智能电网及高压开关设备技术发展研究

发表时间:2021/2/4   来源:《电力设备》2020年第30期   作者:陆袁
[导读] 摘要:智能电网是我国国民经济发展中的重点内容。
        (安徽中电兴发与鑫龙科技股份有限公司技术中心  安徽芜湖  241008;安徽省电器设备电磁兼容(EMC)省级实验室  安徽芜湖  241008;安徽中电兴发与鑫龙科技股份有限公司  安徽芜湖  241008;)
        摘要:智能电网是我国国民经济发展中的重点内容。在我国科学技术水平不断提高的情况下,对高压开关设备进行不断地创新,以此来满足广大用户的需求。因此,建立和完善智能高压开关设备研发体系,提高开关设备的科技含量是技术人员在研发工作中需要考虑的主要内容。本文以智能化高压开关设备的特征,智能高压开关设备技术对内容以及发展前景为主要内容进行详细的阐述,为智能电网的发展提供参考和借鉴。
        关键词:智能电网;高压开关设备;技术研发
        目前,我国的智能高压开关设备已经可以基本满足我国智能变电站工程建设的需求,但是在系统的可行性、设备监控、设备调试等方面上仍有较大的发展空间。智能高压开关设备作为一个系统性较强且内容复杂的一项工程,仍然有许多技术难点值得我们进行攻克。对智能电网及高压开关设备技术进行深入的探究可以为我国技术人员进行设备技术创新和自主研发工作提供重要的理论依据,为我国电力行业的发展贡献出一份力量。
        1.智能高压开关设备的特征
        1.1测量数字化
        对智能高压开关设备以及其相关零部件进行参数的测量,并且将测量的结果传输到过程层网络[1],将数据用于高压开关设备的监控工作当中。设备以及相关零部件的参数内容主要包括对开关部分、电流、操作电压等数据的记录,这一工作通常是由断路器智能电子设备完成。
        1.2控制网络化
        基于 DL/T860,实现高压开关设备的智能控制[2]。主要是对断路器、隔离刀闸等电器设备进行监控,对过程层网络对设备的数据进行收集,并且基于GOOSE服务来完成传输和接收的指令。
        1.3状态可视化
        状态可视化是由各个智能组件信息汇总而实现的。该过程通常由断路器智能电子设备对通过站控层网络和设备的信息进行交流和互通,以此来促进我国智能电网的顺利运行。
        2.智能高压开关设备技术优势
        智能高压开关设备的技术优势主要有以下几点。
        (1)智能变电站设备。智能变电站设备主要包括电流传感器、变压器等智能组件。通过物理结构可以对这些变电站设备提供数据和技术支持。智能组件在数据支持的工作当中起到了智能化控制的作用。
        (2)智能高压开关设备。从开关设备的结构上来看,其设备主要包括传感器组件以及传感器主体。传感器主体是智能高压开关设备的核心,传感器组件为智能高压开关设备提供辅助帮助。将智能开关设备与传感器进行密切的连接可以对开关设备进行实时的监控。当开关设备出现问题时,可以对问题进行及时的发现并加以解决。此外,这两者之间的构建可以对开关设备的故障进行排查,提高智能电网运行的安全性和可行性。
        (3)智能高压开关设备的优点。我国科学技术水平的不断提高为智能高压开关设备提供了先进的技术支持,使其具备以下几个优点。首先,智能高压开关设备具有集成化的功能。集成化这一功能可以提高设备与组件之间的联系和运行的效率,在减少运行成本的情况下,可以提供更好的设备质量检测效果。此外,智能高压开关设备具备统一的接口。统一的接口为各个设备之间更好的互联创造了条件,降低现场调度的工作量[3]。最后,智能高压开关设备的安全性和可靠性较高。

在智能电网整体运行的过程中,安全性和可靠性是衡量智能电网运行状况的重要参考指标。将智能高压开关设备应用到智能电网当中,可以对电网的故障进行及时的维修。在减少维修成本的同时可以为电网系统的运营创造良好的条件。除此之外,智能高压开关设备技术的应用符合我国可持续发展的发展战略以及低碳环保的发展目标。
        3.智能高压开关设备技术的发展
        3.1智能高压开关设备模型以及内部结构的研究
        智能高压开关设备是对电网进行控制的主体。对高压开关设备的智能组件进行研发可以提高智能高压开关设备检测、诊断故障的能力,为促进智能电网的平稳运行提供技术支持。为了能够更好地对智能高压开关设备进行自主研发,设计创新和制造,需要建立智能高压开关设备的模型,其模型能够清楚地反映智能高压开关设备的内部结构。对开关设备的内部结构进行清晰的呈现是智能高压开关研发技术的要点。通过嵌入式多元智能传感器技术可以建立研发、试运行、测试、故障维修等工作的数据库,做到对高压开关设备的状态进行时间和空间的综合检测。检测智能高压开关设备的故障,对其模型问题进行深入的分析,根据检测的数据和信息结合实际的施工情况和周围环境对故障点进行定位等工作可以对设备整体状态进行综合呈现。
        3.2智能高压开关设备故障检测以及诊断技术的研究
        对智能高压开关设备的故障进行检测和诊断需要建立开关设备典型故障指纹特征及指纹库[4],并且采用科学合理的诊断算法对开关设备的整体状态进行深入的分析。通过对故障数据的整合和分析建立信息综合检测平台,这样可以获取更为细致的智能高压开关设备状态整体视图。技术人员通过对数据和视图的深入分析,可以为排除故障点提供切实可行的措施和方案。
        3.3保养和维修智能高压开关设备的技术
        对智能高压开关设备的故障进行提前的预估是非常困难。我国目前的技术可以对事故故障进行统计,根据实际的经验对设备进行预警。技术人员需要研究智能高压开关设备的参数、使用年限、负载情况等相关因素,建立智能高压开关设备模型。工作人员可以根据智能高压开关设备的算法对智能电网进行合理的规划设计以及风险的预测。除此之外,工作人员需要定期对智能高压开关设备进行维修和保养,将设备放置在干燥的环境中,避免空气中的湿度等因素对于设备使用年限产生不利影响。技术人员需要研究智能高压开关设备的状态,对其质量进行检测和维修,建立实时监控以及智能电网防御体系。在数据和信息共享的基础上,设计人员需要做出智能电网的最佳规划方案。根据目前开关设备的健康状况,技术人员要对设备的运行以及维修方案提供指导意见。对开关设备以及智能组件进行资源配置,可以实现对设备投资、生产、设计、运营、维修、故障处理、使用年限等方面的优化管理。
        结束语:
        我国科学技术水平的不断提高,为我国智能高压开关设备技术的创新和完善提供了技术支持和良好的发展环境。智能高压开关设备技术作为智能电网发展的重要内容,其技术水平直接决定了我国智能电网的发展空间。本文作者在分析了智能高压开关设备的特征以及智能高压开关设备技术优势的基础上,展望了我国智能高压开关设备技术未来的发展趋势。希望对智能高压开关设备技术的探究能够促进我国电力行业的创新和发展。
        参考文献:
        [1]惠轩鹏.智能高压开关设备技术研究进展[J].建筑工程技术与设计,2018,(31):3466.
        [2]王建华,张国钢,耿英三, 等.智能电器最新技术研究及应用发展前景[J].电工技术学报,2015,30(9):1-11.
        [3]楼静.浅议智能化高压开关柜监控与故障诊断技术[J].科技资讯,2016,14(3):19-20.
        [4]孙聪,高亮.智能高压开关设备技术研究进展[J].科技风,2018(16):10.
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