新一代智能变电站技术综述_唐卫华
智能变电站一次设备智能化技术的现状及展望
智能变电站一次设备智能化技术的现状及展望引言随着信息技术的不断发展,智能变电站已成为电力系统建设中的重要组成部分。
在智能变电站中,一次设备的智能化技术发挥着关键作用。
本文将探讨智能变电站一次设备智能化技术的现状,并展望其未来发展的方向。
一、智能变电站一次设备智能化技术的现状智能变电站一次设备的智能化技术取得了显著的进展,主要体现在以下几个方面:1. 远程监测与诊断智能变电站一次设备通过传感器和数据通信技术,可以实现远程监测与诊断。
监测中心可以随时获取一次设备的运行状态、参数和故障信息,从而及时处理并调整运行策略,提高设备的可靠性和运行效率。
2. 自动化控制与调节智能变电站一次设备智能化技术还包括自动化控制与调节。
通过自动控制系统,可以实现对变电站一次设备的自动操作和调节,无需人工干预。
自动化控制系统可以根据电力系统的负荷情况和电网的接入情况,实时调整设备的运行参数,提高系统的稳定性和响应能力。
3. 故障诊断与预测智能变电站一次设备智能化技术还具有故障诊断与预测的能力。
通过对设备运行状态数据的实时分析,可以判断设备是否存在故障,并提前预测可能出现的故障。
这有助于及时采取措施修复设备故障,避免设备损坏和停机带来的经济损失。
二、智能变电站一次设备智能化技术的展望智能变电站一次设备智能化技术还有很大的发展空间,可以在以下几个方面提出展望:1. 数据分析与挖掘随着大数据技术的不断发展,智能变电站一次设备智能化技术可以更好地利用设备运行数据进行分析和挖掘。
通过深入挖掘数据潜力,可以发现设备运行中的隐含问题,并提供更精确的预测和诊断服务。
2. 自适应优化控制智能变电站一次设备智能化技术可以进一步发展自适应优化控制算法,通过对设备运行数据和电力系统负荷数据的实时分析,自动调整设备的工作模式和参数。
这将有助于提高设备的运行效率和电力系统的稳定性。
3. 人工智能应用智能变电站一次设备智能化技术将与人工智能技术结合,实现更智能的设备操作和决策。
试析智能化变电站关键技术及未来展望
试析智能化变电站关键技术及未来展望近些年来随着电网技术的快速发展,智能电网成为时代发展的新趋势。
智能变电站的普及和发展是这种趋势的具体体现。
在电力技术快速发展的今天,智能变电站在电力网络中的作用越来越重要,不仅要承担传统变电站的各项功能,同时还具有新功能。
当前随着智能电网的不断普及和推广,智能变电站的发展已成为深入发展的重要前提,在今后的发展中应该进一步加强智能变电站的研究。
标签:智能化;变电站;关键技术;未来愿望一、智能变电站的概念《智能变电站技术导则》对智能变电站进行了定义,智能变电站是采用先进的智能设备,通过数字通讯技术的辅助,根据需要对电网进行自动控制、智能调节以及在线分析决策等工作的具有高级功能的变电站。
智能变电站的智能实际上是指变电站像人一样可以进行自我调节,这一点是智能变电站和数字化变电站最大的区别。
数字化变电站主要强调实现变电手段的数字化,但是,目前我国电网经历了一段时期的发展,已经达到了一定的水平,简单的数字化要求已经不能满足电网的进一步提升,在建设坚强智能电网的规划和目标下,智能变电站更加符合我国电网的发展前景,因此应运而生。
智能变电站是一种可以实时进行信息采集、测量、控制、保护和检测等,实现自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互助等功能的新型变电站管理模式。
智能变电站比数字化变电站更加先进和智能,更加能够满足智能电网的建设要求。
二、智能变电站技术的特点智能变电站主要指的是由先进可靠、节能环保、数字化集成设备组合而成的一種自动实现信息采集、测量、保护、计量以及监测等基本功能,同时还能承担电网自动控制、在线分析决策、智能调节以及协调互动等高级功能的变电站。
智能变电站是传统变电站的新发展,与传统发电站相比更具优势。
智能变电站有其自身特点,详细分析智能变电站技术的特点是了解其应用的重要前提。
智能变电站技术是信息处理技术和计算监控技术的有机融合。
设备集成化和智能化控制是智能变电站技术的主要特点。
智能变电站技术解决方案
智能变电站平台
提供统一的平台,实现变电站 的监控、控制、保护、计量等 功能。
系统功能
数据采集
智能变电站系统能够实时采集电网运行数据,包括电压、 电流、功率等参数。
数据处理
系统对采集到的数据进行处理和分析,提供电网运行状态 监测、故障诊断和预警等功能。
智能变电站具有高效、可靠、安全、环保 等特点,提高电网运行效率和供电质量。
智能变电站定义
技术特点
技术优势
01 提高运行效率
智能变电站采用自动化和智能化技术,减少人工干预, 提高运行效率。
02 增强安全性
智能变电站通过实时监测和预警,及时发现和处理潜在 的安全隐患,提高电网运行的安全性。
03 优化资源配置
降低运维成 本
智能变电站减少了 人工干预,降低了 运维成本,提高了 经济效益。
促进绿色发 展
智能变电站采用环 保技术和节能措施, 有助于减少能源消 耗和环境污染,促 进绿色发展。
06
智能变电站发展趋势
技术创新方向
智能化升级
智能变电站将向更高程度的自动化、智能化发展, 提升运行效率和安全性。
Байду номын сангаас
数字化转型
谢谢
智能变电站技 术解决方案
目录
01 智能变电站概述 02 智能变电站关键技术 03 智能变电站系统架构 04 智能变电站解决方案 05 智能变电站应用案例 06 智能变电站发展趋势
01
智能变电站概述
定义与特点
智能变电站采用先进的信息、通信和控制 技术,实现变电站运行管理自动化、信息 化和互动化。
04
智能变电站解决方案
智慧变电站:新一代智能变电站的概念及建设目标阐述
智慧变电站新一代智能变电站的概念及建设目标阐述导读智能变电站是建设智能电网的关键环节和重要内容,一次设备的智能化是智能变电站与传统变电站的重要区别,研究智能变电站一次设备智能化技术具有重要的意义和价值。
智能变电站是建设智能电网的关键环节和重要内容,一次设备的智能化是智能变电站与传统变电站的重要区别,研究智能变电站一次设备智能化技术具有重要的意义和价值。
出了智能变电站一次设备智能化的相关建议。
智能电网是构建全球互联、高度智能、清洁环保、高效利用、友好互动的全球能源互联网的重要支撑,是承载和推动新一轮能源革命的基础平台。
发展智能电网有利于清洁可再生能源的开发利用、资源的最优配置、雾霾的治理以及电动汽车等新型高科技产业的快速发展,发展智能电网已成为我国能源发展的战略目标。
未来的智能电网将采用先进的材料技术、可再生能源发电技术、传感技术、通信技术、超导技术、储能技术、先进控制理论,使得能源开发更清洁,利用更高效,配置更优化,碳排放量更低。
未来的智能电网将实现微电网与特高压骨干电网协同发展,电网与用户友好互动,从而更好的服务于国民经济的发展。
“绿色供电、智慧用电”是智能电网内涵的深刻体现。
智能变电站是坚强智能电网的基石和重要支撑,而一次设备的智能化是智能变电站建设的关键环节。
1.智能变电站概念及其建设目标智能变电站采用先进、环保、集成、可靠、低碳的智能设备,能够自动完成信息采集、测量、计量、保护、在线监测、自诊断等基本功能,支持电网实时智能调节、自动控制、协同互动、在线分析决策等功能[1-4]。
新一代智能变电站技术是在传统变电站技术基础上的不断创新和变革,其不断融合先进、前瞻的新技术,运行经济环保,设备先进适用可靠,使电网运行更安全稳定。
新一代智能变电站为集自我保护、控制和管理功能于一体的高度智能体,具备智能化、协同互动、即插即用和集成化等技术特征。
新一代智能变电站建设的目标:采用先进的技术手段将站内的高压一次设备高度集成、二次设备高度集成、设备与建筑物高度集成,高度集成设备的设计、制造、调试均在工厂内一体化完成,设备技术先进可靠;新一代智能变电站功能齐全、智能化程度高、调试及维护灵活方便、运行稳定可靠;装配式建设、标准化设计、工厂化加工是新一代智能变电站设备模块化的主要体现;新一代智能变电站内部之间及其与站外的通信准确可靠,结构布局合理,尽可能地节约土地、能源、水、材料等资源,有效减少环境污染和生态破坏;新一代智能变电站具有效率最大化、维护量最小化、资源节约化、环境友好化、信息资源最优化的优势;新一代智能变电站支持与多级调控中心的信息传输。
新时期我国变电站的智能化及数字化技术分析
新时期我国变电站的智能化及数字化技术分析【摘要】在我国大力发展智能电网的时期,对于变电站的智能化有了很高的要求。
本文结合笔者实际工程经验,首先介绍了我国变电站智能化和数值化技术的特点,分析了目前国内外较新的综合自动化技术,指出智能化变电站是变电站自动化技术发展的必然方向。
【关键词】变电站;智能化;数字化变电站是电网输配电的主要组成部分,它是由众多的一次和二次设备组成、作为整个电网的一个节点,在电网中担负着电能的传输、分配任务,变电站继电保护、监控自动化系统是构成变电站自动化系统的基础,对变电站内设备进行统一监测、管理、协调和控制。
同时,它又必须与电网调度自动化系统进行实时有效的信息交换、消息共享,优化电网操作,提高电网安全稳定运行水平。
智能化是当今电网发展的新趋势,数字化变电站是智能电网建设的物理基础,数字化变电站试点应用是目前电网建设和变电站技术发展的新热点,也将成为未来变电站自动化技术的发展趋势和方向。
1.变电站智能化智能化变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术,以一次设备参量数字化和标准化、规范化信息平台为基础,实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能,达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行,可再生能源“即插即退”等目标的变电站。
智能变电站实现形式基于数字化变电站,但在支撑智能电网建设、可再生能源即插即退等智能性方面,有更高的要求。
以智能一次设备和统一信息平台为基础,通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术,实现变电站设备的远程监控、程序化自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策、网络故障后的自动重构以及与调度中心信息的灵活交互。
数字化变电站实现了一二次设备的数字化,而智能化变电站是实现了一二次设备的智能化,运行管理的自动化,操作监视的可视化。
智能变电站更深层次体现出坚强智能电网的信息化、自动化和互动化的技术特点。
变电站自动化与智能化技术综述
变电站自动化与智能化技术综述随着现代化技术的不断发展,传统的变电站正经历着自动化和智能化的转型。
变电站自动化与智能化技术的应用,不仅提高了电力系统的运行效率和可靠性,还为能源管理带来了许多创新。
本文旨在对变电站自动化与智能化技术进行综述,探究其在电力系统中的应用和未来发展趋势。
首先,变电站的自动化技术是提高电力系统运行效率和安全性的关键。
自动化技术可以实现变电站的监测、控制和保护功能的自动化,减少了操作人员的工作负担,同时提供了更加准确和可靠的运行数据。
自动化技术还可以实现对变电站设备的智能巡检和预警,及时发现潜在故障,减少事故发生的可能性。
其次,智能化技术的应用将进一步提高变电站的运行效率和可靠性。
智能化技术可以通过信息化系统实现对变电站设备的远程监测和管理,及时掌握设备运行状态,并进行故障排除和维修。
智能化技术还可以利用人工智能算法和大数据分析技术,对电力系统的运行数据进行深度挖掘和分析,提供精准的运行预测和决策支持,进一步降低运营成本和风险。
变电站自动化与智能化技术的发展离不开现代通信技术的支持。
随着5G通信技术的广泛应用,变电站与其他电网设备之间的信息交流将更加便捷和快速。
这为变电站的自动化和智能化提供了更好的技术基础。
另外,物联网技术的应用也将推动变电站自动化和智能化的发展,通过无线传感器和智能设备的互联互通,实现设备状态的实时监测和控制,提高变电站的运行效率和可靠性。
然而,变电站自动化与智能化技术的发展也面临一些挑战。
首先,技术的安全性和可靠性是关键问题。
自动化和智能化技术的应用需要保证数据的安全传输和存储,防止被黑客攻击和数据泄露。
其次,技术的成本和投资也是制约因素。
自动化和智能化设备的采购和维护成本较高,需要对投资和盈利进行全面考虑。
此外,操作人员的技术水平和培训也是一个重要问题,要确保他们可以熟练掌握自动化和智能化设备的使用和维护。
未来,变电站自动化与智能化技术将继续在电力系统中发挥重要作用。
新一代智能变电站技术方案探讨
新一代智能变电站技术方案探讨作者:王晓东刘世立来源:《电子技术与软件工程》2016年第02期摘要随着经济和电力技术的发展,各种新技术、新设备在变电站的建设过程中得到了广泛的应用。
我国变电站的发展经历了传统变电站、综合自动化变电站、数字化变电站、智能变电站和目前的新一代智能变电站,本文针对新一代智能变电站进行分析,介绍了新一代智能变电站的产生背景及技术现状和方案设备构成。
【关键词】新一代智能变电站新一代智能变电站是电网技术发展的必然趋势,智能变电站做为智能电网建设的重要环节之一,是电网最重要的基础运行参量采集点、管控执行点和未来智能电网的支撑点,其发展建设的水平将直接影响到我国智能电网建设的总体高度。
建设具体信息化、自动化、互动化的坚强智能电网对变电站的发展提出了更高了要求。
1 新一代智能变电站产生背景常规变电站安全、可靠性不高,大多数电站采用传统设备,尤其是二次设备中的继电保护和自动装置等,采用的是电磁式货晶体管式,结构比较复杂并且本身没有故障自检功能,靠不定期维护去发现解决问题,或者等到保护装置发生误动或拒动后才发现问题。
并且占地规模大,维护工作量也大,电压质量的可控性不高,变电站的实时控制性能较差。
智能变电站存在三个矛盾:“集成”与“就地分散”;“网络化”与“可靠性”;“不透明”与“便捷化运维管理”。
智能变电站投资大;建设周期长。
而新一代智能变电站性能提升;集成整合;支持调控。
2 新一代智能变电站技术现状截至2014年底,国家电网公司累计建成1500余座智能变电站,实现了智能开关设备、电子式互感器等关键设备的规模应用;建设投运了6 座“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”的新一代智能变电站。
建设范围覆盖66kV-750kV电压等级,在标准制定(发布智能变电站系列标准100余项,并逐步完善)、方案设计(涵盖750kV及以下变电站工程典设方案)、设备研制、工程建设(统一规划、统一标准、统一建设)和运行维护(积累经验适应“三集五大”建设)等领域实现了重大突破。
智能变电站发展与未来
智能变电站发展与未来随着科技的不断进步和智能化的发展,智能变电站也逐渐成为电力行业的一个重要发展方向。
智能变电站是将先进的通信、计算、控制和保护技术应用于电力变电设备中,实现设备之间的互联互通和自动化操作,从而提高变电站的运行效率和可靠性。
未来,智能变电站有望在以下几个方面取得更加突出的发展。
智能变电站将实现智能化运行管理。
在传统的变电站中,设备之间的通信是通过人工或者简单的设备接口完成的,操作员需要手动操作各个设备,无法实时监测设备运行情况。
而在智能变电站中,各个设备通过互联网进行数据传输,可以实时监测设备的运行状态,并进行故障预警和智能分析。
操作员可以通过智能终端对变电站进行远程监控和操作,实现对设备的远程管理和智能运行,大大提高了变电站的运行效率和可靠性。
智能变电站将实现智能化的电力负荷管理。
随着电力需求的增加和新能源的大规模接入,电网的负荷管理变得越来越复杂。
而智能变电站可以通过智能化的负荷预测和优化算法,实现对电网负荷的精确预测和调节。
智能变电站还可以根据电力需求和能源供应的情况,对电网进行智能调度和控制,实现对电力负荷的实时优化和平衡。
这样不仅可以提高电网的供电质量和稳定性,还可以最大限度地利用清洁能源,推动新能源的发展和利用。
智能变电站将实现智能化的设备保护和故障处理。
传统的变电站中,设备的保护和故障处理主要依靠人工操作和保护装置,容易出现错误和延误。
而智能变电站可以通过智能保护设备和自动化控制系统,实现对设备的实时保护和故障处理。
智能保护装置可以根据设备的运行状态和故障情况,自动判断故障的类型和位置,并采取相应的保护措施,防止故障扩大和电力事故的发生。
这样不仅可以提高设备的保护能力和运行可靠性,还可以提高变电站的安全性和稳定性。
智能变电站将实现与智能电网的互联互通。
智能电网是未来电力系统的发展趋势,它通过先进的通信和信息技术,实现电力系统内外各个环节的互联互通和智能化运行。
智能变电站作为智能电网的一个重要组成部分,将实现与智能电网的互联互通。
智能化变电站技术介绍
智能化变电站技术介绍在当今的电力系统中,智能化变电站技术正发挥着日益重要的作用。
它不仅提升了电力供应的稳定性和可靠性,还为能源的高效利用和智能化管理开辟了新的途径。
智能化变电站是采用先进的传感器、智能控制和通信技术,实现对变电站设备的实时监测、控制和保护的一种新型变电站。
与传统变电站相比,其具有更高的自动化水平、更强的信息化处理能力和更优的运行效率。
从设备层面来看,智能化变电站的一次设备实现了智能化。
比如智能变压器,它能够实时监测自身的运行状态,包括油温、油位、绕组温度等参数,并将这些数据传输给监控系统。
智能开关设备则具备了电动操作、状态监测和故障诊断等功能,大大提高了开关设备的可靠性和维护效率。
在二次系统方面,智能化变电站采用了基于IEC 61850标准的通信体系。
这一标准统一了变电站内各种设备的通信接口和数据模型,使得不同厂家的设备能够实现无缝通信和互操作。
通过高速以太网,实现了数据的快速传输和共享,为变电站的智能化控制和管理提供了有力支撑。
智能化变电站的监测系统也非常先进。
它通过各种传感器,如光学互感器、局部放电传感器等,实时采集设备的运行数据。
这些数据经过处理和分析,能够及时发现设备的潜在故障和异常,为设备的预防性维护提供依据。
例如,通过对变压器油中溶解气体的分析,可以早期判断变压器是否存在内部故障;利用局部放电监测技术,可以发现开关柜内的绝缘缺陷。
智能化的控制和保护系统是智能化变电站的核心之一。
它能够根据实时的电网运行状态和故障情况,快速准确地做出控制和保护动作。
与传统的保护装置相比,智能化保护系统具有更高的灵敏度和选择性,能够更好地适应复杂的电网运行环境。
在智能化变电站中,自动化系统也得到了极大的提升。
它实现了变电站的无人值守运行,通过远程监控和控制,减少了人工干预,提高了运行效率和安全性。
同时,自动化系统还具备了智能化的操作票生成和管理功能,大大降低了操作失误的风险。
此外,智能化变电站还具有良好的扩展性和兼容性。
探讨变电站智能化改造关键技术
探讨变电站智能化改造关键技术随着电力行业的快速发展,变电站智能化改造成为了提高电力供应稳定性和效率的重要手段。
其意义不仅仅在于提升生产效能,同时还有助于提高电网的稳定性和经济性。
本文主要探讨变电站智能化改造的关键技术。
1.智能终端设备智能终端设备是变电站智能化改造中的核心技术,是实现设备自主控制、数据采集和远程监控的重要工具。
智能终端设备主要包括智能终端控制器、数据传输节点、智能传感器、网络通讯设备等。
通过智能终端设备,能够实现对变电站内部设备状态进行实时监测、故障诊断和远程维护,进而提升电力设备的运行效率和可靠性。
2.大数据分析技术随着大数据技术的广泛应用,其在变电站智能化改造中也显得尤为重要。
利用大数据技术能够将变电站内部的海量数据进行采集、存储、处理等操作,从而实现对设备运行状态的实时监控、预测和评估,进而提高电力设备的管理水平。
同时,大数据技术还可以应用于对电力市场的预测、负荷预测、故障快速定位等方面,为电力运营提供更加全面、精确的支持和指导。
3.人工智能技术人工智能技术在变电站智能化改造中也有着广泛的应用。
通过应用人工智能技术,能够实现对电力设备的实时监测、故障诊断和预测。
例如,利用人工智能技术,能够对设备运行状态进行智能分析,实现对设备故障、损耗等问题的自动诊断和预测,进而提高电力设备的运行效率和可靠性。
4.信息安全技术电力系统涉及到的信息和数据都是重要的资源和资产,在变电站智能化改造中尤其需要保护。
因此,采用有效的信息安全技术,确保电力系统内部信息和数据的安全和保密是非常重要的。
包括数据加密、网络安全防护、攻击检测、审计以及安全培训等措施来确保电力系统内部的信息和数据安全。
以上为变电站智能改造的关键技术,能够对变电站的安全性、高效性、稳定性都有着重要的贡献。
因此,在变电站智能化改造中,应根据实际情况,选择相应的技术并进行合理的整合和应用,以达到最佳的智能化改造效果。
智能变电站技术介绍
智能变电站技术介绍智能变电站,是指利用先进的信息通信技术和自动控制技术,将传统的电力设备与智能化技术相结合,实现电力系统的远程监控、自动化操作和智能化管理的一种现代化电力设施。
智能变电站的引入,极大地提升了电力系统的运行效率、可靠性和安全性,成为电力行业的重要发展方向之一。
一、智能变电站的概述智能变电站通过在变电站内部加装各种传感器、无线通信装置和自动控制系统,实现对变电站设备的实时监测和远程控制。
与传统的变电站相比,智能变电站具有以下主要特点:1.实时监测:智能变电站通过各种传感器对变电设备的运行状态进行实时监测,可以及时发现和定位潜在故障隐患,为运维人员提供准确的故障诊断信息。
2.远程操作:智能变电站支持远程操作,运维人员可以通过网络远程操作变电站设备,实现对电力系统的远程控制和管理。
这样一来,在发生紧急情况时,运维人员不需要亲临变电站现场,可以通过远程操作设备,快速恢复电力系统的供电能力。
3.自动化控制:智能变电站采用先进的自动控制技术,实现对变电站设备的自动化控制。
通过预设的逻辑控制程序,智能变电站可以自主地对电力设备进行自动调节和操作,提高整个变电站的运行效率。
二、智能变电站的关键技术1.传感器技术:智能变电站中的各种传感器,如电流传感器、电压传感器等,可以实时监测电力设备的运行参数,将采集到的数据传输到监控中心,为运维人员提供准确的数据支持。
2.通信技术:智能变电站采用无线通信技术,将各个变电设备的监测数据传输到监控中心。
这样一来,运维人员可以随时随地通过电脑或移动设备获取变电站的实时运行状态,并进行远程控制。
3.自动控制技术:智能变电站通过自动控制系统,对变电设备进行自动调控和操作。
通过设定合理的逻辑控制程序,智能变电站可以自主地对设备进行智能化运行管理,提高整个电力系统的稳定性和可靠性。
4.人工智能技术:为了进一步提高电力设备的故障预测和诊断能力,智能变电站引入了人工智能技术。
通过对海量的历史数据进行分析和学习,智能变电站可以预测设备的寿命和故障概率,并提醒运维人员及时采取维修措施,降低故障风险。
基于物联网及三维可视化的新一代智能变电站建设
基于物联网及三维可视化的新一代智能变电站建设虞黎华【摘要】将先进的物联网技术以及可视化技术应用在新一代智能变电站建设中,可以提升智能变电站的设备智能状态监测水平,提高智能变电站的智能化水平。
本文主要对基于物联网及三维可视化的新一代智能变电站建设进行研究。
文中介绍了新一代智能变电站的功能特点,并对物联网技术以及三维可视化技术进行概述,在此基础上详细介绍了物联网及三维可视化技术在新一代智能变电站建设中的应用。
【期刊名称】《中国设备工程》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】2页(P81-82)【关键词】物联网;三维可视化;新一代智能变电站【作者】虞黎华【作者单位】国网湖北省电力公司宜昌供电公司,湖北宜昌 443000【正文语种】中文【中图分类】TM76智能变电站作为智能电网的重要支撑与基础,作为电网运行数据的采集源头以及命令执行单元,其智能化水平直接影响电网的智能化,因此进行智能变电站建设意义重大。
对于智能变电站建设的核心则是信息的无损采集、流畅传输以及有序应用,物联网技术主要基于RFID视频识别技术、传感器技术以及定位技术等实现信息的自动识别、采集以及获取。
同其他技术相比,三维可视化技术在信息承载、展现以及人机交互等方面具有显著优势。
基于此,将物联网技术和三维可视化技术应用到新一代智能变电站中具有极强的使用价值。
本文主要对基于物联网及三维可视化的新一代智能变电站建设进行研究,希望通过本文的介绍,为新一代智能变电站建设提供借鉴与参考。
1.1 物联网技术物联网主要基于RFID射频识别技术、传感器技术、定位技术等对信息进行识别、采集以及感知,并通过电子信息传输技术,实现信息的聚合与统一,然后基于云计算、模糊识别、数据挖掘等职能计算技术完成度信息的分析融合及处理,最终完成对世界的认知以及智能化控制。
物联网技术包括三层,即:感知层、应用层和网络层。
其中感知层主要实现对外界世界的全面智能感知、识别以及信息采集与处理;网络层属于运输层,主要基于电信网、互联网、专用网络等完成对信息的传送,实现感知层以及应用层的信息传递;应用层主要功能是智能处理,主要基于高性能计算机、人工智能以及数据库等,完成对数据的存储、挖掘以及分析,并为信息的呈现提供平台。
浅析新一代智能变电站技术
209浅析新一代智能变电站技术文/蒋秦马国亮摘要:新一代智能变电站是电网技术发展的必然趋势,智能变电站作为智能电网建设的重要环节之一,是电网最重要的基础运行参量采集点、管控执行点和未来智能电网的支撑点,其发展建设的水平将直接影响到我国智能电网建设的总体高度。关键词:新一代;智能变电站一、智能化一次设备(一)智能式隔离断路器由传统变电站断路器两侧设置隔离开关,改为将隔离功能集成到断路器中,取消了线路侧隔离开关的断路器,称之为智能式隔离断路器(DCB)。采用智能式隔离断路器可以大大简化系统的设计和接线方式、优化检修策略,具有减少设备用量、减小变电站占地面积以及节约成本等诸多优势。隔离智能式断路器的闭锁系统包括机械闭锁系统和电气闭锁系统。1.机械闭锁系统机械闭锁包括断路器分闸状态闭锁机构和断路器合闸状态时接地开关的闭锁,具体流程如图1所示。图1隔离断路器机械闭锁流程2.电气闭锁系统电气闭锁实现原则:①当隔离断路器合闸时,闭锁装置和接地开关都被锁在分闸位置;②当隔离断路器分闸、闭锁装置未启动时,隔离断路器和闭锁装置均可以操作,但接地开关操作被限制;③隔离断路器分闸、闭锁装置启动时,接地开关可以操作,隔离断路器被锁在分闸位置;④接地开关合闸时,闭锁装置和隔离断路器均不能操作;⑤接地开关分闸、闭锁装置未启动时,断路器可以操作,接地开关操作被限制;⑥接地开关分闸、闭锁装置启动时,断路器被锁在分闸位置,接地开关可以操作。因此断路器转检修操作顺序为:先拉开断路器,再拉开母线侧刀闸,后合上三相电气闭锁装置,而后再操作DCB 的地刀或者母线侧地刀。二、网络化二次系统(一)主变网络主变保护屏位于220kV 预置舱,保护屏内有220kV 主变间隔交换机、110kV 间隔交换机。其中高压侧和本体一起组屏,也一起组网;中低压侧一起组屏,也一起组网。主变保护A 柜内的220kV 组网交换机有主变高压侧A 套合并单元组网、主变高压侧A 套智能终端组网、主变保护A 组网、主变高压侧测控A 组网、本体测控组网、本体合并单元A 组网、本体智能终端组网、主变高压侧关口计量组网、220kV 母线中心交换机A 级联。主变保护A 柜内的110kV 组网交换机有主变中压侧A 套合并单元组网、主变中压侧A 套智能终端组网、主变保护A 组网、主变中压侧测控A 组网、主变低压侧测控组网A 、主变低压侧合并单元A 组网、主变低压侧智能终端A 组网、110kV 母线中心交换机A 级联。主变保护B 组网与A 类似。(二)故障录波网络结构全站故障录波分为3个部分,220kV 预置舱内线路故障录波及主变故障录波各两套且单独组屏,110kV 单套故障录波组屏。220kV 线路故障只需从220kV 过程层中心交换机A 和B 各拉1根4芯尾缆即可实现A 和B 套独立录波功能。主变故障录波稍显麻烦,每个故障录波装置数据分别来自相对应的220kV 过程层中心交换机和110kV 过程层中心交换机,因此主变保护AB 屏的110kV 过程层交换机需要级联到对应的110kV 预置舱内的110kV 过程层中心交换机,再由中心交换机回到220kV 预置舱内的主变故录装置。110kV 故录装置只有一个,却分2个网口通过光纤收发器将数据配送至220kV 线路故障录波装置。(三)网络分析仪网络结构220kV 预置舱内设计为双套,其中每一套包含一个网分交换机、记录单元、采集单元;网分交换机将对应的过程层中心交换机的业务送到采集单元,采集单元再将220kV 数据包及110kVB 套业务(以B 网为例)一起送到记录单元装置,由记录单元以网线输出经HUB 转换完后,直接送至网分管理屏(位于保护室),而110kV 只有一个网分装置,它是聚集了110kVA 套的数据打包,送至网分管理机屏,网分管理机屏首先利用光电转换模块转换为网线,由管理机完成管理过程层信息,而间隔层的MMS 信息通过敷设至站控层交换机网线完成采集。三、防止误操作逻辑(一)站控层五防站控层五防能够校验远方控制命令行为逻辑,判断一次设备操作顺序的正确性,控制遥控命令的发送,与五防机械锁具配合实现现场一次设备及操作机构箱门的闭锁。站控层五防还可以配合实现顺序控制,顺序控制就是一键操作,计算机自动执行准确的一系列操作指令。这里主要讨论下间隔层五防。(二)间隔层五防间隔层五防的逻辑存储在测控装置中,从图中可以看出,测控装置通过过程层网络获得一次设备的位置状态信息(智能终端上传的GOOSE 信号),并做出逻辑判断,得到每个操作回路的分合结果,并将闭锁逻辑的判断结果传送给智能终端和监控系统主机(分别经过过程层交换机和站控层交换机),不仅能控制监控系统主机遥控命令的发送,实现设备远方操作闭锁,而且能够开合操作设备的电气控制回路,实现就地闭锁,并且只需要一个接点,便能实现复杂的逻辑。因此,只需要用一对接点,便可实现一次设备操作回路的闭锁,极大地简化了设备操作回路的二次接线。跨间隔的五防逻辑实现,只需测控装置在间隔层中采集其他相关间隔数据即可,无需将过多的辅助节点引入防误主设备的控制回路。(三)过程层五防过程层五防,主要是指开关柜、地桩、网口等设备上的机械锁或电气编码锁,用来防止操作人员误操作、误入间隔。随着智能终端的普及,一方面可采集并上传刀闸位置、开关状态等遥信量,另一方面可接收来自测控装置的指令,并通过其在断路器、隔离开关、可遥控电源空气开关等电气一次设备的控制回路中串入的闭锁节点实现过程层的防误;为防止智能终端与上层通信中断,在智能终端上设置万能钥匙,实现强制解锁,允许运行人员进行紧急就地操作。四、调试问题总结(一)TV 并列与升压220kV 和110kV 虽然运行方式不同,但TV 并列是一样的。下面以220kV 并列和升压为例,首先明确并列的2个概念:Ⅰ母强制Ⅱ母为取Ⅱ母电压;Ⅱ母强制Ⅰ母为取Ⅰ母电压。2套TV 汇控柜虽然叫Ⅰ母、Ⅱ母汇控柜,但本身是相互完善,只不过第一代智能站是通过电缆完善,新一代是通过光缆完善,没有本质区别,因此Ⅰ母、Ⅱ母汇控柜也叫A套保护B套保护电压汇控柜,这也就不难解释110kVⅡ母汇控柜内只有主变B级联电压和组网B电压了。作为智能站2套汇控柜本身只需要设置一个并列把手,且并列是在合并单元中数字实现,那么把手的结点就需要通过电缆完善。新一代智能站中并列的把手均设置在了Ⅱ母汇控柜,因此需要将并列/解列的结点引至对方开入给自身的母线电压合并单元,而母联合位是通过网络去向母线电压合并单元。以Ⅰ母强制Ⅱ母为例,Ⅱ母刀闸必须是合位,且汇控柜内的母线刀闸位置开入是放电缆实现,开入给智能终端,再通过网络去向合并单元。因此,将Ⅱ母刀闸并列把手打到Ⅰ母强制Ⅱ母的时候,首先判断并列的条件是否满足,母联合位、Ⅱ母刀闸合位有一个不满足延时30s合并单元报“告警”。升压试验和并列试验是一起做,利用380V直接加在电子式互感器上,能看出很明显的0.1V(220kV),非零漂。(二)闭锁重合闸220kV重合闸逻辑不同于110kV,保护启动重合闸是逻辑,区别在于偷跳启动重合闸。1.220kV的不对应启动重合是由保护装置发出重合令的,判断的基准在于断路器TWJ的变位(虽然保护有双开入,但真正有用的还是TWJ),然后又没有闭锁重合闸的开入,且重合闸之前已经充满电,则启动不对应重合。其中闭锁重合闸的合成有手跳、手合、遥跳、遥合、永跳,另一套智能终端闭锁重合闸合成信号及本套智能终端装置上电。2.110kV3条线路的不对应启动重合闸的逻辑区别在于,保护装置中有KKJ的开入(合后位置),只有KKJ为1的情况下,重合闸才会充满电,在KKJ为1的情况下,断路器位置发生了变位,则启动重合闸,当然装置也有闭锁重合闸和低气压闭锁重合闸(弹簧未储能)的开入(实际上只有低气压闭锁重合闸)。实验时,如果智能终端的遥信电源(开入电源)断电,则KKJ开入为0,与此同时闭锁重合闸为1,因此也没有重合的问题,当然,拉开操作电源的话,KKJ不会变位。五、结束语新一代智能变电站采用低功率、紧凑型、数字化的新型电流和电压互感器,将高电压、大电流直接变换为低电平信号或数字信号,利用高速以太网构成变电站数据采集及传输系统,实现基于IEC61850标准的统一信息建模,并采用智能断路器控制等技术,变电站自动化技术在常规变电站自动化技术的基础上实现了巨大跨越。现就新一代智能变电站主要技术优势、智能化一次设备、网络化二次系统、防误操作逻辑以及调试注意事项等主要方面详述其技术及应用特征。参考文献:[1]宋璇坤,李敬如,肖智宏,等.新一代智能变电站整体设计方案[J].电力建设,2013,33(11):1-6.[2]唐卫华,杨俊武,欧阳帆.新一代智能变电站技术综述[J].湖南电力,2015,35(5):1-6.(作者单位:南京南瑞继保电气有限公司)(上接207页)4.强电场的安全防护措施:相较于一般线路,高压线路的电场强度更高,因此作业人员在高压线路中进行带电作业时,人体某些尖端部位的局部场强会显著增加(如当作业人员从塔体向带电体靠近时,手尖和头顶的电场强度较高,而胸部的电场强度较低),当场强高于240kV/m时就会使作业人员产生不舒服感。
关于智能变电站现有技术及发展的几点思考
关于智能变电站现有技术及发展的几点思考摘要在智能变电站的整个发展中,创建安全和稳定高效电网系统,保证其技术的科学性和先进性,可以为智能电网发展起到积极作用。
基于此,文章首先分析智能变电站发展现状,其次对其现有技术进行具体阐述,以便于为智能电网发展提供借鉴价值。
关键词智能变电站;现有技术;发展;思考目前,为实现保护环境和绿色能源开发等工作目标,各行业逐渐将其作为当前发展方向。
在变电站的建设中,若要与时代发展保持同步,需要以传统模式为基础,尽可能提升电网能源的使用效率,即通过数字化网络平台的运用,对能源体系资源开发和输送等设备进行有效结合,以实现其智能化控制,进而提高能源使用率,确保其供应具有安全特点,同时降低污染和投资成本等。
1 智能变电站发展现状的浅析以某输变电工程为例,在此项工程项目中,共配置两台90MV A的主变压器,同时还包括:220kV出线;110kV、35kV出线,对于35kV选择单母线以分段接线方式。
而220kV与110kV均选择双目接线。
因该地区冬季温度较低,最低温度为-40℃,所以,该项工程进行施工建设时,以低温条件展开智能变电站施工建设,不断积累相关经验。
然而,在根据其智能变电站发展现状可知,其仍然存在不同程度问题,具体表现为以下几点。
1.1 设备尚未完善在智能化设备中,其主要是通过网络技术与数字技术等进行变电站保护与控制,与普通变电站设备存在较大差异。
目前,因缺少数字化保护装置应用经验,使智能设备使用过程出现问题,特别是在电子互感器中,试点不同其电子互感器的使用原理也会存在差异化,从而造成变电站缺少稳定性与可靠性,最终无法满足其设计要求。
与硬接线回路进行比较可知,智能变电站整个建设过程,网络技术的应用较为常见,应该通过变换机等相关设备的增加,以实现其运行要求,若是此类设备无法满足标准,则会直接造成变电站可靠性的下降[1]。
1.2 调试时间较长在智能变电站整个运行中,因配置模型依赖性相对较高,与常规变电站进行比较可知,智能变电站能够减少二次接线,同时需要进行其他系统集成。
智能变电站的发展及现状
智能变电站的发展及现状在当今科技飞速发展的时代,电力系统作为支撑社会运转的重要基石,也在不断演进和创新。
其中,智能变电站的出现是电力领域的一项重大突破,它不仅改变了传统变电站的运行和管理方式,还为电力系统的安全、稳定和高效运行提供了有力保障。
智能变电站的概念最早出现在上世纪末,随着信息技术、传感器技术、通信技术等的不断进步,智能变电站逐渐从理论走向实践。
智能变电站的核心是智能化的一次设备和网络化的二次设备,通过先进的通信技术实现信息的共享和交互,从而实现对变电站的智能化控制和管理。
早期的变电站主要采用传统的电磁式互感器、继电器等设备,这些设备存在精度低、可靠性差、维护工作量大等问题。
随着电子技术和微机技术的发展,数字化变电站应运而生。
数字化变电站采用了数字化的互感器和智能电子设备(IED),实现了信号的数字化采集和传输,提高了测量精度和可靠性。
但数字化变电站仍然存在信息共享不充分、设备之间互操作性差等问题。
为了解决这些问题,智能变电站应运而生。
智能变电站在数字化变电站的基础上,进一步引入了智能传感器、智能控制技术、在线监测技术等,实现了设备的智能化和变电站的智能化运行。
智能变电站具有以下几个显著特点:首先是智能化的一次设备。
智能变电站采用了智能断路器、智能变压器等一次设备,这些设备具备自我监测、自我诊断和自我控制的能力,能够实时感知设备的运行状态,并根据需要进行调整和控制,大大提高了设备的可靠性和运行效率。
其次是网络化的二次设备。
智能变电站采用了基于以太网的通信网络,实现了二次设备之间的高速、可靠通信。
通过标准化的通信协议,不同厂家的设备能够实现互联互通和互操作,提高了系统的灵活性和可扩展性。
再者是自动化的运行管理。
智能变电站通过智能化的监控系统和自动化的控制策略,实现了变电站的无人值守和远程监控。
运行人员可以通过远程终端实时掌握变电站的运行情况,并进行远程操作和控制,大大提高了运行管理的效率和安全性。
新一代智能变电站的总体设计和技术路线
新一代智能变电站的总体设计和技术路线摘要:智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑,是电网运行数据的采集源头和命令执行单元,是智能电网建设的重要组成部分。
电网发展方式转变、管理模式创新发展、科学技术进步都为智能变电站的发展提出了新的要求。
本文对新一代智能变电站顶层设计进行研究,提出了新一代智能变电站的建设目标与功能特点,制定了新一代智能变电站的总体架构和技术路线,并论述了智能变电站核心技术与关键设备的发展方向和技术方案。
关键词:智能变电站;顶层设计;技术路线;引言智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑,是电网运行数据的采集源头和命令执行单元,是智能电网建设的重要组成部分。
电网发展方式转变、管理模式创新发展、科学技术进步都为智能变电站的发展提出了新的要求。
本文通过研究智能变电站发展的功能需求和试点工程建设中暴露出来的问题,提出了新一代智能变电站的发展目标和技术路线,论述了一次、二次等关键领域的发展重点,并完成了近期和远期新一代智能变电站设计方案的初步研究。
2存在问题1.1设计模式目前,变电站设计主要采用供应商主导的分专业设计模式,难以实现变电站的整体最优化目标。
设计理念和设计方法受制于设备技术水平,配置、布置和控制等设计方案仍有进一步提升空间。
新一代智能变电站将实现分专业设计向整体集成设计的转变。
通过整体集成设计,明确设备的功能需求,引导设备研制通过优化主接线和总平面布局,提高变电站整体设计水平,确保先进的设计理念实施到位。
1.2一次设备在智能变电站试点工程中,一次设备的一体化设计理念实施不到位,造成绝缘设计、机械设计等配合不当。
同时缺少厂内一体化调试,设备现场联调时,出现通信接口、模型配置不统一等问题,影响工程进度。
新一代智能变电站将实现一次设备智能化向智能一次设备转变。
通过智能组件、传感器与一次设备的一体化设计,实现设备有效集成,功能高度整合,达到安装快捷、运行智能、检修方便。
1.3二次系统智能变电站中各个二次系统的配置独立分散,信息共享度低,采样处理重复,维护工作量大对调控一体化的支撑力度不够,尚不满足电网运维管理体制的转变要求。
浅谈目前智能变电站部分新技术的应用
浅谈目前智能变电站部分新技术的应用摘要:智能电网作为未来电网的发展方向,渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信信息各个环节,在上述这些环节中,智能变电站无疑是最核心的一环。
笔者就工作经验对目前110kV智能变电站部分新技术的应用进行分析与探讨,并提出一些建议。
关键饲:110kV 变电站智能分析探讨建议一、智能变电站简介智能变电站由数字化变电站演变而来,经过近几年的发展,技术日臻完善,2011年后开始大规模的推广应用。
它与传统变电站最大差别体现在三个方面:一次设备智能化、设备检修状态化、以及二次设备网络化。
智能一次设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。
智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连,可及时掌握变压器状态参数和运行数据。
当运行方式发生改变时,设备根据系统的电压、功率情况,决定是否调节分接头;当设备出现问题时,会发出预警并提供状态参数等,在一定程度上降低运行管理成本,减少隐患,提高变压器运行可靠性。
智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备,配有电子设备、传感器和执行器,具有监测和诊断功能。
智能变电站的二次设备分为过程层、间隔层、站控层设备。
过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端,完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。
间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置等二次设备,实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能,即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。
站控层包含自动化系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统,实现面向全站或一个以上一次设备的测量和控制的功能,完成数据采集和监视控制(SCADA)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
二、顺序控制在智能变电站中的应用及探讨顺序控制是新一代智能变电站必备的基本功能之一,它是指在变电站原有标准化操作的前提下,通过自动化系统的单个操作命令,根据预先规定的操作逻辑和五防闭锁规则,由变电站自动化系统自动按照操作票规定的顺序按规则完成一系列断路器和隔离开关的操作,每执行一步操作前自动检查防误闭锁逻辑,一次性地自动完成多个控制步骤的操作,最终改变系统运行状态的过程,从而实现变电站电气设备从运行、热备用、冷备用、检修等各种状态的自动转换。
35kV新型智能变电站关键技术分析及应用
35kV新型智能变电站关键技术分析及应用发布时间:2022-07-27T01:42:34.368Z 来源:《中国电业与能源》2022年第5期3月作者:韦佳钰[导读] 具有数字化、网络化、信息化、自动化特征的新型智能变电站是连接电力系统进行能源分配的关键。
韦佳钰贵州电网有限责任公司贵阳供电局,贵州贵阳 550001摘要:具有数字化、网络化、信息化、自动化特征的新型智能变电站是连接电力系统进行能源分配的关键。
本文结合某35kV新型智能变电站,详细介绍了新型智能变电站的关键技术及其应用,对变电站智能化的提升具有重要意义。
关键词:智能变电站;一键顺控;智能巡视1 引言随着电力需求快速增长,保障高质量供电的要求越来越高,电力发展面临着资源不足和负荷增长的双重压力,具有数字化、网络化、信息化、自动化特征的新型智能变电站是连接电力系统进行能源分配的关键,是实现智能电网的核心内容之一。
近年来,电网公司着力支持变电站的智能化建设工程,重点推进智能变电站的建设项目,也积累了不少的成功经验。
智能变电站的先进智能化手段使运维工作更加便捷,人员配置更加精简,提升了工作质量和效率的同时优化了智能电网结构。
2 智能变电站关键技术智能变电站是指以变电站一、二次设备为数字化对象,以高速网络通信平台为基础,通过对数字化信息进行标准化,实现站内外信息共享和互操作,并以网络数据为基础,实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。
智能变电站具有“一次设备智能化、全站信息数字化、信息共享标准化、高级应用互动化”等重要特征,其关键技术主要有一键顺控、二次设备智能管控、智能辅控系统及智能巡视系统。
2.1 一键顺控一键顺控是变电站电气操作的一种操作模式,应用先进的自动控制技术、传感和物联网技术、状态自动识别和智能判断技术,通过操作项目软件预置、操作内容模块式搭建、设备状态自动判别、防误联锁智能校核、操作任务一键启动、操作过程自动顺序执行,将传统人工填写操作票为主的繁琐、重复、易误操作的倒闸操作模式转变为一键自动顺序控制操作,辅以微动开关和视频联动进行位置确认。
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doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2015.05.001新一代智能变电站技术综述唐卫华1,杨俊武2,欧阳帆3(1.中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司,湖南长沙410007;2.华北电力大学,河北保定071003;3.国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南长沙410007)摘要:本文围绕新一代智能变电站技术展开综述。
首先描述智能变电站的现状;介绍新一代智能变电站的定义,逐项分析新一代智能变电站的重要技术特征,包括一次电气方面主接线优化和新型隔离断路器应用、二次设备的层次化保护控制系统、模块化二次设备、一二次设备集成等;最后对上述技术特征和其实际应用情况进行小结,认为新一代智能变电站技术是在原有智能变电站技术基础上的提升,但其应用技术的成熟还需要一段时间的磨练,对技术人员在吸收新技术方面提出了相应要求。
关键词:新一代智能变电站;智能化隔离断路器;层次化保护控制系统;模块化二次设备;一二次设备集成中图分类号:TM773文献标志码:A文章编号:1008-0198(2015)05-0001-06收稿日期:2015-07-01Review of new generation smart substation technology TANG Weihua1,YANG Junwu2,OUYANG Fan3(1.China Energy Engineering Group Co.Ltd,Hunan Electric Power Design Institute,Changsha410007,China;2.North China Electric Power University,Baoding071003,China;3.State Grid Hunan Electric Power CorporationResearch Institute,Changsha410007,China)Abstract:This paper focuses on the new generation smart substation technology.The present situation of the smart substation are summarized firstly.Then the definition of new generation smart substation is introduced and the important technical features are analyzed in details afterwards,including the optimization of main electrical wiring and the application of new disconnecting circuit-breakers,the hierarchical protection system for secondary equipment,the modular secondary equipment,the integration of primary and secondary equipment.At last,the paper makes a summary of the technical features and its practical application.It is believed that the new generation of smart substation technology is based on the original smart substation technology,but the mature application of the technology also need times,and it puts forward new requirements for the operator in technical level and operation ability.Key words:new generation smart substation;intelligent disconnecting circuit-breakers;hierarchical protection system;modular secondary equipment;integration of primary and secondary equipment1技术背景1.1智能变电站建设现状2009年,国家电网公司提出建设智能电网,之后实施力度不断加大。
从2009年起,国家电网公司先后实施了2批智能变电站试点项目建设,并在总结成果经验基础上,从2011年起开始全面推广建设智能变电站,截止至2013年底,国家电网范围内已投运新建智能变电站823座〔1〕。
国网湖南省电力公司稳步推进智能变电站建设,至2014年底共建成智能变电站49座,见表1。
表1湖南电网智能变电站统计表座电压等级建设年度20102011201220132014 220kV00279110kV1001713第35卷第5期湖南电力HUNAN ELECTRIC POWER2015年10月1.2取得的成果经过近几年的研究和实践,目前推广建设的智能变电站采用了“常规互感器+合并单元”的方式,实现了就地电流电压模拟量的数字化上传,便于采样数据的全站共享;一次设备的在线监测和智能组件配置实现了统一标准接口,智能化程度得到提升;IEC61850标准得到全面应用,为应用功能提供统一标准的基础数据信息和访问接口;二次设备和系统功能逐步实现一体化,通过一体化监控系统实现全站全景数据监测。
智能变电站初步实现了全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级功能应用互动化,提升了变电站运行维护水平〔2-3〕。
1.3存在的不足智能变电站在技术创新、设备研制、标准制定、工程建设等领域取得了一系列阶段性成果,但受现有专业分工、技术壁垒、运维习惯等影响,目前的智能变电站整体水平还存在欠缺,主要体现在以下几个方面〔4〕:1.3.1设备集成度、技术实用化水平有待提升目前智能变电站的集成主要集中在二次设备和系统上,一次与二次设备之间没有实现真正意义上的集成。
一体化集成设计理念实施难到位,出厂联调难到位,现场调试实施困难,工程施工效率低下。
尽管智能变电站实现了站端信息采集数字化,但二次网络结构复杂,信息共享度低,加以目前采样重复,交换机及光缆数量众多,现场施工以及运行维护的工作量并未减轻,反而增大。
因此变电站的信息流及网络组构仍有改进优化需求。
设备在线监测功能不够成熟,一次内置传感器寿命短、更换难是困扰现场的难题;二次设备的状态监测和评估功能尚属起步,应怎样优化和监测还需研究;监控高级应用功能实现尚不完善,对数据的处理和分析尚未达到实用化程度。
1.3.2产品质量目前电子式互感器的测量精度、稳定性都不足,导致了在全面建设阶段暂停使用电子式互感器,而采用相对稳妥的“常规互感器+合并单元”方式。
户外安装的合并单元、智能终端等设备对运行环境要求较高,其长期运行情况有待考察。
这与湖南整体气候温差大、湿度高特点有关,户外智能汇控柜选型显得十分重要,目前户外柜选型多种多样,并不是所有型式都适应湖南特点。
其他省份同样有各自特点导致的运行稳定性问题。
厂家产品良莠不齐。
湖南的智能变电站问题统计中,产品质量问题占比较大。
原因也较多,既有厂家对智能变电站技术理解程度不同的原因,也有设备元件质量不齐带来的问题。
国家电网公司相关技术要求也经历从模糊到明确的发展过程。
1.3.3整体设计有待进一步提升和优化各厂家二次设备间仍存在兼容性问题,通用性不足。
虽然基于IEC61850体系的设备间模型、通信规约等互操作、一致性的工作已大部分实现(约完成85%左右),但仍有小部分厂家设备信息未实现交互规范,尤其是合并单元、智能终端等过程层设备的ICD模型并未规范。
各厂家对设备间信息交互的规范性考量不足,数字化、共享化带来的海量信息如何取舍的问题上,仍存在矛盾〔5〕。
设计院设计手段不足。
目前,大多数设计院仅实现了对虚端子的设计,没有接收和处理二次装置厂家ICD文件和整合设计输出SCD文件的能力,对后期的文件修改和更新也很难做到及时跟进和把控。
1.3.4检修运维能力仍需加强由于检修人员、运维人员对智能变电站中网络等技术了解程度不一,也缺乏必要的检测工具,目前的二次维护比以往更依赖厂家。
变电站大多实现了无人值守,当设备故障告警时,远方监控中心还不能做到清楚辨别问题原因,现场运维人员赶到现场后对问题的处置也还需规范化。
2新一代智能变电站概念2.1新一代智能变电站的提出由于目前智能变电站在建设和运行中遇到的各方面困难,使得智能变电站技术的推进和深化遭遇了“瓶颈”。
2012年,为了适应电网发展方式和企业发展方式的转变,国家电网公司提出了研究与建设新一代智能变电站,以解决电网发展现实的紧迫要求,破解当前智能变电站发展的“瓶颈”,支撑运行、检修核心业务集约化管理要求。
2013年,重庆大石等6座第一批试点工程建成并投运。
2014年,国家电网公司又启动了第二批扩大示范工程共48座新一代智能变电站建设,其中湖南有2座,为株洲220kV攸东变和株洲110 kV七区变。
2.2新一代智能变电站的定义按照国网公司的顶层设计理念,新一代智能变第35卷第5期湖南电力2015年10月电站以“运行安全可靠、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保”为总体建设目标,是对现有智能变电站的继承与突破。
它继承了现有智能变电站设计、建设及运行等成果经验,并在此基础上深入梳理、整合并挖掘、提升智能变电站的功能需求,打破现有专业界限、运维习惯,创新实现高度集成、功能融合的全新建设与管理模式。
新一代智能变电站是一项系统工程,它是一个动态、开放的体系,将主动融合先进、前瞻技术,不断自我完善、自我创新,实现智能变电站的持续科学发展。
3新一代智能变电站关键技术与现有智能变电站相比,新一代智能变电站集中体现了设计理念、设备技术和建设模式的新技术特征,其中设计理念是最主要的创新点。
在此结合湖南2座推广示范站的设计方案,从工程应用角度,归纳出以下几点关键技术:3.1电气主接线优化电气一次设计方面,采用了新式的智能化隔离断路器,集成了隔离开关功能,使得电气主接线得以优化。
3.1.1智能化隔离断路器隔离断路器(Disconnecting Circuit-Breakers,DCB)的定义是:“即具有隔离开关功能的断路器,当触头在分闸位置时,这种断路器可以实现隔离开关的功能”〔6〕。