浅谈变电站智能化技术的综合运用论文_秦亮

浅谈变电站智能化技术的综合运用论文_秦亮

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摘要:我国对各领域的智能化发展重视较高,作为重要的基础能源,电力系统的智能化发展不容忽视,尤其在变电站的系统智能优化方面,需要采用较为适宜的智能化技术进行完善,因此本文就变电站智能化技术的综合运用展开探究,并总结出变电站智能化的主要技术及综合运用方向。

关键词:变电站;智能化;技术;综合运用

目前,变电站智能化将计算机技术与电力信息网络技术相融合,使变电站的稳定性有所提升,对于电力系统的长期发展有着不可替代的重要作用。变电站智能化发展的不断加快,使其中的问题日渐凸显,无法选用适宜区域发展的变电站智能化模块与结构是主要问题,不仅无法提高变电站的运行稳定性与运行效率,同时也对电力系统产生不利影响,因而解决该问题即是有效运用变电站智能化技术的关键所在。

一、变电站智能化技术

变电站智能化技术已经达到了一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了智能化技术,而且在 220kV 及以上的超高压变电站建设中也大量采用智能化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平。

变电站智能化技术需要采用先进的科学技术,通过合理规划与设计,将现代信息技术与网络技术融入其中,使其建立起完备的信息网络系统,同时利用计算机运算的优势,集测量、控制与保护为一体,构建起安全可靠的自动控制系统。变电站的智能化一方面解决了电力系统维护与维修效率低下的问题,也在另一方面为变电站的稳定运行提供了技术支持,是现代化技术发展与标准化发展的有机结合。

二、变电站的基本结构

1.分散(层)分布式结构

分散(层)分布式结构就是将“面向对象”作为理念设计分布式结构。“面向对象”就是指将电气一次回路设备或电气间隔设备作为面向对象,将设备中的数据单元、采集单元、控制单元和保护单元进行分散安装,同时,在一次设备附近安装通讯设备,通过通信网络之间相互连接,实现随时与监控主机通信的目的。

2.集中式系统结构

集中式系统结构数据统一性较强,但应用功能不够全面,使其应用范围大大缩小。该结构主要是采用单一主机管理的方式,由一台主机作为主要的控制平台,对多台分机发布控制及检测指令,在使用前期,需要技术人员对变电站的相关数据信息进行输入,通过I/O 端口进行连接与传输,最后的信息指令则由主机根据处理后的信息进行发布,最终由分机进行执行,以确保变电站信息的准确。该结构主要依赖主机的基本功能,一旦主机在信息处理过程中出现问题,则可导致系统的全面瘫痪,因而在使用稳定方面,受到主机性能方面的制约。

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3.分布式系统结构

分布式系统结构采用多台计算机同时运行的方式,将变电站的基本信息进行分享,并对存在的问题进行分析,该结构采用计算机核心处理器连通的方式,将数据信息分享在统一的系统网络中,通过多个处理器同时处理的方式进行处理,进而达到变电站控制与管理的目的。核心处理器是该结构处理的重点要素,需要选用性能较好,较为耐用及具有多线程与多核心的处理器,以便同时处理多个数据信息,不会因数据信息较多而导致系统的拥堵,该结构的优势在于相对稳定与安全,同时对数据信息的处理与变电系统的控制效率较高,即使在运行过程中,有计算机产生系统瘫痪的情况,也不会对结构的稳定运行产生影响,可由其余计算机代替该计算进行处理工作。该结构虽然在各方面相对完善,但也存在着一定的问题,成本较高及抗干扰能力差使其面临的主要问题,需要在后期的发展与使用过程中加以解决。

三、变电站智能化系统的综合运用

变电站智能化技术的实践运用体现在很多方面,下文对控制和操作闭锁、微机保护、数据采集、无功电压就地控制几个方面进行简介。

1.控制和操作闭锁

控制和操作闭锁就是指操作人员可以通过 CRT 屏幕随时对电容器组投切、断路器、变压器分接头、隔离开关进行远程控制。从而能够有效避免了系统由于故障导致的无法操作的问题,同时在系统设计时,应该保留人工直接跳合闸的措施。

2.微机保护

微机保护主要通过智能化设备的预测功能,对系统存在的问题进行检测并预判其可能发生的情况,使问题发生前即能得到有效的解决,同时对变电站的线路、电气元件等相关设施与设备进行监控,以便在问题发生时,能够在第一时间做出反应并及时有效的通知相关的技术人员,对于降低变电站故障损失及提高变电站稳定使用有着积极作用。

3.数据采集

数据采集大致包括三个方面。第一,状态量采集:通过对断路器状态,隔离开关状态以及设备信号进行采集工作,同时将采集的数据信号以光电隔离方式输入系统,确保数据采集的完整性。保护动作信号则是通过串行口(RS-232 或 RS485)或计算机局域网的方式进行采集。第二,模拟量采集:通常情况下,变电站采集的模拟量以线路电压、电流、功率值作为首要采集数据。除此之外,还包括馈线电流,电压、频率,相位等电量的采集,同时也包括变压器油温,变电站室温等非电量的采集。模拟量采集的精度需要满足 SCADA 系统。第三,脉冲量采集:脉冲量的采集主要是针对脉冲电度表的输出脉冲,其内部也采用光电隔离的方式与系统相连接,通过计数器对脉冲个数进行统计,从而实现脉冲量的采集工作。

4.无功电压就地控制

通常情况下,无功电压就地控制采用调整变压器分接头、电抗器组、投切电容器组的方式。在操作的过程中,可手动可自动,人工操作可就地控制,也可以远程控制。专门的无功控制设备是用于实现控制工作,同时也可以作为监控系统对保护装置的电压进行监控。

四、结语

变电站的智能化发展势在必行,我国对于变电站智能化技术的研究与应用速度较快,多个地区已建立起完备的变电站智能化系统体系,为电力系统的安全运行奠定了坚实的基础,但就目前的变电站智能化技术而言,仍有部分方面有待完善。同时,根据区域的实际情况选择适宜的变电站智能化模块与结构同样重要,对于电力系统的长期稳定运行有着重要意义。

参考文献:

[1] 马琳,张理伟,沈胜利.试论智能变电站的运行及维护[J].低碳世界,2015(36).

[2] 罗毅超.浅析变电站运行维护风险分析与控制[J].山东工业技术,2015(17).

[3] 李莉,赵献斌.论变电站运行过程中的安全隐患及管理策略[J].科技与企业,2014(17).

论文作者:秦亮

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/18

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