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【摘 要】 随着当前未来电网发展的必然方向就是智能电网,我国对于智能电网的建设已进入了一个全新新时期。智能变电站作为电网的重要组成部分,其智能化的建设实现将对建设整个电网智能化起到关键作用。而保证智能化变电站智能化目标实现的关键因素就是其运行维护技术的运用,因此,通过对智能化变电站运行维护技术的探讨进而提高其运行水平和社会效益对整个国家电网来说具有积极意义。
【关键词】 智能变电站;运行维护;技术要点
一、智能变电站的系统结构
智能变电站系统结构上主要分为三个层次:即过程层、间隔层、站控层。系统结构图如图1所示。
从图中不难看出与常规变电站有以下区别:
1)增加过程层:过程层包括合并单元(MU),智能单元(智能终端)。即把以前保护中的信息采集模块和操作模块剥离出来,组成性能单一的装置。
2)信息数字化:交流量、直流量全转换为数字量。交流量和直流量由电缆传输,数字量只能由光缆传输。
3)信息共享标准化:信息共享,采集到的数据(交流数据、遥信数据)组成一个网络,需要这些数据的设备都可以从网络上直接获得;信息标准化,所有信息都遵循61850系列标准,不同厂家设备之间可以直接进行联系。
二、变电站智能化维护要解决的问题
在以前的變电站中一般使用的是电压互感器和电流互感器,而在变电站的智能维护系统中采用的是电子互感器,这样就不使电路发生因为电流或电压造成的电路保护问题。而且变电站智能化系统中使用的是光纤来传递信号的,这样就避免了因电线传送带来的问题。尽管变电站智能化维护的性能提高了很多,但是我国的变电站智能化和自动化维护系统还是存在以下的一些问题的。
(一)智能维护的可靠性问题
由于我们使用电子互感器代替了电压互感器和电流互感器,而且电子互感器都是使用外部电源的,如果发生断电或者是线路出现问题就会切断电子互感器的电源,从而造成互感器停止工作,从而影响整个变电站智能化维护系统的可靠性。另外,电子互感器受外界影响的因素也是很多的,受电磁场和温度以及噪声的影响较大,如果周围环境中的电磁场较大,也会影响电子互感器的正常工作,如果外界环境的温度较高也会影响互感器的正常工作,如果外界环境中的噪声较大,也会影响互感器的正常工作,进而影响变电站智能化维护的可靠性。
(二)智能系统的快速保护问题
电子互感器能够通过一定的装置将信号传递给测控装置,这样才能判断变电站的运行是否正常。而这个传送是比较繁琐的,它不是一步完成的,要通过很多步来实现的,这样的传送方式会造成信息传送的时间较长,影响系统的快速保护。这样就很容易造成快写保护的时间比较长,不能及时的完成信号的保护。变电站智能化维护系统的快写保护的时间会明显的比以往的变电站的要长,这也是一个要解决的问题。
(三)智能系统的安全性问题
变电站智能化维护系统需要及时的把信息进行传送,同时也要把信息和其他的部门进行共享,这也是容易造成信息泄露的原因。以前的变电站的信息只是在一定的范围里进行传送的,这样基本上不会受到信息的破坏。自从引进了智能维护系统后,就要将信息共享并且都是通过网络系统进行信息的传送的,这样就容易受到外来人员的攻击,从而造成信息的泄露和破坏,从而造成整个智能化维护系统不能正常的工作,所以安全问题是一个要解决的重要问题。
(四)装置安装保护的问题
变电站智能维护系统的一些装置是需要在户外安装控制柜的,但是这些控制柜对外界环境的要求比较高,这也是一个要解决的重要问题。
三、智能化变电站运行维护技术要点分析
(一)一次设备运维
智能变电站其主要特点就是设备操作智能化,设备可实现无缝连接,自动化水平有所提高。特别是在设备上采用了微机、电力电子技术等新型传感器技术使得设备能够自动根据电压波形图调整电压,把握跳合闸时间,从而确保电压稳定正常。对于一次设备运行和维护主要包括以下几个方面。
(1)电子式电压互感器
当电压不平衡时,如果一相为零,如果另两相电压不升高,则为一相采集异常,如果另两相电压升高或升高为线电压,则为一相接地故障。如果合并单元采集器出现问题,则造成问题的可能原因是光纤回路和采集器发生故障。遇到数据采集异常时采取防止保护及自动装置误动的技术措施从而确保计量不出现异常和遗漏。
(2)电子式电流互感器
电子式电流互感器本体发热,装置内部有放电声或者异常声音,采集灯显示异常信号。出现以上情况时应向相关部门汇报,并联系生产厂家进行更换处理。在进行更换时应注意如果互感器出现问题只需替换电子互感器不需要替换合并单元。为了避免影响电子式互感器寿命,在停电检修时,应先关闭合并单元电源。送电前应先将电源合上,避免激光电源长期工作。
(3)智能断路器
对于智能断路器主要包括气体的检漏和SF6含水量检测。对于气体的检漏要使用专用的检漏仪,防治焊缝、密封面和管路接头处密封不严或有裂缝情况的出现。在设备运行时,如果设备内部发生闪络等现象,会导致SF6分解出多种产物;加上由于大气中的水份渗透到绝缘中。这些情况会造成设备内部形成较高的含水量。在较高的气压下,过量的水分会导致气绝缘气体的绝缘性下降从而影响断路器的正常工作。要定期对断路器进行巡检包括检查接线头有无松动,瓷套有无破损等情况从而避免闪络的现象发生。
(二)二次设备的维护
对于智能变电站来说以往传统变电站对二次设备检查模式已不能满足现代电力发展的要求,因此需要对与智能化变电站二次设备的维护提出更高的要求。
(1)监控系统
监控各装置数据集配置正确。结合实际的操作功能检查要重点检查全站SCD配置文件。
(2)网络交换机及网络分析仪
要确保交换机的配置、型号、额定参数应与设计相符合。网络分析仪在维护中应重点关注对网络报文的解析能力,要求其能简单明了的显示网络报文所代表的含义,应用颜色来区分和标记异常报文。
(3)保护装置
主要观察设备本身是否运行正常、是否有告警信息、从装置背后观察GOOSE和MU通讯光口闪烁是否正常、光纤熔接有无断点。同时要注意在现场工作前,按要求投入“装置检修状态”压板;在保护工作结束验收时,应确保护状态是为许可前状态,装置无故障或告警信号,保护定值及定值区切换正确,GOOSE链路正常等。
(三)运行监视和故障分析
在智能变电站中,一次设备和二次设备之间的开关位置信号、控制信号等信息的传输是通过光纤网络来进行的。具过程体来说,就是过程层与间隔层之间、间隔层和变电站层之间都是通过光纤网络进行连接的。设备通过网络信息自动化操作,可以方便快捷的进行自我操作,一旦出现问题,能及时发现。同时,智能变电站把信息通过网络进行传输,通过具有故障录波功能的设备,可以完成对通过的信息进行记录和监控,同时也可以直接把信息传送到后台系统中。此外,通过微机、电力电子技术等新型传感器技术,能够完成信息的采集并独立进行检测,为设备检修提供一定的数据依据。
四、结语
随着人口和用电单位的增加,也给电网的工作量带来了很大的变化,这样为了提高变电站的工作效率,就要实现变电站的智能化维护,这样就会比以往的变电站控制有很大的提高。目前,我国的变电站的智能化和自动化还是和国外存在很大的差距的,不管是硬件设备还是软件部分都存在一些不足,我国的变电站智能化维护还是需要很大的改进和发展的。
参考文献:
[1]张炜.浅析智能变电站与常规变电站运行维护的几点关键区别[J].中国高新技术企业,2013,15:125-127.
[2]李峰.智能变电站运行维护中应注意几点问题分析[J].中国高新技术企业,2013,20:137-138.
[3]王劲松.智能变电站运行维护中的关键问题分析[J].江西建材,2013,06:293-294.
【关键词】 智能变电站;运行维护;技术要点
一、智能变电站的系统结构
智能变电站系统结构上主要分为三个层次:即过程层、间隔层、站控层。系统结构图如图1所示。
从图中不难看出与常规变电站有以下区别:
1)增加过程层:过程层包括合并单元(MU),智能单元(智能终端)。即把以前保护中的信息采集模块和操作模块剥离出来,组成性能单一的装置。
2)信息数字化:交流量、直流量全转换为数字量。交流量和直流量由电缆传输,数字量只能由光缆传输。
3)信息共享标准化:信息共享,采集到的数据(交流数据、遥信数据)组成一个网络,需要这些数据的设备都可以从网络上直接获得;信息标准化,所有信息都遵循61850系列标准,不同厂家设备之间可以直接进行联系。
二、变电站智能化维护要解决的问题
在以前的變电站中一般使用的是电压互感器和电流互感器,而在变电站的智能维护系统中采用的是电子互感器,这样就不使电路发生因为电流或电压造成的电路保护问题。而且变电站智能化系统中使用的是光纤来传递信号的,这样就避免了因电线传送带来的问题。尽管变电站智能化维护的性能提高了很多,但是我国的变电站智能化和自动化维护系统还是存在以下的一些问题的。
(一)智能维护的可靠性问题
由于我们使用电子互感器代替了电压互感器和电流互感器,而且电子互感器都是使用外部电源的,如果发生断电或者是线路出现问题就会切断电子互感器的电源,从而造成互感器停止工作,从而影响整个变电站智能化维护系统的可靠性。另外,电子互感器受外界影响的因素也是很多的,受电磁场和温度以及噪声的影响较大,如果周围环境中的电磁场较大,也会影响电子互感器的正常工作,如果外界环境的温度较高也会影响互感器的正常工作,如果外界环境中的噪声较大,也会影响互感器的正常工作,进而影响变电站智能化维护的可靠性。
(二)智能系统的快速保护问题
电子互感器能够通过一定的装置将信号传递给测控装置,这样才能判断变电站的运行是否正常。而这个传送是比较繁琐的,它不是一步完成的,要通过很多步来实现的,这样的传送方式会造成信息传送的时间较长,影响系统的快速保护。这样就很容易造成快写保护的时间比较长,不能及时的完成信号的保护。变电站智能化维护系统的快写保护的时间会明显的比以往的变电站的要长,这也是一个要解决的问题。
(三)智能系统的安全性问题
变电站智能化维护系统需要及时的把信息进行传送,同时也要把信息和其他的部门进行共享,这也是容易造成信息泄露的原因。以前的变电站的信息只是在一定的范围里进行传送的,这样基本上不会受到信息的破坏。自从引进了智能维护系统后,就要将信息共享并且都是通过网络系统进行信息的传送的,这样就容易受到外来人员的攻击,从而造成信息的泄露和破坏,从而造成整个智能化维护系统不能正常的工作,所以安全问题是一个要解决的重要问题。
(四)装置安装保护的问题
变电站智能维护系统的一些装置是需要在户外安装控制柜的,但是这些控制柜对外界环境的要求比较高,这也是一个要解决的重要问题。
三、智能化变电站运行维护技术要点分析
(一)一次设备运维
智能变电站其主要特点就是设备操作智能化,设备可实现无缝连接,自动化水平有所提高。特别是在设备上采用了微机、电力电子技术等新型传感器技术使得设备能够自动根据电压波形图调整电压,把握跳合闸时间,从而确保电压稳定正常。对于一次设备运行和维护主要包括以下几个方面。
(1)电子式电压互感器
当电压不平衡时,如果一相为零,如果另两相电压不升高,则为一相采集异常,如果另两相电压升高或升高为线电压,则为一相接地故障。如果合并单元采集器出现问题,则造成问题的可能原因是光纤回路和采集器发生故障。遇到数据采集异常时采取防止保护及自动装置误动的技术措施从而确保计量不出现异常和遗漏。
(2)电子式电流互感器
电子式电流互感器本体发热,装置内部有放电声或者异常声音,采集灯显示异常信号。出现以上情况时应向相关部门汇报,并联系生产厂家进行更换处理。在进行更换时应注意如果互感器出现问题只需替换电子互感器不需要替换合并单元。为了避免影响电子式互感器寿命,在停电检修时,应先关闭合并单元电源。送电前应先将电源合上,避免激光电源长期工作。
(3)智能断路器
对于智能断路器主要包括气体的检漏和SF6含水量检测。对于气体的检漏要使用专用的检漏仪,防治焊缝、密封面和管路接头处密封不严或有裂缝情况的出现。在设备运行时,如果设备内部发生闪络等现象,会导致SF6分解出多种产物;加上由于大气中的水份渗透到绝缘中。这些情况会造成设备内部形成较高的含水量。在较高的气压下,过量的水分会导致气绝缘气体的绝缘性下降从而影响断路器的正常工作。要定期对断路器进行巡检包括检查接线头有无松动,瓷套有无破损等情况从而避免闪络的现象发生。
(二)二次设备的维护
对于智能变电站来说以往传统变电站对二次设备检查模式已不能满足现代电力发展的要求,因此需要对与智能化变电站二次设备的维护提出更高的要求。
(1)监控系统
监控各装置数据集配置正确。结合实际的操作功能检查要重点检查全站SCD配置文件。
(2)网络交换机及网络分析仪
要确保交换机的配置、型号、额定参数应与设计相符合。网络分析仪在维护中应重点关注对网络报文的解析能力,要求其能简单明了的显示网络报文所代表的含义,应用颜色来区分和标记异常报文。
(3)保护装置
主要观察设备本身是否运行正常、是否有告警信息、从装置背后观察GOOSE和MU通讯光口闪烁是否正常、光纤熔接有无断点。同时要注意在现场工作前,按要求投入“装置检修状态”压板;在保护工作结束验收时,应确保护状态是为许可前状态,装置无故障或告警信号,保护定值及定值区切换正确,GOOSE链路正常等。
(三)运行监视和故障分析
在智能变电站中,一次设备和二次设备之间的开关位置信号、控制信号等信息的传输是通过光纤网络来进行的。具过程体来说,就是过程层与间隔层之间、间隔层和变电站层之间都是通过光纤网络进行连接的。设备通过网络信息自动化操作,可以方便快捷的进行自我操作,一旦出现问题,能及时发现。同时,智能变电站把信息通过网络进行传输,通过具有故障录波功能的设备,可以完成对通过的信息进行记录和监控,同时也可以直接把信息传送到后台系统中。此外,通过微机、电力电子技术等新型传感器技术,能够完成信息的采集并独立进行检测,为设备检修提供一定的数据依据。
四、结语
随着人口和用电单位的增加,也给电网的工作量带来了很大的变化,这样为了提高变电站的工作效率,就要实现变电站的智能化维护,这样就会比以往的变电站控制有很大的提高。目前,我国的变电站的智能化和自动化还是和国外存在很大的差距的,不管是硬件设备还是软件部分都存在一些不足,我国的变电站智能化维护还是需要很大的改进和发展的。
参考文献:
[1]张炜.浅析智能变电站与常规变电站运行维护的几点关键区别[J].中国高新技术企业,2013,15:125-127.
[2]李峰.智能变电站运行维护中应注意几点问题分析[J].中国高新技术企业,2013,20:137-138.
[3]王劲松.智能变电站运行维护中的关键问题分析[J].江西建材,2013,06:293-294.