探討變電站智能化改造關(guān)鍵技術(shù)

廣東電網(wǎng)梅州供電局 廣東 梅州 514021

1 智能變電站的基本特點(diǎn)

通過綜合分析,變電站實(shí)現(xiàn)智能化改造能夠從本質(zhì)上改變傳統(tǒng)變電站的運(yùn)行方式,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,尤其是其中所涉及到的智能化設(shè)備可以進(jìn)行異常報(bào)警,能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過歸納與總結(jié),將智能變電站的特點(diǎn)概述為以下幾點(diǎn)。①智能化：因技術(shù)的創(chuàng)新變革從而改進(jìn)了傳統(tǒng)信號(hào)傳輸方式,特別是在當(dāng)前的發(fā)展下,數(shù)字與光纖取代了傳統(tǒng)模擬信號(hào)傳遞,可以在變電站測控保護(hù)裝置上輸入或輸出數(shù)字信號(hào),提高信息傳遞的質(zhì)量與效率。另外,通信網(wǎng)絡(luò)的有效應(yīng)用還實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,實(shí)現(xiàn)了智能化的發(fā)展與進(jìn)步。②數(shù)字化：智能化變電站能夠使得一次設(shè)備以及二次設(shè)備在控制上更加靈活與多樣,并且變電站系統(tǒng)還具備雙向通信的基本功能,在信息傳遞方面更加高效,可以有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞以及信息獲取的數(shù)字化與高效化。③信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化：信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化是智能變電站的主要特點(diǎn)之一,尤其是在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)之后,可以對(duì)數(shù)據(jù)建行處理,保證信息在獨(dú)立系統(tǒng)中連接與配合,進(jìn)而構(gòu)建切實(shí)有效的數(shù)據(jù)運(yùn)行平臺(tái),對(duì)提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率具有推動(dòng)作用。

2 智能化變電站體系的基本結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有變電站常采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn),被劃分過程層、間隔層和站控層三層。為對(duì)變電站實(shí)施智能化改造,是指在相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上借助電子式互感器、智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備以及其它設(shè)備構(gòu)建職能設(shè)備,然后應(yīng)用相關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)信息的共享。現(xiàn)如今在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)的應(yīng)用下,變電站智能化取得了令人矚目的成績,特別是智能化與低能耗的電子設(shè)備逐漸成為了變電站的改造必需。一般而言,可以在常規(guī)變電站站控層與間隔層安裝相應(yīng)的智能電子裝置(IED),利用電壓互感器實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的采集。然而,在對(duì)智能化變電站與常規(guī)變電站的對(duì)比分析中可以了解到,智能變電站在技術(shù)上存在一定的優(yōu)勢(shì),可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行交互,實(shí)現(xiàn)智能化控制以及互動(dòng)化應(yīng)用。

3 變電站智能化改造技術(shù)

3.1 常規(guī)變電站智能化改造 第一是實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備智能改造。對(duì)于常規(guī)變電站而言在進(jìn)行改造的時(shí)候需要增加狀態(tài)監(jiān)測功能單位,通過這一方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行的分析與評(píng)價(jià),但是需要注意到的一點(diǎn)則是對(duì)于已經(jīng)建設(shè)的,并且投入運(yùn)行的常規(guī)互感器,是無需進(jìn)行智能化改造的。第二是對(duì)二次系統(tǒng)智能化改造中為做好保護(hù),則需要采取直采直跳的方式,其中在一個(gè)路線間隔或者變壓器,并且要根據(jù)實(shí)際的情況加以運(yùn)用,進(jìn)而從本質(zhì)上用GOOSE、SV及MMS網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全站通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。第三點(diǎn)是對(duì)于站內(nèi)直流以及用電等輔助系統(tǒng)要做好建模,其技術(shù)人員要暫時(shí)應(yīng)用協(xié)議轉(zhuǎn)換器,等到標(biāo)準(zhǔn)化建模之后進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。

3.2 數(shù)字化變電站智能化改造 在數(shù)字化變電站改造中,要對(duì)一次設(shè)備檢測功能加以改造,要實(shí)現(xiàn)智能化。并且從某一個(gè)角度分析,在數(shù)字化變電站中,實(shí)現(xiàn)智能化改造不僅能提高數(shù)字化水平,而且還能對(duì)系統(tǒng)加以保護(hù)。但是在整個(gè)改造過程中需要多角度分析,尤其是進(jìn)行智能高級(jí)應(yīng)用,要從一次設(shè)備以及輔助設(shè)備出發(fā)做好智能化改造,要將一次設(shè)備添加到智能單位之中,通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)信息共享。但是對(duì)于二次系統(tǒng)而言,在改造的時(shí)候要做好間隔層設(shè)備的優(yōu)化,要對(duì)二次接線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重合整合。

3.3 變電站智能化改造中的關(guān)鍵技術(shù)——以220kV為例 無論從哪一個(gè)方面分析,均可以清楚的認(rèn)識(shí)到,現(xiàn)階段在變電站智能化改造過程中,實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備改造能夠提高其智能化水平,且在改造之后要嚴(yán)格按照實(shí)際的情況做好故障檢測與診斷。智能終端一般靠近設(shè)備安裝,工作環(huán)境通常較惡劣,為減少設(shè)備故障率,少配或不配液晶屏,改為足夠的指示燈代替。同時(shí)相關(guān)的技術(shù)人員要借助傳感器進(jìn)行信息采集與融合,對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況加以分析。比如局部過熱指標(biāo),依據(jù)結(jié)果做好檢測,并且對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)加以調(diào)整。還有便是在智能化改造中要對(duì)以太網(wǎng)以及外部系統(tǒng)加以應(yīng)用,提高其通信功能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的互動(dòng),必要的時(shí)候還可以以太網(wǎng)為主對(duì)設(shè)備安裝與指導(dǎo),從而提高智能化改造的效果。還有便是在一次設(shè)備改造中要從實(shí)際情況入手,做好功能模塊的劃分,實(shí)現(xiàn)智能化改造,互補(bǔ)技術(shù)也是其中所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù),互補(bǔ)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)變電站與調(diào)度中心的互動(dòng),可以保障系統(tǒng)的整體性與協(xié)調(diào)性,可以提高電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。

①變壓器智能組件技術(shù)：嚴(yán)格意義上說,變壓器智能組件主要利用了智能電子設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集,主智能電子設(shè)備安置在一次設(shè)備附近的智能匯控柜之中,主要的任務(wù)便是做好數(shù)據(jù)的監(jiān)測,進(jìn)行故障診斷與評(píng)估。子智能電子設(shè)備則主要負(fù)責(zé)匯總分項(xiàng)傳感單元,做好數(shù)據(jù)監(jiān)測,數(shù)據(jù)可以供主智能電子設(shè)備的使用。此外,其關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)在幾點(diǎn),第一是多種狀態(tài)量實(shí)時(shí)同步監(jiān)測,第二是冷卻器智能控制,第三是變壓器過載能力評(píng)估,第四是變壓器剩余壽命評(píng)估。

②開關(guān)設(shè)備智能組件技術(shù),這是一體化技術(shù),涉及到了保護(hù)、測控、狀態(tài)監(jiān)測、計(jì)量等,可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的間隔內(nèi)檢測與保護(hù),另外智能組件安裝在傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備內(nèi)能夠利用電纜或者光纜接入交直流電源,并通過光纜接入到變電站站控層與過程層網(wǎng)絡(luò)。智能組件在未來的發(fā)展進(jìn)程中優(yōu)勢(shì)明顯,具有可靠性,能夠與一次設(shè)備融為一體,并將智能設(shè)備逐漸演變成為智能變電站的重要設(shè)備。

結(jié)語

綜上所述,隨著當(dāng)前時(shí)代的不斷發(fā)展,智能化變電站為人們帶來了安全可靠高效的用電保障,其中積極做好變電站智能化改造也成為了趨勢(shì),在此發(fā)展背景下需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求,電力工作者應(yīng)從不同的角度入手,明確改造的重要意義,通過數(shù)字化的手段和對(duì)常規(guī)變電站改造得分析,對(duì)關(guān)鍵技術(shù)加以研究,及時(shí)攻克智能化改造中所存在的問題,最終實(shí)現(xiàn)智能化的目標(biāo)。這樣才能有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,才能滿足時(shí)代發(fā)展的要求。