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摘 要:在当前的电力系统中,变电站已经逐步实现了智能化发展。同传统的常规变电站相比,智能变电站有了更多的优势。本文主要介绍智能变电站的一些相关知识,通过介绍智能变电站运行维护的方法,与常规的变电站运行维护进行对比,对二者之间的运行维护的区别进行论述。
关键词:智能变电站;常规变电站;运行维护;区别
引言
随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,国内电力行业及电力系统的管控已基本实现了智能化。相比传统变电站,智能变电站在运行维护上有很大的优势。它大大解放了人类劳动,在能源紧缺的当今社会,成为保障电力供应安全稳定,为经济社会发展奠定基础的重要手段。
1 智能变电站概述
所谓智能变电站,主要体现在智能化上,是指利用先进的智能设备,实现电力网络内部变电站间信息传达、资源共享和信息化接收,为变电站信息传输带来便利,并借助先进的状态监测和智能辅助控制技术,进行变电站运行维护的一种电力系统。随着经济社会的不断发展进步,我们国家提出了智能电网构建的组织和部署规划,在“十二五”规划期间,将智能变电站建设放在突出位置,逐步实现和进一步推进智能化变电站的应用和普及。
智能变电站包括7部分,分别是IEC61850、GOOSE、智能终端、合并单元、智能电子、设备全站系统配置文件、其它配置文件。IEC61850能够有效地建立公共的信号相互之间的传播,这种传播主要依靠的是设备规范的来实现的,这样就可以形成规范的输出连接。GOOSE主要用于对变电站自动化系统实现快速报文的需要机制。智能终端是采用光缆进行设备一次连接,采用设备实现二次连接。合并单元简称MU,主要用来而此转换器的电流或者电压等数据实现时间有关的组合的物理单元。智能电子简称IED,能够接受外部数据或者向外部进行发送数据,有时也用于控制装置。设备全站系统配置文件简称为SCD,主要的功能是确保变电站能够安全运行。其他配置文件的功能主要是进行厂家在设备配置方面的调试。
2 智能变电站与传统变电站的区别
随着科技的进步,高科技含量的设备不断应用于电力系统。变电站经过传统常规型、综合自动化、数字化的发展,逐步走向智能化变电站。智能化变电站是在数字化变电站的基础上发展起来的,与数字化变电站相比,网络化信息共享是智能变电站的重要特征,其站控层的功能更加强大、智能。智能变电站与传统综自变电站主要有以下几点区别:
(1)智能终端就地化,减少二次电缆使用量,取而代之为光缆;
(2)跳闸方式发生了变化,保护装置出口采用软压板方式进行投退;
(3)程序化操作,IEC61850 的应用使保护等二次设备具备远方操作的技术条件;
(4)二次设备网络化,安全措施发生变化;
(5)自动化、保护专业逐渐向大二次系统专业融合,运行、检修规范发生变化;
(6)调试方法发生变化,需要网络联调,使用的试验仪器设备发生变化。
3 常规变电站运行维护的主要方法
3.1常规变电站自动化系统运行维护状况
在常规变电站自动化系统中,主要分为了保护和测控两个部分。保护装置的主要功能在于一旦变电站系统发生故障,能够进行快速的切除和故障隔离,保证系统恢复正常。但前提是保护装置对于故障信号要有正确的响应。另一个部分就是测控系统部分,它主要是对系统中电流信号的检测,以便对系统故障进行发现和解决。通过保护装置和测控单元的结合,常规变电站系统完成了日常的运行和维护工作。
3.2常规变电站运行维护工作的不足
首先,常规变电站受模块工作范围和要求的限制和影响,很难在各自区域内进行精确地维护。例如,保护装置需要电力信号的反馈,但是系统本身问题和保护装置性能因变电站系统故障引起的变化很难实现保护的精确化,只能够针对系统的反馈进行常规的保护工作。其次,常规变电站二次载荷问题较为严重。在常规变电站系统中,二次电缆连接的设备多,负载重,這就造成了系统中二次额定负载问题的出现。二次设备与保护装置的配合比较复杂,效率较低。最后,信息共享难度较大。在常规变电站系统中,信息处理的及时有效性较低,同时共享难度也很大,设备之间不具备互操作性,信息在传输过程中有时间间隔,无法确保传递信息的高效性,这也降低了变电站运行维护工作的效率和水平。
4 智能变电站与常规变电站运行维护的关键区别
4.1在保护功能压板结构投退方面的改变
常规变电站在进行保护功能是通过“硬压板”的形式来实现后台系统的保护,然后在后台界面中实现。而现在变成了“软压板”的结构形式。对于原来投退的保护装置来说,变电站的操控人员只需要在后台的屏幕控制台上就可以完成操作,通过强大的网络控制系统,实现远程无人监控任务。
4.2开关跳合闸压板投退和GPRS的作用
智能变电站较之于常规变电站,其主要差异在于将跳闸、合闸压板结构简化为软件操作系统,因此也可在后台实现开关跳闸、合闸操作。智能变电站的操作人员和管理人员可根据后台监控进行实时跳、合闸操作。在智能变电站中,所有开关保护装置的跳、合闸都在智能控制装置中,都可以通过后台实现智能控制。同时,GPRS 在两种变电站中的作用也存在着较大的差别。比如,将 GPRS 应用于常规变电站中,可以确保变电站各种操作时间的统一性,有利于及时、准确地找出问题,并快速解决问题;对于智能变电站而言,GPRS 可以保证变电站内部的时间同步,实现了数字信号的有效保护,在故障问题的发现、处理层面上,起到了有效的保护作用。同时,将 GPRS技术应用于智能变电站中,还可以实现区域变电站间的信息传递,从而实现区域电力的高效监控和优化调度。
4.3检修状态压板的作用也有所不同
在常规变电站中,检修板的主要功能是完成对故障的排除,了解故障的信息状态,以防故障信息对站控层面系统的干扰,是最简单的,也是原始的作用形态。但是相对智能变电站来说,却成为实现设备检修的全过程中不会发生误操作的,能够有效地组织电闸的误动作,起到良好的、积极的保护作用。而测控层面的装置以及其他装置就可以完全设置成为相对应的检修状态的硬压板形式。智能变电站在进行装置的检修状态压板复用以后,能够利用其网络提供的数据实现标记,将检修板的正反面印上“检修”的字样,这样就方便装置内部的逻辑关系可以对字样实行简单的提取。例如,如果保护装置的“检修状态压板”实现复用以后,而智能操作箱而没有复用,开关也就不可能实现跳闸功能。这是由于智能操作箱在处于检修状态的时候,检修压板会处于不被使用的状态下,而且二者之间的状态没有对应。
4.4改变设备验收、巡视方式和重点
与常规变电站相比,现代化的智能变电站主要是采用变电站间的SCD配置文件来实现二次回路的,在合法检测过程中,内、外方面描述的数据模型基本一致。这就要求厂内联合调制,并在实际调制过程中,对系统集成设备进行有效安装,对文件进行优化配置。如果调试工作已经在项目中完成,而且完成了多数任务量,则可以实现变电站工作量的最优化。 同时,智能变电站的应用改变了常规变电站二次设备巡视的重点,即智能变电站二次设备网络化实现了数据信息在设备之间的有效共享。比如,某合并单元所收集的电压、电流信息数据可同时被母线保护、主变保护和测控设备共享,而且智能变电站终端所收集到的开关和刀闸信息可利用 GOOSE 网络与测控保护设备、合并单元共享。实践中,如果上述装置出现了故障问题,且影响范围相对较大时,则相当于一次设备故障问题的处理。
结语
总之,智能电网是当今世界电力乃至能源产业发展变革的最新动向,代表着未来发展的方向和社会的进步,智能化变电站是智能电网的重要基础和支撑。随着电网一批智能变电站的相继投运,我们必须熟练掌握智能化变电站运维的关键技术,总结实际运行经验,提高运维水平,确保智能电网变电站的安全稳定运行。
参考文献
[1] 王璐.智能变电站过程层组网分析与应用[J]. 电力系统保护与控制,2012,02:141-144+150.
[2] 王强,贺洲强. 智能变电站运行维护管理探讨[J]. 电力安全技术,2012,05:1-5.
[3] 李瑞生,李燕斌,周逢权. 智能变电站功能架构及设计原则[J]. 电力系统保护与控制,2010,21:24-27.
关键词:智能变电站;常规变电站;运行维护;区别
引言
随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,国内电力行业及电力系统的管控已基本实现了智能化。相比传统变电站,智能变电站在运行维护上有很大的优势。它大大解放了人类劳动,在能源紧缺的当今社会,成为保障电力供应安全稳定,为经济社会发展奠定基础的重要手段。
1 智能变电站概述
所谓智能变电站,主要体现在智能化上,是指利用先进的智能设备,实现电力网络内部变电站间信息传达、资源共享和信息化接收,为变电站信息传输带来便利,并借助先进的状态监测和智能辅助控制技术,进行变电站运行维护的一种电力系统。随着经济社会的不断发展进步,我们国家提出了智能电网构建的组织和部署规划,在“十二五”规划期间,将智能变电站建设放在突出位置,逐步实现和进一步推进智能化变电站的应用和普及。
智能变电站包括7部分,分别是IEC61850、GOOSE、智能终端、合并单元、智能电子、设备全站系统配置文件、其它配置文件。IEC61850能够有效地建立公共的信号相互之间的传播,这种传播主要依靠的是设备规范的来实现的,这样就可以形成规范的输出连接。GOOSE主要用于对变电站自动化系统实现快速报文的需要机制。智能终端是采用光缆进行设备一次连接,采用设备实现二次连接。合并单元简称MU,主要用来而此转换器的电流或者电压等数据实现时间有关的组合的物理单元。智能电子简称IED,能够接受外部数据或者向外部进行发送数据,有时也用于控制装置。设备全站系统配置文件简称为SCD,主要的功能是确保变电站能够安全运行。其他配置文件的功能主要是进行厂家在设备配置方面的调试。
2 智能变电站与传统变电站的区别
随着科技的进步,高科技含量的设备不断应用于电力系统。变电站经过传统常规型、综合自动化、数字化的发展,逐步走向智能化变电站。智能化变电站是在数字化变电站的基础上发展起来的,与数字化变电站相比,网络化信息共享是智能变电站的重要特征,其站控层的功能更加强大、智能。智能变电站与传统综自变电站主要有以下几点区别:
(1)智能终端就地化,减少二次电缆使用量,取而代之为光缆;
(2)跳闸方式发生了变化,保护装置出口采用软压板方式进行投退;
(3)程序化操作,IEC61850 的应用使保护等二次设备具备远方操作的技术条件;
(4)二次设备网络化,安全措施发生变化;
(5)自动化、保护专业逐渐向大二次系统专业融合,运行、检修规范发生变化;
(6)调试方法发生变化,需要网络联调,使用的试验仪器设备发生变化。
3 常规变电站运行维护的主要方法
3.1常规变电站自动化系统运行维护状况
在常规变电站自动化系统中,主要分为了保护和测控两个部分。保护装置的主要功能在于一旦变电站系统发生故障,能够进行快速的切除和故障隔离,保证系统恢复正常。但前提是保护装置对于故障信号要有正确的响应。另一个部分就是测控系统部分,它主要是对系统中电流信号的检测,以便对系统故障进行发现和解决。通过保护装置和测控单元的结合,常规变电站系统完成了日常的运行和维护工作。
3.2常规变电站运行维护工作的不足
首先,常规变电站受模块工作范围和要求的限制和影响,很难在各自区域内进行精确地维护。例如,保护装置需要电力信号的反馈,但是系统本身问题和保护装置性能因变电站系统故障引起的变化很难实现保护的精确化,只能够针对系统的反馈进行常规的保护工作。其次,常规变电站二次载荷问题较为严重。在常规变电站系统中,二次电缆连接的设备多,负载重,這就造成了系统中二次额定负载问题的出现。二次设备与保护装置的配合比较复杂,效率较低。最后,信息共享难度较大。在常规变电站系统中,信息处理的及时有效性较低,同时共享难度也很大,设备之间不具备互操作性,信息在传输过程中有时间间隔,无法确保传递信息的高效性,这也降低了变电站运行维护工作的效率和水平。
4 智能变电站与常规变电站运行维护的关键区别
4.1在保护功能压板结构投退方面的改变
常规变电站在进行保护功能是通过“硬压板”的形式来实现后台系统的保护,然后在后台界面中实现。而现在变成了“软压板”的结构形式。对于原来投退的保护装置来说,变电站的操控人员只需要在后台的屏幕控制台上就可以完成操作,通过强大的网络控制系统,实现远程无人监控任务。
4.2开关跳合闸压板投退和GPRS的作用
智能变电站较之于常规变电站,其主要差异在于将跳闸、合闸压板结构简化为软件操作系统,因此也可在后台实现开关跳闸、合闸操作。智能变电站的操作人员和管理人员可根据后台监控进行实时跳、合闸操作。在智能变电站中,所有开关保护装置的跳、合闸都在智能控制装置中,都可以通过后台实现智能控制。同时,GPRS 在两种变电站中的作用也存在着较大的差别。比如,将 GPRS 应用于常规变电站中,可以确保变电站各种操作时间的统一性,有利于及时、准确地找出问题,并快速解决问题;对于智能变电站而言,GPRS 可以保证变电站内部的时间同步,实现了数字信号的有效保护,在故障问题的发现、处理层面上,起到了有效的保护作用。同时,将 GPRS技术应用于智能变电站中,还可以实现区域变电站间的信息传递,从而实现区域电力的高效监控和优化调度。
4.3检修状态压板的作用也有所不同
在常规变电站中,检修板的主要功能是完成对故障的排除,了解故障的信息状态,以防故障信息对站控层面系统的干扰,是最简单的,也是原始的作用形态。但是相对智能变电站来说,却成为实现设备检修的全过程中不会发生误操作的,能够有效地组织电闸的误动作,起到良好的、积极的保护作用。而测控层面的装置以及其他装置就可以完全设置成为相对应的检修状态的硬压板形式。智能变电站在进行装置的检修状态压板复用以后,能够利用其网络提供的数据实现标记,将检修板的正反面印上“检修”的字样,这样就方便装置内部的逻辑关系可以对字样实行简单的提取。例如,如果保护装置的“检修状态压板”实现复用以后,而智能操作箱而没有复用,开关也就不可能实现跳闸功能。这是由于智能操作箱在处于检修状态的时候,检修压板会处于不被使用的状态下,而且二者之间的状态没有对应。
4.4改变设备验收、巡视方式和重点
与常规变电站相比,现代化的智能变电站主要是采用变电站间的SCD配置文件来实现二次回路的,在合法检测过程中,内、外方面描述的数据模型基本一致。这就要求厂内联合调制,并在实际调制过程中,对系统集成设备进行有效安装,对文件进行优化配置。如果调试工作已经在项目中完成,而且完成了多数任务量,则可以实现变电站工作量的最优化。 同时,智能变电站的应用改变了常规变电站二次设备巡视的重点,即智能变电站二次设备网络化实现了数据信息在设备之间的有效共享。比如,某合并单元所收集的电压、电流信息数据可同时被母线保护、主变保护和测控设备共享,而且智能变电站终端所收集到的开关和刀闸信息可利用 GOOSE 网络与测控保护设备、合并单元共享。实践中,如果上述装置出现了故障问题,且影响范围相对较大时,则相当于一次设备故障问题的处理。
结语
总之,智能电网是当今世界电力乃至能源产业发展变革的最新动向,代表着未来发展的方向和社会的进步,智能化变电站是智能电网的重要基础和支撑。随着电网一批智能变电站的相继投运,我们必须熟练掌握智能化变电站运维的关键技术,总结实际运行经验,提高运维水平,确保智能电网变电站的安全稳定运行。
参考文献
[1] 王璐.智能变电站过程层组网分析与应用[J]. 电力系统保护与控制,2012,02:141-144+150.
[2] 王强,贺洲强. 智能变电站运行维护管理探讨[J]. 电力安全技术,2012,05:1-5.
[3] 李瑞生,李燕斌,周逢权. 智能变电站功能架构及设计原则[J]. 电力系统保护与控制,2010,21:24-27.