摘要:近年来,随着传感和通信技术的发展,基于IEC 61850标准的智能变电站建设在我国电网系统内全面展开。智能变电站实现了设备之间的信息交互和自动化调节,提高了设备运行的可靠性,降低了设备的调试成本,延长了设备的使用周期,是未来“智能电网”和“坚强电网”不可或缺的组成部分。本文对智能变电站建设与运维的问题分析与对策进行了简要的分析。
关键词:智能变电站;建设;运维
1智能变电站优点分析
1.1传统变电站
传统的变电站包括常规变电站及数字变电站两种类型。常规的变电站采用的是自动化系统,其二次系统的布置单元被相互分隔开来,每一个装置之间相互独立,缺乏紧密的联系,使得变电站的整体功能在协调与优化上存在不足,各个装置之间的输入信息都是独立的,不能够实现有效信息的共享,并且接线也较为复杂,扩展系统较为困难。相对于常规变电站而言,数字变电站在性能上有了一定程度的提升,一次设备都采用了数字化与智能化技术,二次设备则充分利用了数字化与网络化技术。数字变电站内的通信系统通过一定的标准实现了统一。相对来讲,数字变电站系统的优势就在于其功能的多样化,功能结构分为站控、过程与监控三个层次,在管理上则利用了以太网技术。
1.2智能变电站
智能变电站相比常规变电站和数字变电站,有着巨大优势。智能变电站中所采用的电力设备基本都是智能设备,这些设备使用了先进的技术,可靠性高、环保经济、集约化程度非常高,具备良好的运行速度与效率。智能变电站最为基本的优势就是所有的变电站之间的信息都能实现数字化,即通信平台网络化、信息共享标准化。在变电功能实现的过程中,智能变电站能够自动对各种信息进行采集、测控与保护,并能够从电网的实际变化情况出发,实现一些较为高级的功能,例如对电网进行实时控制,对电网进行智能化调节,根据各种突发情况制定相应对策,与相邻的变电站之间开展信息互动,并能够实现电网之间的协调控制。在数据的处理与运行上,智能变电站采用的是全数字化,在数据的收集、处理、输入及输出上采用的都是数字化方式,使得数据的精确程度非常高。相对于数字化变电站,智能变电站的数字化程度更高,对于整个电网都有着相当重大的意义。同时,在智能变电站中,可以对电网进行在线监测,将所有的智能设备都实现体系化。在智能变电站中,因采用了智能技术,故不同型号的设备可以实现连接通信,改善设备利用率。
2智能变电站运行维护管理中的问题点
2.1可靠性问题和安装性问题
可靠性问题。光学互感器受外界环境影响,光纤、玻璃存在很大的安全隐患;有源电子互感器会设置元件与模块,但这些设备要消耗较大的能源,稳定性不好;受磁场干扰,高压电子互感器的输出信号容易受到影响,只能借助特殊算法来实现;安全性问题。传统变电站通常是点对点的形式,具有良好的可靠性,但智能变电站是对等形式,当某个IED遭受攻击,没有有效防护,会极大损害整个系统,主要是装置和装置间没有隔离点,仅能通过软件进行隔离,整体安全性不高,也就出现了安全隐患问题。
2.2安装保护问题和快速保护问题
安装保护问题。在一次设备附近,安装保护设备,可将电缆数量控制在一定范围,维护智能变电站运行的安全性,其中,安装智能汇控柜是一种有效的操作方法。在安装汇控柜中,考虑环境因素,通常相对湿度小于90%,温度处在﹣25℃~75℃,是一种理想的环境,当环境条件不符合要求时,往往需安装辅助设备,不利整体运行成本的节约,对后续维护极为不便;快速保护问题。在工作状态中,电子互感器通常将信息由互感器输送至交换机或保护装置,在这中间,常常合并众多单元操作,使中间操作步骤增多,导致整个传输速度降低。保护跳闸往往也装有智能终端,是为了快速响应。和传统变电站操作相比,智能变电站在光纤传输、合并单元操作、智能终端上一定层面上延迟了保护动作,从实际操作经验反馈得知,这种保护动作的延时,比传统变电站,延长了5~7ms。
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3变电检修各专业在智能变电站维护管理
3.1变电二次检修专业与智能变电站
目前在智能变电站二次设备的运维检修中,发现的问题体现在两大方面。一是人员技术水平的问题,二是设备维护的问题。二次运维检修人员技术水平需进一步提高智能变电站与常规变电站相比,二次设备与网络的变化翻天覆地,如何让二次检修人员迅速实现过渡,掌握智能变电站相关技术是智能变电站检修的最核心问题。为此可以通过以下几个方面来提高人员技能技术水平。将智能变电站培训作为工作的重要内容,并建立智能变电站检修人员技术考核评价体系,实行达标上岗;开展技能技术比武,促进员工对智能变电站技术的学习;三是提升人才队伍稳定性,建立新、中、老合理搭配的二次检修队伍,尽量避免人员变动过大导致人才断档;四是以平春站继电保护培训基地为基层,进一步建立智能站培训基地,便于二次检修和运行人员对于智能站的模拟操控与检修,加速智能站检修和运维人才队伍的建设。
3.2变电一次检修专业与智能变电站
由于智能变电站的“三层两网结构”使得智能变电站一二次设备的界限划分越来越模糊,但是由于人员知识体系结构问题,就目前而言变电一次检修专业在智能变电站的维护界面划分中仍然以汇控柜与GIS设备的连接线进行划分。因此与常规站相比,在智能变电站的维护中变电一次专业面对的最大变化为常规设备到GIS设备的变化。然而,GIS设备的最大优点是“免维护”,这同时成为GIS设备的最大缺点,因为一旦设备发生故障将难以在短时间内恢复供电。因此对于变电一次专业而言加强GIS设备的建设水平显得更为关键。
3.3强化智能变电站的建设管理
在对智能变电站进行建设的过程中,应当对运作情况引起高度重视,为运维人员的工作带来方便,将装备质量加以提高。倘若变电站采取的一般的电流、互感器等,依然采取电缆接入的方式进行采样,这样才可以减少因为中间环节的复杂,而致使系统功能产生影响带来益处。
3.4要不断完善智能变电站监控系统的功能
一般情况下,智能变电站中形成的监控画面没有达到统一的目的,这样就会致使不同厂家在监控画面设置不同的内容,而对于智能变电站来说,在上报信息的过程中主要采取的是报文的方式,这样就需要相关人员一定要对不同信息做好规范工作,在对保护装置进行设置的时候也要采取规范化的方式进行。
3.5重视运维管理网络交换机等设备
当智能变电站采取光纤的形式进行连接以后,就可以将屏柜和屏柜之间的连接进行简单化,然而在一定程度上也会对交换机的使用量不断增加。因为不管是哪一个交换机上面都存在较多的端口,倘若无法对不同端口进行连接,那么就会对后期的管理工作带来影响,严重的可能会对设备的整体运行带来影响。因此,相关单位一定要对交换机的单口光纤做好定位工作,而这些环节的实施可以在施工图纸上呈现出来。
3.6应重视整合智能变电站的辅助系统,促进应用实效的提升
目前,数据所具备的远传以及监视功能在诸多变电站中都得以实现,然而在同一地区的变电站中存在的辅助体系一般是由不听的厂家一起设计出来的,这样就会在一定程度上致使不同的服务器所产生不同的配置情况,一定会对占用量不断扩大。这样就要求相关单位应当对变电站做好一系列的完善敢做,从而使他们打到集成应用的效果,这样不仅可以将空间占用量不但简化,而且还可以将辅助系统的功能加以提升。
结束语:智能变电站建设与管理工作的非常重要,需要相关的人员加强这一方面的工作,不断对维护技术和管理方案进行研究,总结国内外的先进经验,加强对一次设备和二次设备的检查、维护。另外,变电站要注重提高相关人员的素质和技术水平,不断总结经验,保证智能变电站能够正常、安全、有效地运行。
参考文献:
[1]丁乐成.智能变电站工程建设二次系统质量控制研究[D].华北电力大学,2015.
[2]黄建康.智能变电站建设中的主要问题分析[J].山东工业技术,2014,21:190-191.
[3]杨乔川.供电企业智能变电站建设项目业务流程再造关键成功因素研究[D].天津大学,2015.
论文作者:王伟广
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
标签:变电站论文; 智能论文; 设备论文; 电网论文; 人员论文; 互感器论文; 功能论文; 《电力设备》2017年第5期论文;