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摘要:随着时代的进步,变电站已经慢慢的趋于智能化,并在国家只能电网中起着非常重要的作用,本文主要介绍了只能变电站技术的特点,重点介绍了智能变电站的一些运行和维护的功能和措施,智能电站的自我保护的技术特点,能够保证智能电站和整个电网的稳定性。同时应该加强智能电站的管理和不断提升技术,使得智能电站能够更加完善,更好的为电网提供保障。
关键词:智能电网;智能变电站;运行与维护
1引言
通过近些年的应用和研究,发现传统的变电站存在很大的问题,因此研究人员不断研究和探求新的技术,从而研究出智能变电站,其相比传统电站具有很大的优越性,并且现在关注度也明显的增加,成为了主要的研究方向。但是,现在智能变电站的技术还不够成熟,运行不够稳定,因此提高其可靠性变得尤为重要,。同时智能变电站 是以数字化设备为基础的,因此只有不断深入的研究和熟悉可能出现的问题,才能保证运行的可靠性,出现问题时,才能及时的维护和解决故障,确保安全供电。
2智能变电站技术特点
2.1智能变电站体系结构
智能变电站系统主要是由三部分组成:站控层、间隔层、过程层,如图1所示。其中过程层是由智能终端、合并单元、智能设备以及一次设备构成,主要任务是合理的分配和转换电能,并监测其传输过程,并时时进行保护和控制。其中的只能设备是配置比较灵活的装置,可以同时作为状态监测、计量单元、保护单元、控制单元等中的一个或者几个。
间隔层设备通常是故障记录设备、测控设备和继电保护设备等二次设备,主要的目的是采集和计算一个间隔的数据,并且作用到这个一次设备上的功能,从而实现智能传感功能,检测输入与输出。
站控层的构成相对复杂一些,由对时系统、通信系统、站域控制系统以及自动化系统等一些子系统构成。其可以实现对一个或多个一次设备以及整个系统的控制和监测功能,从而采集和统计数据,并对信息进行保护,实现闭锁操作,以及完成电能和同步相量的采集。站控层通常采用的是高度集成的方式,因此可以在一台或多台嵌入式设备或者计算机中完成操作。
3智能变电站应实现的高级功能
3.1设备状态监测
智能变电站相比传统的变电站有很好的在线监测系统,从而能够及时和准确的发现故障,使得维护更加容易。通过智能变电站,能够准确的获取设备及系统的运行状态和动作信息,出现故障时可查看状态数据记录,便可较轻易的发现故障的原因,但在实际应用中会存在一些问题,由于技术的不够成熟,要对所有的设备进行在线监测还有些困难。目前可以通过主要针对一次设备进行监测,首先技术要求要低一些,现在的技术水平可以实现,而且成本也相对低很多,并且能很好的完成对局部漏电的电流大小和次数等参数的统计。
信息融合通常是通过数据融合技术,对获取的信息进行分析,然后综合分析和处理其内部的关系,从而实现提升和改善技术的目的。通常情况下是从多方面和多个视角进行全方位的分析处理,从而归纳总结出内部的规律和联系,从而选择出正确的信息,最终完善和优化信息,能更好的应用到智能信息处理技术中,是技术更稳定。
智能化变电站的故障诊断系统是由诊断系统和状态检测系统两部分组成的一套综合系统,如图2所示。通过分析监测所得的装置的状态信息,并结合多信息融合技术,从而实现故障的检测和诊断,通过分析装置的结构特性和检测过程中获得的一些参数和数据,并查看运行报告,结合周围的环境状况综合分析,对被监测设备的安全性、使用寿命和可能出现故障的情况全面总结,为以后的设备维护提供可靠的依据。
3.2扩展应用防误方面的功能
智能化变电站与常规的变电站相比,变电站主要利用的防误闭锁技术主要对监控中心方面的防误闭锁功能进行了加强,如图3所示。
图3智能变电站防误系统图
3.3对智能告警以及事故方面的信息进行分析
变电站智能检测系统上装备有智能化的事故方面的信息分析系统以及告警系统,可以对信息进行分类处理,把有关故障方面的报警信息提取出来,然后对故障进行处理,如图4所示。基于变电站的逻辑思维模型,对告警系统上的信息进行分类和过滤,可以实时的推测以及分析其运行状况,自动对变电站的异常状况进行报告,并把处理意见进行反馈,为总站提供可靠的信息,为处理事故提供了信息保证。
此外,智能系统通过对信号重要性进行判断以及定义,并根据等级进行标注,实现信息的分类分页显示。告警的实时显示的窗口由提示信息、检修信息、告警信息等多个窗口组成。另外,告警信息通过过滤以后,可以只显示某个单独厂站或者间隔的实时信息。
图4事故信息综合分析系统
3.4对电压无功系统的自动化分析
电压无功系统区域中的子系统作为二级控制系统,以达到子系统电压的经济性和操作次数的降低,为子系统内的各种变电站之间的智能协调提供了保证。电压无功控制系统从自动化的调度系统进行数据的采集,然后把数据输入电压以及无功分析模块,形成变电所的主接头变成分接头调节指令、多主变形式的经济运行指令,然后在调度中心控制系统执行。电压无功控制系统的流程图如图5所示。
图5无功电压自动控制系统
3.5智能化的操作票系统
智能化的操作票系统主要具有以下几个作用:(1)执行操作票的开票;(2)拓扑五防功能;(3)对操作票过程进行管理作用;(4)定制管理权限。系统功能方面的结构见图6。
智能化的操作票系统主要利用五防联闭锁软件以及顺序控制方面的软件来实现的一些功能。这种系统可以把平台提供的各种服务功能进行充分的利用,对SCADA模型以及图片进行共享,同时还可以把模拟形式以及实时形式的数据进行隔离,保证整个运行过程的稳定性以及安全性。整个系统的识别是依靠网络扩展的接线模型来实现的,用户可以自定义开票规则,对操作票实行智能化管理,自由定制业务单,实现了开票方式的多元化,并对整个操作票过程的周期实现了全程管理;利用在图中可以开票、在票中执行这样图票一体化的方法,实现了整个操作票运转周期的直观性;严格执行权限完善管理机制以及校验机制。为整个过程的安全、稳定、可靠提供了依据。
图6智能操作票系统结构
4确保智能变电站安全运行应该考虑的因素
电力系统中,大部分的变电站还是实行的人员定期值班以及定期对设备进行检修的方式。因此,变电站的运行和发展建设为在电力系统工作的如设计、检查维修以及操作运行方面的人员带来了严峻的挑战。变电站能否稳定安全的运行将给整个电力系统带来严重的影响,所以应该从以下几个方面考虑其安全性能。
(1)变电站的设备在进行维修的过程中,应该根据自动管理系统自动生成有关网络以及设备安全方面的措施卡片,对设备的检查维修提供可靠、科学的安全隔离管理策略。
(2)利用一系列的科学技术如对其进行在线的检查以及诊断分析等,对变电站内设备的实际情况进行监测。建立起统一的数据信息平台,为总系统下的子系统进行标准、统一以及合理化的数据访问并把数据上传给调度系统。这样,整个信息系统一体化,为未来变电站信息出入提供了有效的平台,并且还可以把它安装在安全一区,应用于变电站的控制和检测方面;为了达到变电站的安全指标,这种一体化的信息平台是独立于监测系统的,它的运行对站内的其他设备的正常运行没有影响。
(3)对智能化系统的辅助系统的功能进行了解,明确其有关的技术策略。
5结语
《智能变电站技术导则》相关政策的实施,为整个智能变电站的规划建设以及以及相关运行中的变电站的智能化提供了一定的理论指导和依据。智能化的变电站作为整个电网智能化的基础和支柱,决定了变电站整体建设运行的大方向。本文通过对数字化变电站以及智能化变电站进行区分比较,对智能化变电站的技术上的特征进行了分析,尤其对高级应用方面的功能在智能化变电站上的应用进行了重点阐述,并针对智能化变电站在处理事故方面以及对其进行维护的措施提出了一些意见和建议。
参考文献
[1] 胡学浩. 智能电网-未来电网的发展态势[J]. 电网技术, 2009, (14)
[2] 王明俊. 智能电网热点问题探讨[J]. 电网技术, 2009, (18)
[3] 徐俊杰, 许先峰, 杜红卫. 电网智能操作票管理系统[J]. 电力自动化设备, 2009, (11)
关键词:智能电网;智能变电站;运行与维护
1引言
通过近些年的应用和研究,发现传统的变电站存在很大的问题,因此研究人员不断研究和探求新的技术,从而研究出智能变电站,其相比传统电站具有很大的优越性,并且现在关注度也明显的增加,成为了主要的研究方向。但是,现在智能变电站的技术还不够成熟,运行不够稳定,因此提高其可靠性变得尤为重要,。同时智能变电站 是以数字化设备为基础的,因此只有不断深入的研究和熟悉可能出现的问题,才能保证运行的可靠性,出现问题时,才能及时的维护和解决故障,确保安全供电。
2智能变电站技术特点
2.1智能变电站体系结构
智能变电站系统主要是由三部分组成:站控层、间隔层、过程层,如图1所示。其中过程层是由智能终端、合并单元、智能设备以及一次设备构成,主要任务是合理的分配和转换电能,并监测其传输过程,并时时进行保护和控制。其中的只能设备是配置比较灵活的装置,可以同时作为状态监测、计量单元、保护单元、控制单元等中的一个或者几个。
间隔层设备通常是故障记录设备、测控设备和继电保护设备等二次设备,主要的目的是采集和计算一个间隔的数据,并且作用到这个一次设备上的功能,从而实现智能传感功能,检测输入与输出。
站控层的构成相对复杂一些,由对时系统、通信系统、站域控制系统以及自动化系统等一些子系统构成。其可以实现对一个或多个一次设备以及整个系统的控制和监测功能,从而采集和统计数据,并对信息进行保护,实现闭锁操作,以及完成电能和同步相量的采集。站控层通常采用的是高度集成的方式,因此可以在一台或多台嵌入式设备或者计算机中完成操作。
3智能变电站应实现的高级功能
3.1设备状态监测
智能变电站相比传统的变电站有很好的在线监测系统,从而能够及时和准确的发现故障,使得维护更加容易。通过智能变电站,能够准确的获取设备及系统的运行状态和动作信息,出现故障时可查看状态数据记录,便可较轻易的发现故障的原因,但在实际应用中会存在一些问题,由于技术的不够成熟,要对所有的设备进行在线监测还有些困难。目前可以通过主要针对一次设备进行监测,首先技术要求要低一些,现在的技术水平可以实现,而且成本也相对低很多,并且能很好的完成对局部漏电的电流大小和次数等参数的统计。
信息融合通常是通过数据融合技术,对获取的信息进行分析,然后综合分析和处理其内部的关系,从而实现提升和改善技术的目的。通常情况下是从多方面和多个视角进行全方位的分析处理,从而归纳总结出内部的规律和联系,从而选择出正确的信息,最终完善和优化信息,能更好的应用到智能信息处理技术中,是技术更稳定。
智能化变电站的故障诊断系统是由诊断系统和状态检测系统两部分组成的一套综合系统,如图2所示。通过分析监测所得的装置的状态信息,并结合多信息融合技术,从而实现故障的检测和诊断,通过分析装置的结构特性和检测过程中获得的一些参数和数据,并查看运行报告,结合周围的环境状况综合分析,对被监测设备的安全性、使用寿命和可能出现故障的情况全面总结,为以后的设备维护提供可靠的依据。
3.2扩展应用防误方面的功能
智能化变电站与常规的变电站相比,变电站主要利用的防误闭锁技术主要对监控中心方面的防误闭锁功能进行了加强,如图3所示。
图3智能变电站防误系统图
3.3对智能告警以及事故方面的信息进行分析
变电站智能检测系统上装备有智能化的事故方面的信息分析系统以及告警系统,可以对信息进行分类处理,把有关故障方面的报警信息提取出来,然后对故障进行处理,如图4所示。基于变电站的逻辑思维模型,对告警系统上的信息进行分类和过滤,可以实时的推测以及分析其运行状况,自动对变电站的异常状况进行报告,并把处理意见进行反馈,为总站提供可靠的信息,为处理事故提供了信息保证。
此外,智能系统通过对信号重要性进行判断以及定义,并根据等级进行标注,实现信息的分类分页显示。告警的实时显示的窗口由提示信息、检修信息、告警信息等多个窗口组成。另外,告警信息通过过滤以后,可以只显示某个单独厂站或者间隔的实时信息。
图4事故信息综合分析系统
3.4对电压无功系统的自动化分析
电压无功系统区域中的子系统作为二级控制系统,以达到子系统电压的经济性和操作次数的降低,为子系统内的各种变电站之间的智能协调提供了保证。电压无功控制系统从自动化的调度系统进行数据的采集,然后把数据输入电压以及无功分析模块,形成变电所的主接头变成分接头调节指令、多主变形式的经济运行指令,然后在调度中心控制系统执行。电压无功控制系统的流程图如图5所示。
图5无功电压自动控制系统
3.5智能化的操作票系统
智能化的操作票系统主要具有以下几个作用:(1)执行操作票的开票;(2)拓扑五防功能;(3)对操作票过程进行管理作用;(4)定制管理权限。系统功能方面的结构见图6。
智能化的操作票系统主要利用五防联闭锁软件以及顺序控制方面的软件来实现的一些功能。这种系统可以把平台提供的各种服务功能进行充分的利用,对SCADA模型以及图片进行共享,同时还可以把模拟形式以及实时形式的数据进行隔离,保证整个运行过程的稳定性以及安全性。整个系统的识别是依靠网络扩展的接线模型来实现的,用户可以自定义开票规则,对操作票实行智能化管理,自由定制业务单,实现了开票方式的多元化,并对整个操作票过程的周期实现了全程管理;利用在图中可以开票、在票中执行这样图票一体化的方法,实现了整个操作票运转周期的直观性;严格执行权限完善管理机制以及校验机制。为整个过程的安全、稳定、可靠提供了依据。
图6智能操作票系统结构
4确保智能变电站安全运行应该考虑的因素
电力系统中,大部分的变电站还是实行的人员定期值班以及定期对设备进行检修的方式。因此,变电站的运行和发展建设为在电力系统工作的如设计、检查维修以及操作运行方面的人员带来了严峻的挑战。变电站能否稳定安全的运行将给整个电力系统带来严重的影响,所以应该从以下几个方面考虑其安全性能。
(1)变电站的设备在进行维修的过程中,应该根据自动管理系统自动生成有关网络以及设备安全方面的措施卡片,对设备的检查维修提供可靠、科学的安全隔离管理策略。
(2)利用一系列的科学技术如对其进行在线的检查以及诊断分析等,对变电站内设备的实际情况进行监测。建立起统一的数据信息平台,为总系统下的子系统进行标准、统一以及合理化的数据访问并把数据上传给调度系统。这样,整个信息系统一体化,为未来变电站信息出入提供了有效的平台,并且还可以把它安装在安全一区,应用于变电站的控制和检测方面;为了达到变电站的安全指标,这种一体化的信息平台是独立于监测系统的,它的运行对站内的其他设备的正常运行没有影响。
(3)对智能化系统的辅助系统的功能进行了解,明确其有关的技术策略。
5结语
《智能变电站技术导则》相关政策的实施,为整个智能变电站的规划建设以及以及相关运行中的变电站的智能化提供了一定的理论指导和依据。智能化的变电站作为整个电网智能化的基础和支柱,决定了变电站整体建设运行的大方向。本文通过对数字化变电站以及智能化变电站进行区分比较,对智能化变电站的技术上的特征进行了分析,尤其对高级应用方面的功能在智能化变电站上的应用进行了重点阐述,并针对智能化变电站在处理事故方面以及对其进行维护的措施提出了一些意见和建议。
参考文献
[1] 胡学浩. 智能电网-未来电网的发展态势[J]. 电网技术, 2009, (14)
[2] 王明俊. 智能电网热点问题探讨[J]. 电网技术, 2009, (18)
[3] 徐俊杰, 许先峰, 杜红卫. 电网智能操作票管理系统[J]. 电力自动化设备, 2009, (11)