智能变电站技术及其应用 阮国威

发表时间:2021/2/4   来源:《电力设备》2020年第30期   作者:阮国威
[导读] 摘要:智能变电站属于电网节点的控制单位,其自动化运行有助于优化数据收集,提升事故的预处理质量,在很大程度上决定了电网的智能化运行质量。
        (中国能源建设集团广东火电工程有限公司  广东省广州)
        摘要:智能变电站属于电网节点的控制单位,其自动化运行有助于优化数据收集,提升事故的预处理质量,在很大程度上决定了电网的智能化运行质量。基于此,以下对智能变电站技术及其应用进行了探讨,以供参考。
        关键词:智能变电站;技术应用;分析
        引言
        智能变电站在实际发展过程中,对设备和控制技术方案的依赖性较强,作为未来的主要发展方向,加强这两个方面的建设,可以让变电站的整体技术实现跨越式的发展。随着国家科学技术的发展,智能电网是未来的发展方向,而智能变电站建设将会成为最大的推动力。因此,需要进一步探讨分析智能变电站控制发展技术。
        1智能化变电站的组成
        通常情况下,智能化变电站可以分成3个部分,第1部分是间隔层,第2部分是过程层,第3部分是站控层。第1部分由多台装置构成,用来保障变电站系统安全稳定运行。第2部分当中不单单有一次装置,还有二次装置,其所包含的设备比较多,其包括合并单元、智能单元以及电子互感器等,其与第1部分一样主要用来保障系统能够安全稳定运行。第3部分是智能化变电站的关键部分,其所具备的功能比较多,不但具备智能化检测的功能,还能够对数据信息进行有效分析和处理,并完成对变电站的智能化控制。
        2智能变电站的主要技术
        2.1信息管理储存技术
        在智能变电站运行过程中,不管是数据采集、管理,还是存储,都是以数字化信息平台为核心来进行,此时为了提高数据信息采集、管理和存储的效率,就需要对信息管理储存技术给予科学、合理的应用。在智能变电站信息管理过程中,最核心的角色是数字化平台,其能够完成信息的采集、转换、调用、集成和储存等功能,并在经济性和扩展性方面发挥着至关重要的作用。
        2.2智能监控技术
        智能监控技术就是使用计算机图像视觉分析技术,通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内目标。可以根据分析模块,通过在不同摄像机的场景中预设不同的非法规则,一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为,系统会自动发出告警信息,监控指挥平台会自动弹出报警信息并发出警示音,并触发联动相关的设备,用户可以通过点击报警信息,实现报警的场景重组并采取相关预防措施。智能监控技术主要针对智能变电站变压器的油色谱和铁心接地与电压、电流以及电缆等综合信息数据的监控,通过准确地测量相应的数据信息,控制智能变电站的监控开关与断路器,从而达到变电站信息数据的智能监控管理。智能变电站的监控技术,能够降低变电站传感器容易损坏的问题的发生。通过对智能变电站进行准确监控,能够保证智能变电站长期的运营安全性。同样智能监控技术的创新能够增加监控精准度和运作寿命,从而避免监控智能变电站的数据丢失现象的出现。
        2.3接地线安装技术
        在智能变电站运行阶段,接地线安装技术属于比较关键的保护控制技术,其是智能变电站中第一道质量关卡,将会直接决定智能变电站能否顺利运行。实际上,接地线安装技术采用了铜包钢作为主要材料,并结合实际特点来确定深埋地底深度。
        3智能变电站技术的应用效果
        3.1智能变电站施工中的技术管理
        智能变电站在施工过程中,通过全景信息的统一采集,同步处理,实现控制保护,这样才能支撑相关设备的安全稳定运行,智能变电站设备信息和运行维护要与电力调度实现实时互动,最终实现相关设备寿命周期综合优化管理。在智能变电站建设中,要让设备进行相互融通,设备功能要进行相互整合,以间接的设计作为设备结构,实现资源的共享、通讯可靠、控制的灵活和接口规范的智能变电场所的创建。同时,要按照相应的技术要求进行施工,提高变电站最终的工作效率,让智能服务于供电系统,让人民更加受益。


        3.2在电子式互感器中的应用
        通常情况下,电磁式互感器和电子式互感器间最主要的差别是电子式互感器具备良好的绝缘性能,且绝缘结构相对比较简单。如果罗氏线圈互感器未配置铁芯时,那么将会有效消除电子式互感器的铁磁谐振与磁饱问题。同时,如果低压侧与高压侧间只通过光纤进行联系,将会有效提升抗电磁干扰的性能。通过对电子式互感器在国家电网的应用效果进行分析可以发现,其可靠性还需要给予不断提升,最常见的问题是在小电流条件下,将会导致全光纤式电流互感器产生很不光滑的波形,甚至存在很多的毛刺。此外,由于高压传感头部分存在电子电路器件,不仅需要外部供电,而且还可以对电磁兼容给予特殊处理,以此来更好的发挥智能变电站技术的优势,进而提高电子式互感器运行效率。
        3.3建设功能应急系统
        在对智能化变电站构建的时候,电力公司需要建设功能应急系统,从而保障该变电站能够长时间安全稳定运转,应急系统的构建决定着今后智能变电站的运行情况,一旦其中的设备出现问题,就需要应急系统发挥作用,保证安全稳定地运行,提高供电质量,为提供高质量的便捷服务而打牢设施基础。同时,电力公司还需要隔一定的时间来对功能应急系统进行安全检测,保障该系统一直在稳定运转。在对功能应急系统进行构建的过程中,应该始终坚持面向间隔的原则,对通信网络进行合理配置,并科学分配一次智能装置和二次智能装置。除此之外,还需要把主保护和备用保护分隔开。其次,还需要对软件以及硬件进行有效分隔,进而大大提升功能应急系统的安全系数,为智能化变电站的长期稳定运转提供安全保障。
        3.4实时环境监控系统
        变电站应用信息化技术及新的通信网络技术,对污染源及环境质量实施长期、连续、有效的监测。智能变电站安装了各种仪器,如大气检测仪、水质监测仪、UPS等设备,实现实时环境监控的可视化,还需要摄像机、声光报警器、温湿度检测仪、烟感报警器、数采仪等设备。数采仪设备不仅可以接入传统的水质、大气等监测仪数据,还能够接入摄像机、环境等传感器数据。智能变电站结合视频监控形成一套完备的综合安防监控系统,达到无人值守目的,实时了解变电站的信息,监督动力设备运行和环境的状态信息。实时环境监控系统实现的功能包括:实时监测一氧化碳、硫化氢、氧气、甲烷、温湿度、水位、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、颗粒物(PM2.5/PM10)、噪声、甲醛、气压、风向、风速等。
        3.5通信规约
        为了进一步保证变电站运行可靠性,构建出安全可靠的通信网络,在引进了IEC61850通信规约,以此创建高可靠性的通信媒介。传统变电站中信息交互能力差,信息孤岛问题非常明显,而在IEC61850通信规约应用后,信号之间的阐述更加稳定。借助信息平台系统和一体化监控平台,功能集成性得到大幅度提高。智能变电站中的各项装置实现了无缝通信,安全操作水平提高,管理人员和机械设备之间互动性大幅度增强。此外,信息的智能分析和综合处理得到了根本上的提高,能够有效支持智能变电站实现安全操作,同时满足工作人员和变电站之间的互动需求。
        结束语
        智能变电站具有着设备信息数字化、运行功能集成化、设备结构紧凑化等特点,是智能电网中必不可少的关键。但在实际运行过程中,还需要对其的测控技术、内部构成进行深层次的分析,以此为电网运行提供坚强的基础。在实际运行过程中,要根据不同电压等级的智能变电站选择不同的测控技术方案。
        参考文献
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