,智能变电站可以快速调整电压,通过调整电压量,降低送电危险性,同时能够显著降低电力损耗。通过全面推动智能变电站的可持续发展,能够显著减少资源损耗与浪费,应用前景特别广阔。
        2 物联网技术的具体运用
        2.1 优化智能网络系统
        在智能变电站中,通过应用物联网技术,可以提高系统可靠性能。在电力的生产与输送等多个环节,设置相应的感应设备,并构建完善的数据传输系统,确保电力信息传输的安全性与可靠性,同时加强应用集成,实现各项数据信息的协同处理。结合物联网结构特点得知,当前阶段的电力物联网主要分为三层,具体见表1。
        结合电力系统的组成结构来讲,其内部存在多项智能网络,能够对电力系统的输电与变电等多个环节,实施智能化管控。当前阶段,我国电力物联网系统主要分为三个环节,分别是电力生产、电力输配、用电环节。在电力生产期间,利用物联网技术,构建相应的智能化监测系统,确保各项用电系统的稳定运行,对各项用电设备实施全方位的监测。输配电过程中,运用物联网技术,构建在线监测系统,针对电力安全防护体系进行有效监管,提高电力体系的安全性。在用电环节,通过运用物联网技术构建智能服务体系,同时建立信息采集平台,将准确的电力信息输入到系统内部,实现有效集成,从而确保智能电网的各项功能得到良好体现。
        2.2 制定完善的解决方案
        结合电力物联网体系特点得知,智能变电站占据重要地位,通过对变电站模式进行优化,对电力进行智能化配送,能够显著提升智能配电网系统的安全性与稳定性,促进电力系统朝着智能化、自动化方向发展。
        2.2.1 站控层特点
        作为智能变电站当中的核心控制系统,站控层主要包括变电站、数据接收口、功能系统、安全防护体系等,可以对电力网络中的各项数据信息进行全方位的采集,实现快速共享,帮助有关工作人员进一步了解电网的运行信息,对电网进行多角度的监控,加强电力系统的智能化管控,并对一次设备与二次设备进行智能化监测,确保电力网络通信系统的可持续运转。
        另外,在计算机平台之内,站控层可以为系统提供精确数据,确保设备运行中心与管理中心之间的数据实现稳定传输,同时,电力网络管控中心到过程层之间,全部采取IEC61850规约,实现各项电力信息的有效交换,确保变电站内部与外部信息实现共享。
     
        2.2.2 间隔层特点
        在电力系统间隔层中,重点包含5部分内容,分别是继电保护系统、测量监管系统、稳定控制系统、计量系统、合并单元等。间隔层可以对电力系统内部的一次设备进行全面控制,同时具有良好的保护作用,满足电力系统一次设备稳定安全运行需求。间隔层具有实时数据采集功能,数据采集结束后,能够快速实现汇总,通过对各类数据进行分析,帮助工作人员快速确定故障所在位置,积极处理。间隔层可以和过程层实现通信,例如,110 kV智能变电站之中,通过在一次设备与二次设备网络配置中运用此项技术,可以提高整个系统的测控水平,优化系统设备配置。
        结合电力系统运行现状得知,为了确保系统能够安全、可靠的运转,在设置间隔层的过程当中,工作人员要根据电力系统运行情况,调整系统内部一次设备的运行效率,并合理确定间隔层的安装位置。因为电力系统内部的设备数量比较多,通过设置间隔层,能够显著提升设备保护效果,满足系统安全运行需求。同时,间隔层的科学设置,能够延长系统内部各项设备的运行寿命,避免系统设备在后续运行过程中出现较大故障,提高各类设备的安全性能。
        2.2.3 过程层特点
        在智能变电站当中,过程层是核心工作装置,重点包含变压器与断路器等智能化设备,以及先进的电子装置,因此过程层常被人们称作设备层。过程层在运行的过程中,能够对变电站内部的电能进行精准分配,实现电能的有效变换与传输,具有良好的监测与计量功能。
        在电力系统中,智能终端主要采取集中管理模式,集中管理属于网络系统中的控制核心,过程层中的内部设备通过总线与间隔层内部的设备稳定连接,并根据上部系统传输的信号,自动进行系统调节。
        2.2.4 通信网络特点
        因为通信网络的规模比较大,任务繁重,能够实现变电站系统与其他系统之间的信息转换,在智能变电站中,设备数量较多,通过运用通信网络,能够实现智能设备和测量控制装置的稳定连接,确保信息快速交换。在间隔层与后台之间,利用MMS网络进行连接,从而能够实现电力网络信息的快速传输与转换,明显提高电力网络运行效率。
        2.3 变电站维修和检测
        当物联网技术运用到智能变电站中,能够明显提高电力系统的检修效率,针对智能变电站运行过程中出现的问题与故障,系统能够自动发出警报,实施快速维修,显著缩短故障排查时间,提升设备的安全性。通过对变电站内部的各项设备进行全方位的维修与检测,不仅能够延长各项设备的运行寿命,而且可以提高电力系统的整体运行效率,保证电力系统内部的缺陷得到有效弥补。
        另外,电力系统在运行期间,由于运行时间过长,特别容易出现电路老化现象,通过应用物联网技术,对系统内部的各项设备进行全面排查,快速识别系统中的安全隐患,并进行自动化管控,实现网络故障的快速修复,满足电力系统稳定安全运行需求。在恶劣天气环境下,确保系统可靠运行,不断减小外界恶劣天气对电力线路产生的影响。
        对于电力系统检修人员来讲,根据系统所反馈的各项信息,对变电站运行状态进行全面评估,快速找到故障产生原因,制定出完善的处理方案,实现系统之间的协调运行,快速消除异常现象。通过对智能变电站中的各项设备运行状态进行准确评估,可以提高设备的智能调度水平,保障检修人员的人身安全,减少安全事故的出现。
        3 结束语
        综上所述,通过全方位的分析智能化变电站中物联网技术的应用,例如,优化智能网络系统、制定完善的解决方案、变电站维修和检测等等,可以显著提高智能化变电站的安全性,确保各项电力资源得到高效利用,对社会经济的稳定发展起到良好推动作用。
        参考文献
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