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[摘 要]建立数字化变电站智能管理系统是电力系统现代化发展的必然趋势。而要实现建立數字化变电站智能管理系统这一目标,还有许多技术问题需要我们不断地探索与研究。随着技术的进步,以及管理观念的更新,相信我国的我国的电力事业将会取得更长远的发展。本文对数字化变电站的内涵及意义进行了简单介绍,通过调查数字化变电站智能管理系统的应用情况,提出进一步优化数字化变电站智能管理系统的有效策略,从而促进我国电力事业的蓬勃发展。
[关键词]数字化;变电站;智能管理系统;应用与优化
中图分类号:TM76;TM63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)30-0363-01
1 数字化变电站的内涵及意义
数字化变电站主要指将数字化操作及技术贯穿到变电站管理运行的全过程,实现对变电站的全面控制。在该过程中,操作人员要对数字化变电站自动化设备进行有效选取,对数字化变电站一次设备、二次设备等进行协调,确保从本质上提高数字化变电站的实际应用效果。
数字化变电站是当前变电站自动化进程中的关键步骤。数字化变电站通过对变电站一次设备智能化、二次设备网络化进行全面分析,以高速网络作为变电站的研究基础,对变电站信息实现数字化、标准化,在很大程度上提高了数字化信息的共享效果和操作效果,对我国数字化变电站信息交流具有至关重要的作用。除此之外,数字化变电站还将网络数据为基础,在很大程度上提高了继电保护、数据管理的效果,有效提高了数字化变电站的安全性、稳定性、经济性。当前数字化变电站主要符合IEC61850标准通信网络及系统等技术特征,在很大程度上促进了我国社会经济的进步。
2 管理系统中数字化技术应用表现
2.1 安全性能
常规变电站传输模拟信号不能采用光纤技术,使用的电缆感应电磁干扰与一次设备传输过电压都可能引起二次设备运行异常,导致二次回路接地点的状态无法实时检测。数字化变电站一次设备与二次设备之间使用光纤通信。由于采用光电互感器,电磁干扰与传输过电压失去了影响二次设备的途径,而且也没有二次回路2点接地的可能性,不存在电流互感器二次开路或电磁式电压互感器二次短路带来的危险,实现了电力信号的彻底隔离,从根本上解决了传输通道的抗干扰等安全问题,满足了电力系统环保、节能、安全的要求。
2.2 系统中的数字化网络选型
网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉,它的信息传输的快速性与安全可靠性决定了系统可用程度的高低。常规变电站自动化系统中采用的保护算法与信息采集的单套保护装置的运行通常是在同一个CPU控制下进行的,使得A/D转换,同步采样、运算、输出控制命令等全过程变得简捷、快速;数字化的变电站系统中信息的保护算法、采样与控制命令的形成是由多個CPU共同完成的,控制好保护命令的快速输出与采样的同步是相当复杂的问题,其关键技术是合适的通信协议的制定余网络通信速度的提高。
2.3 系统模拟检测
数字化变电站智能管理系统建成后,必须对其测试能力进行验证,那么就必须建立一个数字化变电站测试环境,模拟系统进行检测。运用两款检验软件分别对数字化变电站系统的测试能力进行试验,并对其检验结果进行比较。试验间隔为主变间隔,先放大变压电压以及电流模拟量,再经过同步采样,将采样值送到交换机A中。变压器从交换机A中读取采样值数据,与此同时,将跳闸信号送入另一交换机B中。再通过采用统一的卫星同步时钟源,两款软件同时将采样值输出直接送交交换机A中,并都从交换机B中读取跳闸信号。
2.4 数字化变电站系统的结构
在变电站系统中,智能化设备的控制回路、数字化传感器代替了常规继电保护及测控等装置的I/O部分,变电站自动化技术进人了数字化的新阶段,进而实现了变电站机电一体化设计。根据IEC6185A通信协议草案的定义,数字化变电站智能管理系统的结构在逻辑结构上可分为三个层次,即“过程层”、“间隔层”和“站控层”。
2.5 经济效益分析
数字化变电站采用数字式及光纤电表,相对于常规电能表要更加精确,不存在模拟传输损耗造成的二次压差及电度表本身的采样误差;除电源回路外,只有相应的二次逻辑回路,光缆的维护量较之电缆的维护量大幅减少,管理更加简单,维护更为方便;建设过程中光纤光缆价格低廉,减少控制电缆数量,降低了光电互感器的综合使用成本,实现信息在运行系统与其他支持系统之间的共享,实现减少重复建设与建设投资,在整体上减少了变电站寿命周期内的总体成本。
3 优化数字化变电站智能管理系统的策略
3.1 进一步加强防火墙技术的应用
防火墙是一种访问控制技术,它对网络中传输的数据进行加密处理,对于加强两个或多个网络间的边界防卫能力起着很大的作用。防火墙技术通过对网络的隔离与限制访问等方法,在公共网络与变电站网络系统之间设立一道隔离墙,在此检查用户的服务请求是否被允许,或者进出的信息是否被准许通过,进而阻止对外界非法程序对系统信息的非法访问与非授权用户的进人。建立变电站系统防火端时要求网络具有明确的边界与服务类型,这样才可以更好的隔离内外网络,达到信息安全防护的目的。
3.2 重视管理系统的处理工作
对管理系统进行自动化处理。电力生产运行时对数据及状态的记录、数据的统计方面实现无纸化;变电站在其运行管理系统中对信息分层以及数据分流交换实现自动化;变电站在运行过程中出现故障时,系统能够及时分析故障原因,并制定处理故障的方案,最后提交故障分析报告;对于经过检修的设备,系统会自动分析并提交检修报告,完成更加高效的状态检修。
4 数字化变电站自动化系统发展方向
我国当前的变电站自动化技术水平较高,数字化变电站自动化发展速度较快,已经广泛应用到高、中、低压各类变电站中,整体变电站的运行效率大幅提高。但是在我国当前的数字化变电站自动化系统建设过程中,环境分析效果不合理、结构体系混乱、变电站人员管理效益差都在很大程度上影响了数字化变电站自动化系统的实际应用效果。
因此在进行数字化变电站自动化系统设计应用的过程中,相关人员要对变电站结构和功能进行准确定位,确保为高级调度中兴建设提供坚实基础。在今后的数字化变电站自动化系统建设过程中要对数字化变电站技术范围进行拓展,对设备的可靠性进行加强,确保实现有步骤、有重点、有层次的研究推进和深入,从本质上提高数字化变电站自动化系统实际应用效果。要对智能化技术合理运用,对计算机高速网络进行开发,将全数字化真正运用到数字化变电站自动化系统建设发展过程中,实现智能、数字、网络一体化。
结束语
数字化变电站智能管理系统的建设工程是一项需要长期才能完成的系统工程,是电力系统实现现代化发展的必要手段。我们必须不断探索和研究在建立数字化变电站智能管理系统中需要掌握的技术性问题通过更新以往的管理观念,促进我国电力事业的蓬勃发展。
参考文献
[1] 数字化变电站技术应用与研究[J].张瑜.内蒙古科技与经济.2016(04).
[2] 数字化变电站设计运行存在的问题[J].张冬冬.电子技术与软件工程.2016(05).
[3] 数字化变电站的发展与应用研究[J].沈慆.科技与企业.2014(24).
[4] 数字化变电站关键技术管窥[J].申钢强.中国新通信.2014(11).
[5] 浅议数字化变电站及其应用[J].程杰,高丽娜.河南科技.2014(05).
[关键词]数字化;变电站;智能管理系统;应用与优化
中图分类号:TM76;TM63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)30-0363-01
1 数字化变电站的内涵及意义
数字化变电站主要指将数字化操作及技术贯穿到变电站管理运行的全过程,实现对变电站的全面控制。在该过程中,操作人员要对数字化变电站自动化设备进行有效选取,对数字化变电站一次设备、二次设备等进行协调,确保从本质上提高数字化变电站的实际应用效果。
数字化变电站是当前变电站自动化进程中的关键步骤。数字化变电站通过对变电站一次设备智能化、二次设备网络化进行全面分析,以高速网络作为变电站的研究基础,对变电站信息实现数字化、标准化,在很大程度上提高了数字化信息的共享效果和操作效果,对我国数字化变电站信息交流具有至关重要的作用。除此之外,数字化变电站还将网络数据为基础,在很大程度上提高了继电保护、数据管理的效果,有效提高了数字化变电站的安全性、稳定性、经济性。当前数字化变电站主要符合IEC61850标准通信网络及系统等技术特征,在很大程度上促进了我国社会经济的进步。
2 管理系统中数字化技术应用表现
2.1 安全性能
常规变电站传输模拟信号不能采用光纤技术,使用的电缆感应电磁干扰与一次设备传输过电压都可能引起二次设备运行异常,导致二次回路接地点的状态无法实时检测。数字化变电站一次设备与二次设备之间使用光纤通信。由于采用光电互感器,电磁干扰与传输过电压失去了影响二次设备的途径,而且也没有二次回路2点接地的可能性,不存在电流互感器二次开路或电磁式电压互感器二次短路带来的危险,实现了电力信号的彻底隔离,从根本上解决了传输通道的抗干扰等安全问题,满足了电力系统环保、节能、安全的要求。
2.2 系统中的数字化网络选型
网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉,它的信息传输的快速性与安全可靠性决定了系统可用程度的高低。常规变电站自动化系统中采用的保护算法与信息采集的单套保护装置的运行通常是在同一个CPU控制下进行的,使得A/D转换,同步采样、运算、输出控制命令等全过程变得简捷、快速;数字化的变电站系统中信息的保护算法、采样与控制命令的形成是由多個CPU共同完成的,控制好保护命令的快速输出与采样的同步是相当复杂的问题,其关键技术是合适的通信协议的制定余网络通信速度的提高。
2.3 系统模拟检测
数字化变电站智能管理系统建成后,必须对其测试能力进行验证,那么就必须建立一个数字化变电站测试环境,模拟系统进行检测。运用两款检验软件分别对数字化变电站系统的测试能力进行试验,并对其检验结果进行比较。试验间隔为主变间隔,先放大变压电压以及电流模拟量,再经过同步采样,将采样值送到交换机A中。变压器从交换机A中读取采样值数据,与此同时,将跳闸信号送入另一交换机B中。再通过采用统一的卫星同步时钟源,两款软件同时将采样值输出直接送交交换机A中,并都从交换机B中读取跳闸信号。
2.4 数字化变电站系统的结构
在变电站系统中,智能化设备的控制回路、数字化传感器代替了常规继电保护及测控等装置的I/O部分,变电站自动化技术进人了数字化的新阶段,进而实现了变电站机电一体化设计。根据IEC6185A通信协议草案的定义,数字化变电站智能管理系统的结构在逻辑结构上可分为三个层次,即“过程层”、“间隔层”和“站控层”。
2.5 经济效益分析
数字化变电站采用数字式及光纤电表,相对于常规电能表要更加精确,不存在模拟传输损耗造成的二次压差及电度表本身的采样误差;除电源回路外,只有相应的二次逻辑回路,光缆的维护量较之电缆的维护量大幅减少,管理更加简单,维护更为方便;建设过程中光纤光缆价格低廉,减少控制电缆数量,降低了光电互感器的综合使用成本,实现信息在运行系统与其他支持系统之间的共享,实现减少重复建设与建设投资,在整体上减少了变电站寿命周期内的总体成本。
3 优化数字化变电站智能管理系统的策略
3.1 进一步加强防火墙技术的应用
防火墙是一种访问控制技术,它对网络中传输的数据进行加密处理,对于加强两个或多个网络间的边界防卫能力起着很大的作用。防火墙技术通过对网络的隔离与限制访问等方法,在公共网络与变电站网络系统之间设立一道隔离墙,在此检查用户的服务请求是否被允许,或者进出的信息是否被准许通过,进而阻止对外界非法程序对系统信息的非法访问与非授权用户的进人。建立变电站系统防火端时要求网络具有明确的边界与服务类型,这样才可以更好的隔离内外网络,达到信息安全防护的目的。
3.2 重视管理系统的处理工作
对管理系统进行自动化处理。电力生产运行时对数据及状态的记录、数据的统计方面实现无纸化;变电站在其运行管理系统中对信息分层以及数据分流交换实现自动化;变电站在运行过程中出现故障时,系统能够及时分析故障原因,并制定处理故障的方案,最后提交故障分析报告;对于经过检修的设备,系统会自动分析并提交检修报告,完成更加高效的状态检修。
4 数字化变电站自动化系统发展方向
我国当前的变电站自动化技术水平较高,数字化变电站自动化发展速度较快,已经广泛应用到高、中、低压各类变电站中,整体变电站的运行效率大幅提高。但是在我国当前的数字化变电站自动化系统建设过程中,环境分析效果不合理、结构体系混乱、变电站人员管理效益差都在很大程度上影响了数字化变电站自动化系统的实际应用效果。
因此在进行数字化变电站自动化系统设计应用的过程中,相关人员要对变电站结构和功能进行准确定位,确保为高级调度中兴建设提供坚实基础。在今后的数字化变电站自动化系统建设过程中要对数字化变电站技术范围进行拓展,对设备的可靠性进行加强,确保实现有步骤、有重点、有层次的研究推进和深入,从本质上提高数字化变电站自动化系统实际应用效果。要对智能化技术合理运用,对计算机高速网络进行开发,将全数字化真正运用到数字化变电站自动化系统建设发展过程中,实现智能、数字、网络一体化。
结束语
数字化变电站智能管理系统的建设工程是一项需要长期才能完成的系统工程,是电力系统实现现代化发展的必要手段。我们必须不断探索和研究在建立数字化变电站智能管理系统中需要掌握的技术性问题通过更新以往的管理观念,促进我国电力事业的蓬勃发展。
参考文献
[1] 数字化变电站技术应用与研究[J].张瑜.内蒙古科技与经济.2016(04).
[2] 数字化变电站设计运行存在的问题[J].张冬冬.电子技术与软件工程.2016(05).
[3] 数字化变电站的发展与应用研究[J].沈慆.科技与企业.2014(24).
[4] 数字化变电站关键技术管窥[J].申钢强.中国新通信.2014(11).
[5] 浅议数字化变电站及其应用[J].程杰,高丽娜.河南科技.2014(05).