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浅析智能变电站技术应用

更新时间:2020/11/23 10:21:01 点击数:500
 

浅析智能变电站技术应用 

刘利 

摘要智能变电站技术的应用将弥补以往变电站的不足之处减少变电站的工作负荷提高工作效率将先进和可靠的高科技技术广泛运用于变电站工作不仅可以强化变电站的监测工作也可以减少变电站的误差工作有效管理和监控变电站为变电站提供有利的技术支持本文以介绍智能变电站的组成结构为切入点根据它的结构谈及相关技术旨在介绍智能变电站如何展开工作

关键词智能变电站技术 

智能变电站相对于以往任何一种变电站都较为先进其优点就是智能性”,就是智能技术与设备智能化的相互整合目前人工智能可谓热门话题在社会各个领域悄然发生巨变在提高生产力的同时改善人们的生活水平以及工作效率而电力行业与人们的生活水平和社会的发展前景息息相关强调智能变电站的作用势在必行不仅可以提速电力行业的发展水平也可以提高人们的生活质量以及经济的发展水平因此智能变电站是顺应时代发展的产物也是满足人们生活所需的设施在国内推广智能变电站既体现了电力行业的科技含量也体现了电力行业的先进程度电力行业因智能性发生改变智能变电站在电力行业发挥自身作用

1. 智能变电站的结构 

1.1 站控层 

智能变电站的中枢枢纽是站控层见图一除了有主机还有路由器和人际交互设备站控层监测变电站发现异常即可预警如果站内设备出现技术故障那么计算机就可以跟踪和记录电能的异常现象并实时处理问题最后将处理结果及时反馈给控制中心旨在帮助智能变电站排除故障因此站控层就是智能变电站的大脑关乎智能变电站是否可以正常运转或者维护关乎智能变电站是否可以正常工作关乎人们日常供电需求是否可以稳定可见站控层对于智能变电站而言具有至关重要的地位它可以统筹兼顾全局实时掌控相关信息做好维护变电站工作秩序的各项有利支持

1.2 设备层 (过程层

设备层过程层除了核心设备控制柜还有输入和输出电能的设备主要设备除了电流电压互感器还有复合型传感器电流互感器负责测量电压以及输出数字化复合型传感器负责实时监测设备运行状态另外电压互感器不仅可以促成中转电流完成输电工作还可以促成中转电流完成配电工作可见设备层主要体现在发挥智能变电站的基础功能维持智能变电站的日常运转工作

1.3 间隔层 

间隔层位于前面两层的中间位置除了核心设备测控设备还有继电器以及母线保护单元间隔层就是为了连接站控层和设备层而存在的具有承前启后的作用连接整个智能变电站的设备使其顺利开展工作在转换电能时电能通过间隔层时相关数据将被测控单元记录并输入站控层间隔层可实行继电保护操作运行检测故障和闭锁等工作因此间隔层是智能变电站的纽带承接站控层和设备层将智能变电站有机联系起来组成工作结构形成工作系统如果没有间隔层智能变电站的站控层和设备层将无法正常对接更不可能正常运转间隔层是一层不可或缺的装备起到至关重要的作用可以维系智能变电站各种设备正常运转

 

 智能变电站结构示意图

2.智能变电站技术的应用

2.1变电设备的智能化 

智能变电站技术小范围内可实现设备的智能化并建设完成智能电网智能变电站主要利用智能传感器监控电力运行情况全面控制电力设备同时自动处理故障智能变电站技术采用设计设备一体化落实监控一体化有效地将智能变电站各方面的工作有机结合起来其次通过断路器结合高压设备落实设计一体化并完成融合管理分层控制设备的信息促使采集信息更为准确快捷因此智能变电站技术的应用以及工作原理将减少变电站的任务量提高工作效率促成变电站更好地服务于大众

2.1.1变压器的智能化

变压器的智能化主要是自动化运行以及在线监测变压器不仅要实时监测变压器油色谱套管绝缘接地电流溶解气水分等相关问题还要实时监测电力负荷变压器油温监控变压器油品溶解气水分等相关问题及时判断和处理变压器局部放电绕组短路介质损耗有效调整铁芯电流负荷温度冷却器状态保证变压器功能

2.1.2断路器的智能化

断路器的智能化利用计算机技术微电子与新型传感器等技术相互作用二次设计断路器系统数字化操作断路器的开关其主要负责检测故障电流自动选择操作将电力和机械分闸现阶段断路器的合闸分闸电流相对较小电源的容量要求较低可以迅速重合闸高效控制断路器

2.1.3电子式互感器的智能化

电子式互感器的智能化在实现信息实时数字化的同时发挥了继电保护的可靠性也发挥了其动态监测功能见图二)。它凭借电磁感应原理提升变电站运行控制水平动态测试电压电流状况除此之外不管是电感分压还是电容分压或电阻分压都充分利用了电子式互感器的智能化

 

图二 智能变电站一体化监控系统

 

2.2实现高级变电功能

2.2.1 整体监测变电设备

智能变电站利用智能系统全面系统地监测站内设备并实时获取相关数据以及信号同时不仅监测变电站的输入情况也监测变电站的输出情况采集的数据比较准确有效从而提升了变电站的工作效率同时由于技术水平的限制少数智能变电站未能实现整体监测因此智能变电站应该具体问题具体分析结合自身情况选择合适的设备做好整体监测工作

2.2.2 控制线路综合故障

智能变电站凭借先进的技术获取众多的原始信息数据利用科学的处理技术提高处理信息的效率为了开发状态监测以及故障诊断系统不仅参考了在线处理技术也参考了数据库模型技术建立系统之后只要工作人员输入设备运行的参数和特性系统就会定期监测设备的工作状态因此智能变电站可以较好地控制线路综合故障及时排除线路隐患提高智能变电站的工作效率促使智能变电站可以顺利开展工作

2.2.3 突显智能报警功能 

智能分析决策系统突显报警功能其可以在短期内处理设备的大量运行数据快速找出故障信息不仅可以减少设备的误报率还可以提高报警的准确率同时判断故障的级别由信号的强度分析决策系统所决定真正协助智能系统分辨故障同时可以根据数据来源反馈故障数据不仅可以得出故障提示信息故障级别还可以得出检修意见技术人员应重视这些故障信息并认真维护智能系统少数智能变电站还建立了间隔报警机制定时报警故障因此智能变电站设置了报警功能在运行过程中也就形成了预警机制可以减少人工监管带来的不便以及成本保障变电站在无人工作时也能发出预警信号避免发生事故造成不必要的损失

2.3自适应继电保护技术的应用

"事先整定实时动作定期检验"是传统的继电保护的原理这种保护控制方法在实践中存在缺陷即使在传统的应用场合也不能满足系统要求这种保护控制方法会因保护范围变大而造成运行方式改变其保护灵敏度也会因负荷大而受影响由于这些缺陷是客观存在的不可逆转的系统较难减少误差以及排除故障智能变电站保护装置自适应继电保护虽然没有改变以往的工作原理但是保护方式发生了实质性的改变有赖于先进的数据处理技术采集电网的实时信息判断电网的状态在线整定参数寻找实现灵敏度和保护范围各项优秀指标因此智能变电站保护装置自适应继电保护算法见图三),可以较为合理的处理变电站的数据为智能变电站开展工作提供准确安全快捷的工作机制

图三 继电保护算法

 

2.3.1智能电网的工作原理

智能电网分布的传感器主要通过监控输电线路的实际容量和温度自行调整功率实时采集信息在运营方面做到极致期间还应调整输电线路的负荷保护定值使其适应温度的变化

    2.3.2智能电网促进继电保护技术发展

继电保护技术之所以能够持续发展有赖于智能电网的信息化以及数字化的支持同时除了最新的遗产算法和模糊逻辑技术将扎根于智能电网继电保护领域还有最新的神经网络和进化规划技术也将扎根于此目的是彻底解决复杂非线性问题提升继电保护技术发展层次

2.3.3智能电网自适应继电保护控制

智能电网在电气故障的状态下实行自适应继电保护控制改变保护的定值以及性能等作为新型技术智能电网自适应继电保护控制可以促使继电保护技术在短期内适应各种变化不仅强化了继电保护技术的可靠性也发挥了其保护作用从而带来可观的经济效益

总之智能变电站不仅有可靠先进的技术还有集成化节能环保的优势智能变电站利用智能系统传输信息高效采集与测量数据全面测控各项设备智能调控电网不仅实现有效分析还有协同合作最终完成高效监管的目的在应用智能技术时变电站不仅可以改变以往的操作方法还可以改变以往的监控方法促使变电站通过智能系统准确高效地采集和分析数据从而提高工作效率以及监管水平数字化变电站强调通过哪种手段达到哪种效果而智能变电站则强调达到哪种效果因此智能变电站的产生主要是满足人们的生活需求以及提高变电站的工作效率利用先进可靠的智能系统减少工作量提高工作效率为人们的生活以及生产输送稳定的电源保障各项基础建设的用电需求为国家基础建设提供强而有力的支持为经济发展以及社会发展作出积极的贡献

参考文献 

[1]魏志慧.智能变电站技术及其应用[J].城市建设理论研究(电子版) ,2014(31):2161-2162.

[2]苏正华.智能变电站技术与应用[J].中国科技纵横,2017(19).

[3]王芳,蒋成龙.智能变电站关键技术的应用[J].科技创新与应用,2016 (28).

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