信息化在智能变电站中的应用

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年第28期   作者:李丹
[导读] 随着我国智能电网的逐渐发展,其智能操控的理念逐渐深入到智能系统中。
        李丹
        山西省电力公司长治供电公司变电运维中心,山西省长治市046000
        摘要:随着我国智能电网的逐渐发展,其智能操控的理念逐渐深入到智能系统中。智能电站的发展思想与智能电网的发展思想向接近。其智能变电站主要是通过采用先进的操作方式,对其内部操作及运行进行改进,从而建立出集成、环保、低碳的智能发电站。智能电站在进行性智能化改变过程中需要对信息的采集、调控、计量、保密等工作做进行一步智能化的完善,从而从根本上实现我国智能电站的建立,完成电站自动控制、智能调节和在线分析的理论实践,促进我国智能电站的发展。
        关键词:信息化;智能变电站;应用
        前言
        坚强智能电网主要是通过对骨干网架和各级电网系统之间进行调整,将特高压电网作为其主要的网架基础。在建设过程中主要是利用强大的通讯平台,对其信息进行自动化和互动化处理。坚强智能电网中主要包括对电力系统的发电、输电、配电等一些列店里运输和操作系统的各个环节进行统筹规划。从而最终可以实现我国电网“电力流、信息流、业务流”一体化的发展模式。
        1智能变电站的概念
        城市电网的铺设离不开变电站的输配与统筹,只有变电站正常运行才能够将电能安全输送到城市的每一处,而智能化这一概念的产生,源自城市所面临的日益增长的用电需求压力,为满足区域电网与新能源的大规模接入,自然要针对变电站这一核心设施的处理效能进行更高的规划。智能变电站的定义在于将信息智能化的发展成果应用在电网领域的管理上,从而将可持续发展的理念贯穿于高效、稳固和集中的目标运用中,用以塑造更加智能化的设备替代原有变电站平台的落后与低效,最终依靠科学的手段将控制管理与理论分析应用在城市电网的铺设上。相较于传统的变电站设计,智能变电站有更加完善的操作性能与信息共享能力,同时对于线路梳理也有着非常强大的优势,在满足城市电网数据实时性的同时兼有诸多未来发展的可能性。
        2技术优点
        2.1智能变电站具备精准的数字化测量技术
        智能变电站能够大范围使用光电互感器,克服了传统的互感器存在的缺点,实现高精度的数字化测量数据,成为了智能变电站的高级感官系统,能够将其用于保护和监控等高速遥感、遥测系统,提高测量精度,保证准确率。
        2.2智能变电站能够具备智能自动控制
        智能变电站中最重要智能部分就是智能化控制,随着计算机科学技术的发展,高度集成的智能自动控制成为了核心的部分,变电站智能化能够实现自动参考预测的数据,并根据数字化预测的结果进行比较,通过最优控制等等方案,处理出满足变电站集约化管理等要求,并且能够自动识别电网系统当前状态,对整个系统可能出现的事故进行预防,增强电网系统的安全稳定。
        2.3智能变电站能够实现智能化监视系统
        智能变电站具备对一次设备进行实时监控,同时采集状态信息,并将其状态信息进行可视化重整并上传,作为优化电网结构运行和设备安全运行提供大数据支撑,并能够对系统中各节点进行监控,并对实时发现的故障进行分析和处理,为实现电网安全稳定运行提供思路和依据。
        2.4智能变电站能够具备安全兼容的分布式电源
        随着电网系统的扩大,大量分布式电源接入会对电网产生一定程度的影响,智能变电站能够参照市场调控的准则,实现发电厂、电网和用户之间最优选择情况,结合配网自动化系统,构建智能的储能系统,实现安全穩定的分布式电源。
        3智能变电站关键问题
        3.1智能变电站的安全性问题
        就当前实际情况而言,变电站在实际运行过程中主要就是利用对等通信模式使信息交互得以实现,然而IED设备中相关信息均需要处于对应局域网中才能够得以实现。若IED设备被侵害,而有关数据信息的安全保护比较缺乏,将会导致整个变电站自动化系统无法实现安全运行,从而使变电站运行安全及有效性受到不良影响。


        3.2智能变电站的可靠性问题
        对于智能变电站中电子互感器而言,其属于外部电源,若对应线路中有短路等相关问题出现,则电子互感器中相关电源也就会被切断,对于这种情况的发生,会导致电子互感器停止运作,导致变电站整体维护系统缺乏稳定性。另外,在电子互感器实际运行过程中,相关外界因素也会对其产生制约,电磁场、温度及噪声属于其核心影响因素,在变电站实际运行中对于这一点应当加强注意。
        3.3快速保护及装置安装保护问题
        在智能变电站实际运行过程中,对于电子互感器,其需要相对应装置作为联系,在此基础上才能够使不同信号传递得以实现,从而对变电站运行情况进行正确判断,确定其是否正常,同时由于信号传播通常都比较复杂,需要通过相关系列操作才能够有效实现。另外,在智能变电站的实际运行过程中,另外一个问题就是装置安装保护问题,这主要是因为智能变电站中很多设备均需要在户外进行安装,而在实际安装过程中很容易受到外界各种因素影响,因而需要对装置安装进行保护。
        4智能变电站过程层的合并单元和智能终端
        4.1智能变电站合并单元
        合并单元就地安装,包括:1)GOOSE端口(收发GOOSE信息);2)SV端口(发送SV信息);3)开入插件(接入检修压板或刀闸位置)。
        间隔层设备之间的合并方式主要是通过将不同的单元格之间的样本信息采集进行同步处理。其中主要包括时标同步和插值再采样同步。时标同步主要是指对于需要进行延时稳定的电网系统,适用电网对网络系统的支持;插值再采样同步主要是指对于对点光纤的应用同步。
        时标同步工作机制主要是通过对不同电网中的相关单元内部信息进行采样,在进行输出信息采样时,将其时标值进行建立。时标同步主要具有方便相互之间报文的传送和运输,而且时标同步能够有效的将信息接收的延时时间进行缩短。但是时标同步也具备相应的缺点,其中主要为,在进行时标同步过程中需要采用人工时间同步,存在一定的系统误差和系统故障。
        4.2智能变电站智能终端
        智能终端(操作箱)就地安装,包括:GOOSE插件(收发GOOSE信息);开入、开出插件接入就地电缆;直流插件完成温度、湿度测量。
        根据研究发现智能变电站的终端系统具有以下几点功能。1)能够对设备跳闸命令进行保护,从而保护整个设备的运行。2)对系统温度数据进行上传。
        5智能变电站的高级应用
        (1)设备状态可视化。在智能变电站技术应用过程中,设备状态可视化的最大优势是可以结合不同的监测项目来采用不同的监测方法,以实现对智能变电站设备运行状态的实时、动态监测,进而呈现出与其相匹配的监测结果。同时,工作人员还可以按照特定的监测项目来对在线监测的结果进行分析、归纳、总结和管理,并借助比较明显的颜色来对超过阀值的项目给予直观的显示。然后通过音效、颜色、曲线、指示灯等效果来对设备的各种运行状态给予综合反映,这样不仅可以对监测设备的各种项目波形和曲线进行调取,而且还可以对不同时期的波形和曲线进行对比,从而为后续相关工作的开展提供借鉴;(2)经济运行和优化控制。在应用智能变电站技术过程中,要想充分发挥其高级应用的效果,就需要对无功补偿设备的自动调节功能给予重视,其大多数情况下是借助电压、无功的管理模式来确保智能电网的稳定工作、优化控制和经济运行。实际上,无功电压控制主要是在站内安装无功电压控制设备,并对无功电压采用分层或分级控制的办法,从而使智能变电站处于最理想的运行状态。
        6结束语
        综上所述,智能变电站在各行各业中均得到了广泛的应用,且与传统变电站进行对比可以发现,智能变电站具有设备智能化、通信网络化、信息数字化、信息共享化、应用互动化、辅助智能化等多方面的特点,而且还可以有效提高智能变电站的运行效率,进而推动我国电力行业的健康发展。
        参考文献:
        [1]张继雄.智能变电站技术及其应用[J].电力系统装备,2018,9(3):56-57.
        [2]秦飞,许娟,程嵩.智能变电站技术应用探讨[J].科学与财富,2019,12(33):113-114.
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