摘要:随着社会的发展,我国的科学技术已经走在了世界前列。生活中到处都有着科技的影子,标志着智能时代已然到来。在电网的发展中,智能电网一直在发展,并且已经成为现代电网的发展方向。它弥补了传统电网的很多缺陷,但问题也接踵而来。因为智能电网在我国还处于初始阶段,很多的技术问题还没有经过实践的检验,所以在其发展上存在着很多的问题。还有的问题就是数字化后的电子设备本来具有的技术特点引发了很多维护当中相关的技术问题。本文就是针对智能化变电站的运行维护进行研究,解决这些技术性的问题,为智能电网的发展做出一份贡献。
关键词:智能化变电站;运行维护;技术研究
一、智能化变电站的概念
智能化变电站就是通过现代发展的先进技术相对于传统变电站的一种改进与优化。它在现代科技中的数字化、网络化、无人化以及自动化的基础上,使用低碳环保型的设备,对整个变电站的运行状况进行整体的监控,然后通过计算机进行信息收集,并且也可以通过计算机进行计量控制,达到更好地保护变电站设备安全和保证变电站稳定运行的目的。与此同时,作为整个智能电网中比较关键的一个节点,智能变电站能够对设备进行智能调节、在线分析以及相互协同作业的功能,及时完成程序的更新工作,进而有效地降低运行维修的危险指数。
智能化变电站的建设主要分为三个层次。第一:过程层。过程层的主要功能就是电能在变换、输送、测量以及运行状态监测进行统一的管理。该层主要是由一些智能设备、智能终端和一些合并单元组成,还包括一些一次设备和其他组件。第二:间隔层。间隔层主要指的就是一些二次设备,比如监测控制装置和继电保护装置等二次设备,主要功能就是采集一些智能设备和传感器之间的信息,然后通过该层汇总数据后再作用到设备上。第三:站控层。站控层的主要功能就是同时测量并且同时对多项设备以及整个变电站完成控制,进而对各项数据进行有效地采集、操控设备,方便变电站的信息管理。站控层有很多子系统,比如通信系统、自动化系统、对时系统等等。
二、智能化变电站设备的主要特点
智能化变电站中的设备,广泛应用更为先进的设备,而且充分地利用了现代储能、材料、电力电子、超导以及微电子等这些先进的技术。这样不但能够提高电能的质量,还能大幅度提高电力生产效率,并且通过计算机使电网和负荷之间找到一个最佳的平衡点,达到配电系统高效率运输的性能。智能化设备的特点主要有以下几种:
(一)监测范围更广泛
在传统变电站中,监测系统的覆盖范围一般只能局限在变电站内部的一些设备,而智能化的设备能够覆盖整个发电、输电、变电系统,在线监测电网的每一个节点,包括发电节点、用户节点和整个电网的供应。这些运行状态都能够实时地实现监控,所以,监测的范围几乎在电网的整个网络,这是传统电网不能做到的。
(二)监测性能更有效
传统变电站的在线监测系统很多都是基于现场总线的一种通讯方式,可以说是一种单向的通讯,但是智能电网在线监测系统的特点就是高速性、双向性、实时性。这样就能够极大地提升监测效率。正是因为智能变电站具有这样的特点,在设备运行的过程中,工作人员能够观察到实时的设备运行状态,还可以检查系统中用户参数和元件等状态信息,然后基于这些信息对整个系统的状态进行有效地评估。这些实时的数据不仅能够对电网中存在的问题进行提前预警,还对掌握电网的整体运行情况有着重大的意义。
三、智能化变电站当前存在的问题
(一)可靠性不够
在智能化变电站中,有源电子互感器因为其具有有源模块以及有源元器件等装置,需要长期供电,这些装置会在一定程度上影响整个互感器的可靠运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,在高压输电网络中的电子互感器,很容易受到高压电缆产生出来的磁场影响,如果不采取一定的措施,就会导致整个系统出现意外的情况。还有一些光学互感器的运行,因为其容易受到外界干扰的缘故(比如光学传感材料是否稳定、传感头的组装技术是否达标、温度及震动对装置的影响程度),经常会影响该装置的稳定运行。特别是一些互感器内部的连接部分容易受到外界的干扰,这一般是故障的高发部分,对于电网的稳定运行有着一定的影响,如果得不到妥善的处理,很可能导致电网运行出现故障,影响整个电网的可靠性。
(二)安全性有待提高
传统变电站使用的通信模式是对点模式,有着很高的安全性,是一种具有局部特征的交互机制。而智能化变电站所使用的信息交流方式是对等方式,在局域网之内可以实现全部IED的信息。但是问题也就出现在这里,只要是一个IED受到攻击,在没有有效的保护信息之前,会给整个变电站带来很大的损害。由于智能化变电站的IED没有点对点的连接,也就是装置之间不会有隔离点,这就需要用一些软件来完成隔离措施。因此,智能化变电站的IED以及集中制体系就相当于控制着整个系统的安全。这些软件可以对一些事件进行完整的记录,还可以控制着系统中跳闸、闭锁等功能,所以,信息安全对于整个变电系统有着相当重要的作用。在这样的交互模式下,如果是软件的安全得不到保障,那么整个变电系统的安全也就无从说起。所以我们在研究的过程当中一定要加强软件的安全性,才能保证整个智能变电站的安全运行。
四、智能化变电站运行维护技术在未来的发展方向
(一)运行维护技术的程序化需要进一步加强
在智能化变电站的发展中,有很多的技术还不够完善,所以我们需要在这样的基础上针对智能化运行维护技术进行改造,尽量减少故障,保证变电站的安全运行。当前我们所使用的智能化变电站程序化操作技术,很多还是基于以前的协议构建出来的程序化操作平台。随着现代科技的发展,这种运作方式已经得到很大的改观,比如,传统变电站当中的倒闸操作现在已经被电脑控制技术所取代,但是由于计算机程序运行还不能完全的程序化,所以在操作的过程中需要人工进行选择、执行和校检。在以后的智能化变电站的运行当中,程序化操作的使用,将会大幅度减少对于人工的需要,这样不仅能够让现在的维护技术效率提升,还能够减少工作人员的劳动量,减少工作人员的危险,实现真正意义上的智能化变电站运行维护的程序化。
(二)运行维护技术的数字化程度进一步加强
在智能化变电站的运行过程当中,数字化技术的应用主要在变电站的信息体系当中体现,它能够有效地对变电站的故障进行分析,再通过计算机技术和数学建模技术对故障进行建模,并且将建立好的模型传达给变电站的设备管理层,设备管理层经过一定的分析研究,做出一些具有针对性的维护意见,然后对有故障的设备进行维护。在未来的发展中,这样的建模、审核、维护过程将会被广泛应用,是智能化变电站的主要发展方向。
五、小结
我国的电网实现智能化发展是其跟随社会科技发展的一个明显标志,也是今后其必须发展的方向。智能化变电站的运行维护是一项相当复杂的工程,需要运维人员有较强的耐心和责任心,严格遵循智能变电站的运行维护规章制度来要求自己,提高自身的业务水平,那么在不久的将来我们就能够看到智能化变电站出现在人们的视野中,最终实现我国电网的智能化。
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[4]国网天津检修公司.智能变电站规章制度汇编.天津,2015.
论文作者:赵子龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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