智能变电站技术及其应用

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:蔡玉龙 黄杰
[导读] 智能变电站与和智能电网的这两个概念的出现,
        蔡玉龙1 黄杰2
        天津市电力公司检修公司,天津 300232
        摘  要:智能变电站与和智能电网的这两个概念的出现,对于智能电网和智能变电站的建设来说是一个重要的基础和支持。智能变电站技术可以解决一系列的常规变电站难以解决的问题,它能增强电力传输、分配的能力,降低变电站建设的总成本,因此要对智能变电站进行有效应用。本文阐述了智能变电站的发展和优势,然后分析了智能变电站的发展和国内外研究和应用现状,分析了智能变电站的问题,研究了使用智能变电站技术的有效方法。
        关键词:智能变电站;有效运用;措施

        我国这些年来经济快速发展,电网规模逐渐扩大,信息化的程度也有所增加,使用智能变电站技术,就能更好的解决一般常规变电站很难解决的问题。我们必须清楚地认识到智能变电站的优势所在以及智能变电站的发展在国内外研究和应用情况,智能变电站自动化技术现在已经被广泛使用,必须意识到在当前我国智能变电站存在的问题,科学制定智能变电站技术方法。本文主要针对智能变电站技术有效的应用进行了探讨。
   1 智能变电站技术内涵
        从技术角度上分析,智能变电站的前身实质上是数字化变电站,它的发展离不开后者所具有的技术体系的有效支撑,变电站体系实现了智能化后,可表现出资讯化、互动化等发展特点。其中,信息化是采用数字化的方式来明确表述电网对象、结构及变电站的状态等详细数据,自动化是借助先进的信息采集、运输技术,使智能化电网能自动控制和运行,真正做到智能化管理,而互动则表现为信息之间的交换与传达,促进电力系统中的各个环节共同发展[1]。
        智能变电站中引进了很多集成、先进的智能设备,这就为其实现信息数字化和共享等要求提供了可靠保证,同时,智能变电站的设备还拥有采集、监控信息等功能,基于此,电网还可逐步实现自动化管理、监控等高级功能,从而推动变电站更安全、稳定的向前发展。发挥智能化的功能及优势,这是智能变电站的最终目标,而要首先这一目标,就必须引进智能化设备,搭建可实现信息共享和互助通信的网络平台,这与智能电网技术发展方向基本一致。从这点我们可以看出,未来的智能变电站在其发展中,需要更广泛的应用数字化变电站技术,并在此基础上实现其他高级功能,推动智能电网快步向前发展。
        2 智能变电站的技术应用
        2.1设备在线监测技术的应用
        进行智能设备状态的在线监测,能够有效的进行变压器油色谱、铁芯电流接地、SF6气体密度、压力等情况的监测。相对而言技术较为成熟,能够准确的测量结果。开关行程及断路器接头温度等监测,应结合原理与实际情况进行进一步的研究。目前在线监测技术的应用,整体应用效果较为普通,监测系统的可靠性较一次设备自身可靠性而言较差,主要表现在传感器的接头易受损,长期运行条件下,监测精度逐渐下降,数据可信度不能保证。
        2.2光纤技术和设备集成在智能变电站中的应用
        在智能变电站中通过充分利用光纤技术来实现各个层次之间的内部局域网管理功能。光纤技术使一次设备层、二次设备层与控制中心之间的数据和信息的传输更加顺畅和稳定,使变电站各个层次之间的数据和信息传递也更加安全和可靠。同时,计算机技术的快速发展让设备集成得以实现,智能变电站中各类监测、管理和控制设备的高度集成化不仅节约了设备占用空间,还缩短了工程时间,更降低了设备安装成本。智能变电站集成了大量先进、可靠、环保的设备,在保证变电站安全平稳运行的同时提高了工作效率,带来了更为可观的经济效益。
        2.3智能变电站高级应用
        智能变电站通过采用先进的信息采集技术、实时监测、智能传感技术、自动控制等技术,实现变电设备状态信息和运行维护策略与调度中心全面互动,支撑电网实时控制、智能调节以及站域控制、故障信息综合分析决策、经济运行与优化等高级应用功能的实现。站域控制是通过协同利用站内信息作出判断,实现站内自动控制功能的装置或系统,可靠性依赖于网络通信和CPU处理能力。故障信息综合分析决策是利用网络拓扑技术,根据故障类型,结合电网运行方式给出故障报告,提供故障结论及处理方式给运行维护人员参考,辅助故障处理。

全景数据统一信息平台规范了变电站内各应用系统的数据源,以统一标准、统一建模的原则形成变电站信息库,作为基础数据提供给高级应用。
        2.4分级控制技术在智能变电站中的应用
        智能变电站在符合电力安全通用标准的前提下采用分布式控制技术,它将管理和控制功能细化分布到智能变电站系统的三个层次上,智能变电站的过程层、间隔层和站控层都分别安装了智能控制处理设备,使得这每个层次都具备分级调控功能,而且每个层次可以独立进行调控,从而有效地降低了中枢系统的运行负荷,有利于整个变电站运行效率的提高。
        2.5实现了全局智能控制
        智能变电站的最大特点就体现在智能化上面,它可以一定程度的自我调节,这就要求智能化变电站所选用的各类设备符合智能化的要求,在现阶段实际应用中,一些设备的选用和安装已经可以实现智能化的要求,符合变电站智能化发展方向。但同时,受限于技术发展和管理模式,智能变电站中还未能实现智能设备的规模化和集成化,相信随着技术的进步和研究人员的不断探索,集成多种功能的智能设备将在智能变电站和智能电网中得到实现和广泛应用。
        3 使智能变电站技术得到有效应用的解决对策
        3.1 提升技术水平
        在数字化变电站的影响下,所有的智能设备将按照统一的标准,建立信息模型和通信接口。数字化变电站的标准可以扩大通道,信息通过不同的设备,以确保互操作性。为了实现不同厂商的互联互通,必须建立大量的协议转换器,增加设计的难度,使之复杂化,并且通过调试和维护降低通信系统的性能。不同供应商的传统变电站还没有很好的解决二手设备的互操作性问题,主要原因是统一信息模型的标准和标准缺乏二次设备之间的关系。
        随着技术的创新,传统的变电站监控被忽略了,但是这种新的变电站安全生产辅助系统,即使没有监控也不会影响变电站的生产,很多相机就能够构成一个视频监控系统。智能变电站可以解决传统的变电站的操作不能解决的,也就是集成问题,操作巡逻自动化、智能监控分析等等问题。变电站的智能电网提出的统一网络管理系统,可以与电力环境和视频监控数据连接,综合“五远程”系统数据,进行综合分析,这就实现了智能。但它是两个独立的系统,想要监控变电站,显示基本的数据和简单的报警信息,就要求相关人员的分析不能出错。
        3.2 建立安全信息防范系统
        通过推广蓝牙,红外系统,使得无线网络卡,PCMCIA,有线局域网,USB端口等等一系列系统之间有了关联,这应当被视为非法网络的终端,它的行为应该被阻止,这才是安全有效的保护措施。
        因此,应该阻止未知的端口,计算机信息网络系统应设置一个固定的终端安全管理系统,一旦发现非法客户机试图连接到网络,客户端将停止违法行为。此外,提出了一种身份认证系统,可以实现访问控制、数据加密。同时,CA认证系统和认证网关部署在关键的服务器上,并允许他们实现之间的联系,促进信息传输加密并且控制用户访问。
        4 结束语
        当前智能变电站技术处于快速发展阶段,对于其有效应用我们还需要深入研究。网络和结构问题是限制信息化高度发展的一个重要因素,对变电站智能化的实现也有着制约作用,智能变电站技术的发展和应用要完善其操作性,增强对信息风险的控制,优化变电站网络;此外,通信接口标准的统一、信息化的重要特征就是信息共享,信息传递协议杂波会导致信息的传输的中断,使由主命令发出的信息的原因之间共享相同的水平上载站点信息困难;最后,提高应用管理系统的控制,控制管理系统是智能变电站全面监测和管理系统,使变电站更加透明,科学合理,这具有重要的意义。

        参考文献
        [1]杨瑞,杨晋.智能变电站技术及其应用[J].中国高新技术企业,2014(07):1.
        [2]王林梅,徐硕.智能变电站技术研究与应用[J].机电技术,2012(06):30.
        [3]周和.智能变电站的设计及其应用[D].华北电力大学,2011(06):9.
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