緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇變電站技術(shù)創(chuàng)新范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
一、組織領(lǐng)導
名譽主任:
主任:
組員:
二、活動時間
自2007年4月1日起至2007年12月31日結(jié)束
三、活動范圍
工區(qū)所屬各個生產(chǎn)班組
四、總體要求
活動的宗旨要以職工立足于本崗位工作為基礎,加強職工培訓學習為手段,以深化科技創(chuàng)新工作為保障,以提高全員綜合素質(zhì)為目的,以此來推動工區(qū)的安全生產(chǎn)工作健康、規(guī)范的向前發(fā)展。
五、活動內(nèi)容
1、強化素質(zhì)抓好職工培訓工作
2007年,工區(qū)將結(jié)合各個生產(chǎn)班組實際工作的需要,開展務實的培訓工作,培訓工作要打破以往的筆試的形式,要注重職工的實際動手能力、不能紙上談兵,將進行多次職工實際工作能力的考試、檢修、送電將進行檢修工藝、設備的故障查找、分解檢修,運行將進行故障判斷、分析以及故障的處理
2、因地制宜推動活動的深入開展
首先依照市公司工會的要求,結(jié)合工區(qū)的實際情況,開展好雙增雙節(jié)合理化建議活動,開展好無違章班組活動,開展好工會成員的學習活動。這些活動的開展要緊緊結(jié)合工區(qū)的安全生產(chǎn)工作,活動開展的形式一內(nèi)容要符合工區(qū)安全生生產(chǎn)的實際,不能出現(xiàn)形式主義。
3、求真務實開展好下列工作
(1)、根據(jù)工區(qū)的實際情況,建立工區(qū)的群監(jiān)會組織,要明確職責、分工明確,及時的組織各項監(jiān)督工作,確保安全監(jiān)督工作行之有效的開展起來。
(2)、開展好工區(qū)的宣傳報道工作,特別是春檢、安全月、大修改造工作中的感人事跡、好人好事以及在工作當中的精彩的照片。
SS變壓器制造有限公司企業(yè)簡介
SS變壓器制造有限公司是專業(yè)生產(chǎn)輸變電產(chǎn)品的規(guī)模企業(yè),公司位于江蘇省鹽城市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)龍乘南路,毗鄰寧靖鹽高速、沿海高速等四條高速,交通便捷。公司注冊資本6068萬元,占地面積8萬平方米,現(xiàn)有職工200余人,年生產(chǎn)能力300萬kVA,公司擁有先進的生產(chǎn)、檢測設備178臺套,生產(chǎn)、檢測設備其技術(shù)性能達國內(nèi)先進水平,同時與煤炭科學研究總院撫順分院、東南大學、沈陽變壓器研究所等高等院校科研院所建立長期的緊密型合作關(guān)系,不斷開發(fā)新產(chǎn)品,有較強的技術(shù)創(chuàng)新能力。企業(yè)通過ISO9001質(zhì)量管理體系認證,通過ISO14001環(huán)境管理體系認證,被評為省級計量保證確認單位及被認定為AAA級資信等級企業(yè),目前,公司已取得50kVA~6300kVA礦用隔爆型移動變電站和礦用隔爆型干式變壓器兩大系列116個規(guī)格產(chǎn)品的煤礦安全“MA”標志證書、防爆合格證、生產(chǎn)許可證,是國內(nèi)同行業(yè)取得證書最多、規(guī)格齊全、產(chǎn)品容量最大的專業(yè)生產(chǎn)移干變廠家及省、市重點發(fā)展企業(yè)之一。
主要產(chǎn)品有:KBSGZY礦用隔爆型移動變電站、KBSG礦用隔爆型干式變壓器、礦用隔爆型移動變電站負荷中心、礦用隔爆型動態(tài)無功補償裝置、樹脂澆注干式變壓器、電力變壓器、地下式變壓器、組合式變壓器、預裝式變電站,戶外車載箱式變電站、成套式箱式變電站、特種變壓器及新開發(fā)礦用移動式救生艙等200多種規(guī)格產(chǎn)品。
公司一直堅持“以人為本,務實創(chuàng)新,誠信共贏,追求卓越”的方針,采用先進技術(shù)和科學的管理理念,以質(zhì)量求發(fā)展,以誠實守信的經(jīng)營宗旨,制造優(yōu)質(zhì)的輸變電產(chǎn)品,贏得客戶的信賴和滿意。
華盛公司愿與社會各界攜手共創(chuàng)美好的明天!
中圖分類號:TM41 文獻標識碼:A
1實現(xiàn)智能變電站的重要意義
變電站自動化技術(shù)經(jīng)過十多年的發(fā)展已經(jīng)達到一定的水平,一定程度上提高了電網(wǎng)建設的現(xiàn)代化水平,增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可靠性。然而,傳統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)仍然存在下列問題:
①互操作問題
由于不同廠家變電站自動化系統(tǒng)采用的通信技術(shù)和協(xié)議各不相同,造成產(chǎn)品之間缺乏互操作性,導致集成和維護成本的增加,也降低了系統(tǒng)的可靠性。
②電磁式互感器的問題
傳統(tǒng)互感器存在鐵芯飽和、暫態(tài)特性差和體積龐大等缺點,難以滿足現(xiàn)代自動化技術(shù)的需求。
③常規(guī)一次設備的問題
目前多數(shù)變電站都沒有裝設狀態(tài)監(jiān)視設備,由于缺乏一次設備狀態(tài)監(jiān)視信息,通常只能采用計劃檢修,而不能實現(xiàn)狀態(tài)檢修。同時,非智能斷路器設備也不能實現(xiàn)按波形控制合閘角和在線監(jiān)測的功能。
④線纜投資、運行維護費用較高
智能變電站成功地解決了上述傳統(tǒng)變電站存在的問題,是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢,是通訊技術(shù)、信息技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。IEC61850標準以及智能技術(shù)在變電站內(nèi)的全面推廣應用將是解決這些難題的關(guān)鍵所在。目前,國際電工委員會TC57工作組已經(jīng)制定了《變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)》系列標準--IEC 61850,為變電站自動化系統(tǒng)提供了統(tǒng)一平臺和標準框架。隨著電子式電流、電壓互感器、一次運行設備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術(shù)日趨成熟,以及計算機高速網(wǎng)絡在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應用,勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響,全智能的變電站自動化系統(tǒng)即將得到廣泛的應用。通過智能變電站技術(shù)的研究和實施,提高變電站自動化系統(tǒng)以及整個電網(wǎng)的技術(shù)水平和安全穩(wěn)定運行水平。
目前我國正在大力建設創(chuàng)新型國家,國家電網(wǎng)公司已成為全國“創(chuàng)新型試點企業(yè)”。國家電網(wǎng)公司高度重視科技進步和自主創(chuàng)新,將其作為公司和電網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略支撐,力爭掌握一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù),占據(jù)世界電力科技發(fā)展制高點,在能源技術(shù)創(chuàng)新中積極發(fā)揮主體作用和表率作用,服務創(chuàng)新型國家建設。而智能變電站在各個方面均順應了科技進步和自主創(chuàng)新的要求。首先在技術(shù)儲備方面,IT技術(shù)與通信技術(shù)近些年來的突破性進展使得智能變電站從技術(shù)和經(jīng)濟角度而言成為可能,智能化電氣設備的發(fā)展,特別是智能化斷路器、電子式互感器等機電一體化智能設備的出現(xiàn),使得變電站進入了智能發(fā)展的新階段;其次在發(fā)展水平上看,在智能變電站的研究、試驗、工程推廣等方面,國外企業(yè)也剛剛開展,尤其國內(nèi)在ECT/EPT及變電站自動化等方面的研究工作并不落后于國外企業(yè),可以說實現(xiàn)智能變電站是建設創(chuàng)新型電網(wǎng)的要求,也是我國電力行業(yè)趕超國際水平的一個契機。
通過智能66kV變電所的建設與研究,提出適合中國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運行方式的完整的66kV智能變電站系統(tǒng)方案,將對鞍山以至整個遼寧電網(wǎng)的智能建設工作產(chǎn)生積極影響。
2智能變電站含義及其關(guān)鍵技術(shù)
智能變電站技術(shù)是指基于IEC61850標準建立全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)通信平臺,實現(xiàn)站內(nèi)一次設備和二次設備的智能通信,以全站為對象統(tǒng)一配置保護和自動化功能。其主要特征包括:
基于IEC61850的全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型及通信服務平臺;
智能化一次電氣設備;
基于全站統(tǒng)一授時的網(wǎng)絡化二次設備。
我們認為實現(xiàn)"智能變電站"的關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾點:
①IEC61850的體系架構(gòu)
②全站功能的統(tǒng)一配置
③一體化功能系統(tǒng)控制器
④通信網(wǎng)絡架構(gòu)
⑤電子式電流/電壓互感器
⑥智能化的一次設備
⑦全站統(tǒng)一的授時系統(tǒng)
a) 智能變電站基本內(nèi)容
分析上述智能變電站要求可見,完整的智能變電站方案應包括符合IEC61850標準的全部一次、二次系統(tǒng)的實現(xiàn)。大體可分為以下幾部分內(nèi)容:
a)一次部分
變壓器
開關(guān)、刀閘
直流系統(tǒng)等
b)二次部分
二次系統(tǒng)在邏輯上按功能可分為過程層、間隔層和變電站層,結(jié)構(gòu)如圖1所示:
①硬件設備
為實現(xiàn)圖1所示的邏輯功能,二次系統(tǒng)設備包括:
a.電子式互感器、合并單元
b.變壓器智能單元
c.開關(guān)、刀閘控制器
d.直流系統(tǒng)智能單元
e.滿足IEC61850標準的系統(tǒng)控制器
f.監(jiān)控主機(操作員站,工程師站)
g.遠動主機
h.打印服務器
i.工業(yè)以太網(wǎng)交換機和用于光纖通信的光端機
②軟件系統(tǒng)
軟件系統(tǒng)采用跨平臺結(jié)構(gòu)設計,可選擇windows、Unix、linux操作系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)按照IEC61850模型定義、實現(xiàn),所有程序支持IEC61850模型。系統(tǒng)集成工程化工具為工程人員或用戶提供完善、方便的配置、測試、維護手段,包括系統(tǒng)的配置/組態(tài)、實時庫的管理、模型/通信的一致性測試、SCL配置文件和參數(shù)化的管理等功能。
③站內(nèi)通信網(wǎng)絡
系統(tǒng)應以網(wǎng)絡交換以太網(wǎng)技術(shù)為基礎,站級總線采用星型結(jié)構(gòu)光纖10M/100M以太網(wǎng),組網(wǎng)方式為VLAN虛擬以太網(wǎng),具有自愈功能;過程總線選擇星型結(jié)構(gòu)光纖100/1000Mb以太網(wǎng),防止出現(xiàn)實時信息在網(wǎng)絡上發(fā)生碰撞以至影響實時響應要求。必要時可考慮采用VLAN優(yōu)先級協(xié)調(diào)多以太網(wǎng)跨過多交換機運行。
在66kV智能變電站的設計方案中,根據(jù)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量的計算結(jié)果,站級總線和過程總線均采用星形結(jié)構(gòu)光纖100M以太網(wǎng)。
④授時系統(tǒng)
時鐘同步系統(tǒng)由網(wǎng)絡時間服務器(主時鐘)及時鐘擴展輸出裝置(擴展時鐘)組成。時鐘同步系統(tǒng)具有兩臺互為備用的網(wǎng)絡時間服務器,時鐘擴展輸出裝置的具體數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場實際進行選項匹配,以滿足時間系統(tǒng)對信號數(shù)量和種類的要求。網(wǎng)絡時間服務器和時鐘擴展輸出裝置既可以集中組屏,也可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況單獨組屏。
參考文獻
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)03(a)-0220-02
1 智能變電站網(wǎng)絡二次系統(tǒng)應用概述
1.1 智能變電站網(wǎng)絡二次系統(tǒng)概念及其功能
所謂網(wǎng)絡二次系統(tǒng),就是通過網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)構(gòu)建,替代傳統(tǒng)的電氣二次回路,從而為電力網(wǎng)絡提供需求和服務,例如在線監(jiān)測的服務。在該系統(tǒng)中,過程層網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、過程層組網(wǎng)、可靠性和實時性分析、全站通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)以及在此基礎上建立的網(wǎng)絡在線監(jiān)測系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)運作,完成了監(jiān)測工作。在該系統(tǒng)中,智能變電站網(wǎng)絡二次技術(shù)得到了充分應用,涵蓋了系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)建、智能二次設備配置、模型報文輸出以及各類電力技術(shù)和專業(yè)知識。隨著技術(shù)水平的不斷提升,智能變電站網(wǎng)絡化二次系統(tǒng)已經(jīng)不再拘泥于傳統(tǒng)形式,迫切需求建立全景信息平臺,實現(xiàn)網(wǎng)絡的升級優(yōu)化,并實現(xiàn)實時在線狀態(tài)監(jiān)測目標。
1.2 智能變電站網(wǎng)絡化二次系統(tǒng)及其在線監(jiān)測研究的重要性
雖然,我國從二十世紀九十年代就開始了變電站智能系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)的研究和應用,并不斷進行了技術(shù)創(chuàng)新和提升。但是變電站自動化系統(tǒng)及其在線監(jiān)測工作仍然出現(xiàn)了很多問題。
(1)智能站二次設備互操作性差。在該系統(tǒng)中,二次設備是重要的組成部分,普通互感器是所謂的一次設備,而有源式電子式互感器,如ECT、EVT、ECVT等則是具有消除傳統(tǒng)鐵心線圈磁飽和問題,進一步抗干擾等功能的二次設備。然而,在系統(tǒng)中,這些二次設備的互操作性卻很差,很難充分發(fā)揮整體功效。
(2)網(wǎng)絡化二次系統(tǒng)的可擴展性差。一般來說,在系統(tǒng)中的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和層次是有限度的,不可能進行無限延伸,而且系統(tǒng)在保障原有作業(yè)績效基礎上的進一步擴展難度也很大。
(3)信息共享難度大。智能變電站網(wǎng)絡二次化及其在線監(jiān)測系統(tǒng)雖然與過去相比,已經(jīng)有了很大的優(yōu)勢,但是當將其應用在大范圍、大區(qū)域時,信息間溝通就會形成障礙,很難進行全面共享。
(4)網(wǎng)絡二次化在線監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性差,安全問題堪憂。相對來說,該系統(tǒng)的可靠性較之過去有了質(zhì)的飛越,但是面對不斷變化的外部環(huán)境,仍然難以抗拒不確定性因素的影響,加之受不同區(qū)域自然條件、社會條件、人文條件等的綜合影響,使用過程的安全性和可靠性難以確保。
基于以上問題,有必要也有義務在總結(jié)過去網(wǎng)絡化二次系統(tǒng)及其在線監(jiān)測工作,并就其存在的問題和原因進行深度分析,為實現(xiàn)更好地應用奠定基礎。
2 智能變電站網(wǎng)絡二次系統(tǒng)及其在線監(jiān)測研究
2.1 智能變電站網(wǎng)絡二次系統(tǒng)解析
要對網(wǎng)絡二次化系統(tǒng)及其在線監(jiān)測問題進行研究,首先要對智能變電站網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)容進行把握。一般來說,網(wǎng)絡化二次系統(tǒng)及其應用主要包括了四個主要部分,分別是:變電站系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、變電站二次設備、變電站模型與報文、變電站工程調(diào)試與應用。在此對于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及其與在線監(jiān)測相關(guān)內(nèi)容進行進一步分析。
(1)智能變電站網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。從目前來看,一般智能變電站具有三層結(jié)構(gòu),即是過程層、間隔層、站控層。過程層包括了合并單元和智能終端。而間隔層則包括了保護裝置、測控裝置、網(wǎng)絡分析儀等重要設備和儀器。站控層則主要是監(jiān)控主機、操作員主機、五防主機、遠動裝置、保信子站等內(nèi)容。這三個層次都具有十分重要的影響,并決定著智能化的高低。但是在其實際的在線監(jiān)測工作中,如何調(diào)度好不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)本身就十分困難,且系統(tǒng)內(nèi)部互感器、控制裝置、各類主機等的性能和應用如果不當,輕則無法發(fā)揮其最大成效,提供更準確更全面的監(jiān)測信息,對配電網(wǎng)進行智能化的控制和信息反饋以及故障排除,重則形同虛設,沒有成效。
(2)網(wǎng)絡系統(tǒng)中的二次設備。眾所周知,要實現(xiàn)在線監(jiān)測,不僅要構(gòu)建最優(yōu)化的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu),還應該關(guān)注二次設備的配置和調(diào)試。在傳統(tǒng)互感器基礎上添加有源式電子式互感器,大大解決了系統(tǒng)中遇到的電磁問題,降低工作過程的損耗,加強了合并單元工作成效。如何實現(xiàn)設備與網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的最優(yōu)結(jié)合是未來系統(tǒng)提升和監(jiān)測工作改善的重難點。
2.2 智能變電站網(wǎng)絡二次系統(tǒng)在線監(jiān)測難題
雖然網(wǎng)絡二次系統(tǒng)的應用進一步提升了智能變電站的技術(shù)水平和工作成效,但是理想的網(wǎng)絡系統(tǒng)不僅滿足當前需要,應該構(gòu)成雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)的獨立過程網(wǎng)絡,進一步達到變電站信息采集、傳輸、處理、輸出過程的全部數(shù)字化,從而滿足設備智能化、通信網(wǎng)絡化、運行管理自動化等需求,實現(xiàn)信息的全面共享??偨Y(jié)目前其在在線監(jiān)測工作中遇到的問題,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)信息的分類歸集難度大。過去,通過網(wǎng)絡在線監(jiān)測系統(tǒng)我們能夠?qū)W(wǎng)絡結(jié)構(gòu)內(nèi)的設備進行信息的自動化記錄,并依據(jù)記錄信息進行邏輯判斷。但是這種記錄是有局限性的,其局限性就在于沒法對信息進行分類,無法根據(jù)設備功能或是性能差異進行自動歸集,以方便應用者的使用。
(2)自動定位巡查能力差。目前的在線監(jiān)測系統(tǒng)還不具備追蹤查找的指令和能力,或者說這方面的技術(shù)還是不成熟的,當我們需要對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)內(nèi)的某個信息或某片區(qū)域進行定位查詢時,智能站就無法完成我們提交的任務。
(3)信息冗雜,辨識能力差。目前的網(wǎng)絡在線監(jiān)測系統(tǒng)更多是提供大量信息的顯示,一方面這些信息中沒有直接定位異?;蚴枪收蠄缶膬?nèi)容,更多的是全部展示;另一方面,當工作人員進行相關(guān)設備和系統(tǒng)的調(diào)試、運行時需要依據(jù)這些信息開展工作,但是過多信息造成辨識能力差,無法快速高效地找出有效信息,大大降低了工作效率。
(4)監(jiān)測的安全性有待提高。安全問題對于電力網(wǎng)絡來說尤為重要,現(xiàn)實生活中電力應用安全事故以及與之相關(guān)的犯罪行為屢見不鮮,這都需要我們提升監(jiān)測工作的安全性。但是,當前的能力和資源很難支撐大范圍甚至是部分區(qū)域的監(jiān)測工作。
3 智能變電站網(wǎng)絡二次系統(tǒng)在線監(jiān)測提升
為了提升網(wǎng)絡二次系統(tǒng)在線監(jiān)測功能,作為電力系統(tǒng)重要組成部分,我們要團結(jié)一致,不斷克服問題,實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新與改革。
3.1 以技術(shù)為主,強化在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)改善
在智能變電站網(wǎng)絡二次系統(tǒng)中,最為核心的就是技術(shù)。目前,國內(nèi)外同行業(yè)間的交流日益增多,以在線監(jiān)測為目標的監(jiān)測系統(tǒng)軟件正不斷被研發(fā)和改善。最重要的一點在于注重信息平臺的構(gòu)建,通過技術(shù)應用建立網(wǎng)絡平臺,并在平臺支撐基礎上,進行適度地拓展。并通過系統(tǒng)接口改善,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一訪問,提高數(shù)據(jù)共享能力。與此同時,應該增強系統(tǒng)間的互操作性,不同監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測信息能夠?qū)崿F(xiàn)共享,從而有助于日常數(shù)據(jù)的分類保存、分析、在線診斷和評估等。
3.2 加強多種技術(shù)的綜合應用
在新的歷史時期,要特別注重多種技術(shù)的結(jié)合,才能更好地完成網(wǎng)絡二次系統(tǒng)在線監(jiān)測工作。例如通過GIS在配電網(wǎng)絡中的應用,能夠更好進行地理信息探測和相關(guān)的模擬試驗,從而對系統(tǒng)內(nèi)部故障或是重點區(qū)域進行準確定位和數(shù)據(jù)搜集。此外,通信網(wǎng)絡技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等日新月異,只有從電力系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等多角度進行技術(shù)應用,才能更好實現(xiàn)監(jiān)測目標。
3.3 加強智能變電站網(wǎng)絡系統(tǒng)人才的培養(yǎng)
人才是監(jiān)測工作的基礎,只有具備專業(yè)知識的技術(shù)人才才能夠在實際工作開展時應對各種挑戰(zhàn)。但當前,無論是電力系統(tǒng)人才還是監(jiān)測管理人才都十分缺乏。在現(xiàn)有條件下,只有加強人才培養(yǎng),對員工進行職業(yè)培訓,幫助他們更好學習智能化網(wǎng)絡系統(tǒng),教會他們判斷問題和解決問題的方式方法,才能夠更好結(jié)合實踐需求,提升監(jiān)測工作的水平和質(zhì)量。
3.4 強化網(wǎng)絡建設,優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
雖然智能變電站網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和實際的運行工作存在不同程度的差異,但是從網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的簡化出發(fā),將系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行層次設置,重點部位重點關(guān)注,并結(jié)合網(wǎng)絡二次設備的合理布局和應用,在提升系統(tǒng)性能基礎上,做好維護和記錄工作,在線監(jiān)測才能健康持續(xù)運行下去。
4 結(jié)束語
智能變電站網(wǎng)絡二次系統(tǒng)的出現(xiàn)和應用,大大提高了工作效率,借助通信網(wǎng)絡實現(xiàn)了信息的共享,為在線監(jiān)測工作奠定了基礎。未來,我們需要不斷進行技術(shù)創(chuàng)新和研究,爭取通過網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級,實現(xiàn)信息最大限度的共享,從而為我們在線監(jiān)測工作的提升創(chuàng)造條件。
參考文獻
中圖分類號: U665.12 文獻標識碼: A 文章編號:
智能變電站是堅強智能電網(wǎng)的重要基礎和支撐,是電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的采集源頭和命令執(zhí)行單元,與其他環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密,是統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的重要保障,也是實現(xiàn)智能電網(wǎng)自動化特征的主要體現(xiàn)。因此,建設堅強的智能電網(wǎng)已成為我國電力系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展的目標,國家電網(wǎng)提出以下發(fā)展戰(zhàn)略:一個目標,以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng);兩條主線,技術(shù)上實現(xiàn)信息化、自動化、互動化,管理上實現(xiàn)集團化、集約化、精益化、標準化;三個階段,規(guī)劃試點階段、全面建設階段、引領(lǐng)提升階段。
一、概述
智能變電站就定義而言是使用先進、可靠、低碳、環(huán)保以及集成的智能設備,根據(jù)通信平臺網(wǎng)絡化、全站信息數(shù)字化、信息共享標準化為基本的需求,實現(xiàn)信息的自動采集、控制、測量、保護、控制、計量以及監(jiān)測等基本的功能,同時也可根據(jù)實際的需要支撐電網(wǎng)的自動控制、在線分析決策、智能調(diào)節(jié)以及協(xié)同互動等多種擴展功能的智能變電站系統(tǒng)。智能變電站還應具備一次設備智能化、二次設備網(wǎng)絡化、運行控制等特征。
智能變電站應以高度可靠的智能設備為基礎,實現(xiàn)全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化、應用功能互動化。其基本技術(shù)原則如下:
1、智能變電站設備具有信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、狀態(tài)可視化等主要技術(shù)特征,符合易擴展、易升級、易改造、易維護的工業(yè)化應用要求。
2、智能變電站的設計及建設應按照DL/T 1092三道防線要求,滿足DL/T 755三級安全穩(wěn)定標準;滿足GB/T 14285繼電保護選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的要求;遵守《電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案》。
3、智能變電站的測量、控制、保護等單元應滿足GB/T 14285、DL/T 769、DL/T 478、GB/T 13729的相關(guān)要求,后臺監(jiān)控功能應參考DL/T 5149的相關(guān)要求。
4、智能變電站的通信網(wǎng)絡與系統(tǒng)應符合DL/T 860標準。應建立包含電網(wǎng)實時同步實時信息、保護信息、設備狀態(tài)、電能質(zhì)量等各類數(shù)據(jù)的標準化信息模型,滿足基礎數(shù)據(jù)的完整性及一致性的要求。
5、宜建立站內(nèi)全景數(shù)據(jù)的統(tǒng)一信息平臺,供系統(tǒng)層各子系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準化規(guī)范化存取訪問以及和調(diào)度等其它系統(tǒng)進行標準化交互。
6、應滿足變電站集約化管理、順序控制、狀態(tài)檢修等要求,并可與調(diào)度、相鄰變電站、電源(包括可再生能源)、用戶之間的協(xié)同互動,支撐各級電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。
二、體系結(jié)構(gòu)
智能化變電站作為變電站的發(fā)展方向,主要解決現(xiàn)有變電站可能存在的以下問題:傳統(tǒng)互感器的絕緣、飽和、諧振等;長距離電纜、屏間電纜;通信標準等。
智能化變電站與傳統(tǒng)變電站相比,主要需對過程層和間隔層設備進行升級,將一次系統(tǒng)的模擬量和開關(guān)量就地數(shù)字化,用光纖代替現(xiàn)有的電纜連接,實現(xiàn)過程層設備與間隔層設備之間的通信。
設備智能化和高級功能是智能變電站的兩個重要特征。與基于DL/T860的數(shù)字化變電站的三層結(jié)構(gòu)劃分(過程層、間隔層、站控層)不同,智能變電站基于設備智能化的發(fā)展和高級功能的實現(xiàn),可分為設備層和系統(tǒng)層,其劃分依據(jù)是智能變電站的功能特征。
設備層主要由高壓設備、智能組件和智能設備構(gòu)成,可看作對應于過程層和間隔層,實現(xiàn)過程層和間隔層的功能,
設備層智能組件是靈活配置的物理設備,包含如下單元:測量單元、控制單元、保護單元、計量單元、檢測單元中的一個或幾個。它完成變電站測量、控制、保護、檢測、計量等相關(guān)功能。
系統(tǒng)層包含自動化系統(tǒng)、站域控制、通信系統(tǒng)、對時系統(tǒng)等子系統(tǒng),可看作對應于站控層,實現(xiàn)站控層功能。
系統(tǒng)層完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制、操作閉鎖、同步相量采集、電能量采集、備自投、低壓/低頻解列、故障錄波、保護信息管理等各項功能。根據(jù)變電站電壓等級和復雜程度,可以集成在一臺計算機或嵌入式裝置運行,也可以分布在多臺計算機或嵌入式裝置運行。
智能變電站數(shù)據(jù)源應統(tǒng)一,應能實現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化共享。智能設備之間應實現(xiàn)
三、間隔層和過程層技術(shù)
智能變電站中,間隔層和過程層一般使用保護測控一體化的裝置,而220kV電壓等級的母線以及變壓器的保護,在過程層使用“直采網(wǎng)跳”的方式,而輸電線路和母聯(lián)的保護在過程層使用“直采直跳”的方式,并建立網(wǎng)絡的雙重配置模式和體系,實現(xiàn)了智能變電站內(nèi)輸電線路、母聯(lián)、母線、主變,并且將合并單元、交換機以及智能終端實現(xiàn)雙重保護和控制。110kV電壓等級的保護,在過程層使用“網(wǎng)采網(wǎng)跳”的模式,而其輸電線路、母聯(lián)以及母線的保護與220kV不同的是,其使用的是單套配置方式,而智能終端和合并單元則是雙套配置模式和體系。
1、直采直跳
直采直跳的方式要求保護直接采樣,而對于單隔間的保護則采取直接跳閘的方式。直采直跳的方式的最大優(yōu)勢在于并不用考慮合并單元采樣是否同步,使用插值法可實現(xiàn)采樣的同步,另一方面也減少了通過交換機轉(zhuǎn)發(fā)報文的環(huán)節(jié),從而有效提高了采樣信息的有效性,有效避免了由于傳輸延時抖動產(chǎn)生的對保護的影響。220 kV的輸電線路、母聯(lián)保護都采用“直采直跳”方式,建立了與智能終端與合并單元的連接體系,而保護測控的裝置則分別接入站控層以及過程層。
2、直采網(wǎng)跳
“直采網(wǎng)跳”的方式則是保護直接采樣,而跳閘的命令則是通過GOOSE網(wǎng)絡實現(xiàn)的。相對于直接跳閘而言,網(wǎng)絡跳閘的方式有效減少了光纖的數(shù)量,降低了工程項目的施工中以及后期的維護,在多間隔的保護裝置中可使用這樣的跳閘方式,但可靠性不如直跳方式。220 kV的母線以及變壓器保護裝置均采用 “直采網(wǎng)跳”方式。
3、網(wǎng)采網(wǎng)跳
“網(wǎng)采網(wǎng)跳”方式,采樣的數(shù)據(jù)以及GOOSE的跳閘數(shù)據(jù)都是通過網(wǎng)絡進行傳輸?shù)?。合并單元要求全站同步,而保護裝置在收到采樣數(shù)據(jù)之后以序號的方式進行同步,并實現(xiàn)保護計算。
五、站控層技術(shù)
智能變電站中的站控層設備主要包括:主機兼操作員工作站、遠動通信裝置、工程師站、網(wǎng)絡通信記錄分析系統(tǒng)、保護及故障信息系統(tǒng)工作站、其他智能接口設備等等。宜運用集中或分布協(xié)調(diào)的方式采集全站實時信息并進行分析計算,實現(xiàn)全站備自投、故障錄波等安全自動控制、優(yōu)化后備保護等功能。宜綜合利用變電站全站信息,與繼電保護協(xié)調(diào)互動,優(yōu)化安全穩(wěn)定控制功能。
1、主機兼操作員站
應具備站內(nèi)狀態(tài)估計及數(shù)據(jù)辨識與處理功能,保證基礎數(shù)據(jù)的正確性,并支持智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)實現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)估計。智能變電站系統(tǒng)自動化的主要人機界面,具有直觀、便捷、可靠、安全等特征,符合整個變電站自動化系統(tǒng)的要求和智能化性能的指標體系和模式。
2、遠動通信裝置
遠動通信裝置站與主機兼操作員站類似,也是使用雙機冗余的方式實現(xiàn)通信,并使用智能設備的有關(guān)實時的信息,將信息傳輸?shù)秸{(diào)度中心。遠動通信裝置可按照服務器的硬件要求進行配置,一般使用UNIX操作系統(tǒng)。此裝置因滿足三個基本條件:一是應具備網(wǎng)絡風暴抑制功能,網(wǎng)絡設備局部故障不應導致系統(tǒng)性問題。二是應具備方便的配置向?qū)нM行網(wǎng)絡配置、監(jiān)視、維護。三是應具備對網(wǎng)絡所有節(jié)點的工況監(jiān)視與報警功能。
3、工程師站
工程師站設備是智能變電站自動化系統(tǒng)與相關(guān)維護人員進行聯(lián)系的重要界面,工程師站包括主機兼操作員站的全部功能,同時還能實現(xiàn)對設備的維護以及開發(fā)。
4、網(wǎng)絡通信記錄分析裝置
智能變電站中配置一套單機網(wǎng)絡通信分析裝置,則能建立對智能變電站的監(jiān)控,以及對智能變電站中的MMS、GOOSE、采樣值報文等信息進行采集,同時將采集到的信息保存起來,為接下來的數(shù)據(jù)分析使用。智能變電站中的站控層網(wǎng)絡上的MMS以及GOOSE報文信息是通過站控層的網(wǎng)絡進行采集,而采樣值報文以及其他的GOOSE報文信息則是通過過程層的網(wǎng)絡進行采集的。
5、保護及故障信息系統(tǒng)
智能變電站中配置一套單機保護及故障信息系統(tǒng),則能實現(xiàn)智能設備有關(guān)的保護以及實現(xiàn)變電站中故障信息的分析和處理,同時通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)以及調(diào)度中心建立連接通信,即能夠?qū)崿F(xiàn)遠程的數(shù)據(jù)查詢以及設備的維護,修改遠方定值以及實現(xiàn)投退保護。
6、電能量工作站
智能變電站中配置一套電能量工作站,并以網(wǎng)絡的方式實現(xiàn)變電站內(nèi)部電能表的表量信心的采集,并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞到調(diào)度中心。宜實現(xiàn)包含電壓、諧波監(jiān)測在內(nèi)的電能質(zhì)量監(jiān)測、分析與決策的功能,為電能質(zhì)量的評估和治理提供依據(jù)。
7、全站時間同步系統(tǒng)
智能變電站中配置一套全站時間同步系統(tǒng),并使用冗余配置的高精度的時鐘源,那么在站控層設備使用SNTP實現(xiàn)網(wǎng)絡對時,而在間隔層和過程層則使用IRIG-B校對時間。因此,站內(nèi)采用基于衛(wèi)星時鐘與地面時鐘的對時系統(tǒng),系統(tǒng)層之間可采用IEC61588或SNTP協(xié)議對時方式,設備層之間可采用IEC61588或IRIG-B碼對時方式,對時精度滿足分布式應用功能的需要。
8、公用接口設備
當智能變電站在系統(tǒng)中承擔區(qū)域集中控制功能時,除本站功能外,應支持區(qū)域智能控制防誤閉鎖,同時應滿足集控站相關(guān)技術(shù)標準及規(guī)范的要求。智能變電站中配置一套公用接口設備,則可實現(xiàn)非IEC61850智能設備的接入。
四、建設的重要意義
1、滿足電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的要求
智能變電站作為智能電網(wǎng)建設的重要環(huán)節(jié)之一,是電網(wǎng)最為重要的基礎運行參量采集點、管控執(zhí)行點和未來智能電網(wǎng)的支撐點,其發(fā)展建設的水平將直接影響到我國智能電網(wǎng)建設的總體高度。新一代智能變電站建設應以“系統(tǒng)高度集成、結(jié)果布局合理、技術(shù)裝備先進、經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保,支持調(diào)控一體”為特征,通過電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的全面采集和實施共享,支撐電網(wǎng)實時控制和智能調(diào)節(jié),提升電網(wǎng)運行穩(wěn)定性和可靠性。
2、滿足公司發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的要求
隨著公司“五大”體系建設,智能電網(wǎng)對公司管理模式優(yōu)化的支撐作用越來越重要。公司“大運行”、“大檢修”、“大營銷”,對智能變電站的發(fā)展提出了新的要求。構(gòu)建“大運行”體系,新一代智能變電站應更好的支撐調(diào)度運行業(yè)務一體化需要,實現(xiàn)變電站設備監(jiān)控的統(tǒng)一管理,通過信息流優(yōu)化整合,與調(diào)度系統(tǒng)全景數(shù)據(jù)共享,提升決策控制能力,提高運行效率;構(gòu)建“大檢修”體系,新一代智能變電站應更好支撐變電站專業(yè)化檢修、維護需要,實現(xiàn)設備運維、檢修一體化;構(gòu)建“大營銷”體系,新一代智能變電站應滿足提高營銷能力和服務質(zhì)量的要求,實現(xiàn)變電站計量信息與營銷服務系統(tǒng)的精確交互。
3、滿足智能變電站技術(shù)進步的要求
我國在智能變電站研究與建設領(lǐng)域已經(jīng)取得了很多成績,但面對新技術(shù)、新設備和新工藝的進步,仍有必要加大智能高壓設備和智能變電站自動化系統(tǒng)核心技術(shù)研究與關(guān)鍵設備的研制,制定技術(shù)標準體系和運維管理規(guī)定。 開展新一代智能變電站技術(shù)研究,在技術(shù)研發(fā)、科技創(chuàng)新、標準編制、管理優(yōu)化等各個方面實現(xiàn)突破,推動智能變電站技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展、跨越發(fā)展;開展新一代智能變電站技術(shù)研究,積極引導國內(nèi)設備制造企業(yè)開展設備研制和技術(shù)創(chuàng)新,努力在世界智能電網(wǎng)科技領(lǐng)域引領(lǐng)潮流。
參考文獻:
[1] 蘭金波; 錢國明; 季瑋; 王學超. 無錫220 kV西涇智能變電站關(guān)鍵技術(shù)[J]. 江蘇電機工程, 2012,(02) .
[2] 申濤,包,趙玉成,湯曉石. 數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)與工程實現(xiàn)[J]. 電測與儀表, 2010,(S2) .
引言
智能變電站在管理方面比傳統(tǒng)的變電站有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢,變電站的智能化將工作人員從繁重的工作中解放出來,從而保證了電網(wǎng)的運行效率。但是由于我國在智能變電站的建設只是在起步階段,很多技術(shù)還不成熟,實踐經(jīng)驗也比較少。因此對智能變電站的研究對我國的供電質(zhì)量、電網(wǎng)智能化進程都有著很大的關(guān)系。
一、智能變電站的技術(shù)特點
智能變電站具有信息的交互的網(wǎng)絡化和設備狀態(tài)的檢修化,即可以實現(xiàn)一、二次設備的一體化、智能化整合與集成。
(一)智能變電站的分布
過程層包括斷路器、互感器、變壓器、隔離開關(guān)等一次設備;而站控層包括控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng),以及變電站設備的監(jiān)控和信息交互;間隔層包括,繼電保護裝置、檢測功能等。
(二)智能變電站的檢修狀態(tài)化
通過對設備的采集提供給動態(tài)的檢測以及風險的預測,而處理中心能夠自動的提出設備的檢修建議,而這些信息提供調(diào)度部門和執(zhí)行的單位,使得設備維護能夠自動進行。
(三)智能變電站的設備智能化
調(diào)度臺會對電網(wǎng)發(fā)出指令,而智能設備可以將信息進行反饋到調(diào)度中心,然后再授權(quán)執(zhí)行操作。整個過程中全都自動進行,保證了變電站的電網(wǎng)運行安全,反應迅速。
二、當前我國智能變電站維護過程中存在的問題
智能變電站運行效率搞過普通的變電站,而且成本運行也比較低,因為無需人員看守,因此自動化程度較高。但是正是由于無人看管,在設備運行中由于二次控制的誤報的影響,會使得工作人員難以判斷運行狀況,從而影響變電站的正確運行。使得狀態(tài)只是信號起不到預警作用。
智能變電站通常要使用錄波器,然而工作人員對某些重要的線路上的錄波器往往不重視。智能變電站通常都安置了低壓線路的低周減載裝置,但沒有真正的將其利用起來。由于智能系統(tǒng)沒有較好的實現(xiàn)遙感功能,使得智能變電站經(jīng)常出現(xiàn)信號不通常的情況。由于智能軟件不足,使得智能變電站在處理數(shù)據(jù),診斷線路以及票據(jù)生成等方面都不方便。智能變電站目前智能化水平有限,很多情況仍舊需要現(xiàn)場工作人員進行手工維護,為運行維護帶來隱患。
三、加強智能變電站的維護措施
(一)打造專業(yè)的管理隊伍,保證技術(shù)優(yōu)勢
智能變電站和常規(guī)的變電站的不同就是因為有智能化技術(shù)、人性化技術(shù)的參與,多種高科技手段保證了變電站的智能化運行。一方面,智能變電站的建設適應了經(jīng)濟大發(fā)展的需求,也保障了人們的需要。另一方面,智能變電站本身對技術(shù)要求就比較高,無論從建設到維護,從管理到維修,不是專業(yè)的技術(shù)人員無法操控。以全天候自動控制技術(shù)為例,這項技術(shù)要求工作人員要掌握自動化控制技術(shù)、工程理論以及電力知識等,所以智能變電站需要的技術(shù)要很高。因此對于智能變電站的維護、運行就需要一支技術(shù)過硬專業(yè)素質(zhì)高的隊伍。將人才隊伍的建設作為變電站的日常維護、隊伍管理的核心來抓,才能保證變電站的出現(xiàn)高水平的隊伍。
(二)積極推廣維護的關(guān)鍵技術(shù),提升維護的質(zhì)量
智能變電站出現(xiàn)較晚,如何保證其正常的運行以及如何保證智能變電站的有效維護都沒有形成一種國際性的標準。這就需要各技術(shù)人員共同摸索,共同協(xié)作,積極推廣和探索智能變電站的維護技術(shù)。
對于我國各級各級的變電站機組人員和維護部門的機構(gòu)來講,逐步提高智能變電站的維護水平是首要任務之一。他們要加強技術(shù)的推陳出新、積極的對技術(shù)進行實踐和探索,從而保證技術(shù)的應用。
智能變電站在運行過程會出現(xiàn)這樣或者那樣的故障問題,而這些問題都設計各學科的知識,最主要的是這種情況沒有發(fā)生過,沒有相關(guān)經(jīng)驗或者預案,智能在實踐中逐步的探索、逐步完善。我國很多智能變電站已經(jīng)建成并開始運營,而且取得了很好的市場,成為了我國變電站很好的補充,為國民經(jīng)濟增添了不少的推動。
智能變電站在進行日常維護時候,要根據(jù)一次設備、二次設備等順序有序進行,結(jié)合變電站的實際情況,選擇技術(shù)方案。智能變電站的日常維護需要技能專業(yè)的人員,也需要新技術(shù)的參與。智能變電站的控制單元,直接控制著變電站的各項指令、各項工作,是接收、執(zhí)行以及反饋信息,保證對各元件的控制部件,所以在進行維護時候,必須要對控制單元的技術(shù)進行分析。總之,智能變電站不僅需要技術(shù)保障,也需要技術(shù)革新,只有實事求是將關(guān)鍵的技術(shù)研究運用到智能變電站中才能保證智能變電站的科學維護。
(三)對變電站的運行維護的規(guī)范、標準進行完善
拓寬技術(shù)的應用范圍變電站的運行歸根結(jié)底還是需要通過制度化和技術(shù)手段完成。智能變電站在維護的時候,必須保證維護技術(shù)標準、制度和規(guī)范的健全;其次,要加大技術(shù)人員的培訓,提升技術(shù)的應用水平和應用范圍。比如:在某500kv的智能變電化變電站運行維護的時候,可以通過運行、檢修等專業(yè)人員的共同努力,推進智能變電站的設備聯(lián)調(diào)、項目研究,啟動與投產(chǎn)等工作,并制定相關(guān)的技術(shù)標準,使得智能化體系更加完善,這就可以保證500kv的智能變電站在投產(chǎn)后有很好的保障。技術(shù)規(guī)范、技術(shù)標準可以有效的保障智能變電站的運行,能夠大幅度的提升管理水平。只有全體的工作人員張開相關(guān)技術(shù)的學習,進行培訓,才能保障技術(shù)標準的落實,保障智能變電站的良好運行。
結(jié)語
綜合上述,智能變電站的維護由于沒有相關(guān)的經(jīng)驗可以指導,也沒有成套的標準體系去遵守,這就需要各工作人員共同去探索,不斷的學習新的技術(shù),在工作中嚴格要求自己,認真、耐心、盡職盡責的完成相關(guān)的任務。電力企業(yè)也要在技術(shù)培訓、技術(shù)創(chuàng)新方面加以重視,保證工作隊伍的素質(zhì)提高,保障電廠的維護、維修高效完成,進而保障電力系統(tǒng)的安全,提升電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]林永君;孫佳.智能變電站信息系統(tǒng)研究[J].科技信息,2013(25).
[2]李梅芳;李珍.關(guān)于綜合自動化變電站運行維護[J]科技資訊,2014(31).
[3]何穎.智能化變電站技術(shù)簡析[J]企業(yè)科技與發(fā)展,2014(23).
隨著光電式電流電壓互感器、智能化開關(guān)、變電站運行操作培訓仿真等技術(shù)的運用、通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)標準IEC61850正式頒布。以上技術(shù)的成熟與進步,必然對現(xiàn)有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深遠的影響,為數(shù)字化變電站的智能系統(tǒng)管理平臺的建立奠定了堅實的基礎。然而,目前關(guān)于數(shù)字化變電站的發(fā)展方向,國內(nèi)長期以來尚缺乏清晰的概念與發(fā)展思路。因此,探討新時期我國數(shù)字化變電站的建設與發(fā)展方案是一項十分重要的課題。
1 數(shù)字化變電站概念及特點闡述
1.1 數(shù)字化變電站的涵義
數(shù)字化變電站建立在符合國際標準的IEC 61850通信規(guī)范基礎之上,由智能化一次設備與網(wǎng)絡化二次設備按過程層、間隔層、站控層三層結(jié)構(gòu)體系分層構(gòu)建。數(shù)字化變電站內(nèi)的所有信息采集、處理、傳輸、輸出過程由過去的模擬信息完全轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,由此建立與之相適應的通信網(wǎng)絡與系統(tǒng),進而實現(xiàn)信息共享與設備合作的現(xiàn)代化管理要求。
1.2 數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站的比較
(1)一次設備智能化;一次設備被控制的操作驅(qū)動回路與被檢測的信號回路采用光電技術(shù)設計與微處理器,數(shù)字公共信號網(wǎng)絡以及數(shù)字程控器取代了過去使用的導線連接;光電數(shù)字技術(shù)與光纖取代了常規(guī)的控制電纜與強電模擬信號,可編程序取代了二次回路中傳統(tǒng)使用的繼電器與相關(guān)邏輯回路,進而優(yōu)化了傳統(tǒng)機電式繼電器與控制回路的結(jié)構(gòu)[ 《智能變電站技術(shù)導則》,2005年版]。(2)二次設備網(wǎng)絡化;二次設備之間的連接完全改用高速的網(wǎng)絡通信,傳統(tǒng)功能裝置重復的I/0現(xiàn)場接口被徹底替代。(3)管理系統(tǒng)自動化;變電站運行管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分流交換與信息分層實現(xiàn)自動化;電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄、數(shù)據(jù)統(tǒng)計實現(xiàn)無紙化;變電站運行發(fā)生故障時,系統(tǒng)能夠即時提供故障分析報告,分析故障原因,制定處理故障的方案;系統(tǒng)能夠自動分析并得出設備的檢修報告,將傳統(tǒng)的設備“定期檢修”轉(zhuǎn)變成更加高效的“狀態(tài)檢修”。
2 系統(tǒng)建設可行性分析
2.1 社會效益分析
數(shù)字化變電站采用光電互感器及光纖,不需要油介質(zhì),基本上不消耗能量,對環(huán)境無污染,同時節(jié)省了銅資源的消耗;簡化了二次接線,減少自動化設備數(shù)量,減少設備的退出次數(shù)與退出時間,避免信號傳輸與處理帶來的附加誤差,提高系統(tǒng)的可靠性;設備具有相互操作性,提高保護、測量與計量系統(tǒng)的精度,減少了操作時間,方便設備的維護與更新,提高了工作效率,同時也便于變電站的擴建及自動化系統(tǒng)的擴充。
2.2 安全性能分析
常規(guī)變電站傳輸模擬信號不能采用光纖技術(shù),使用的電纜感應電磁干擾與一次設備傳輸過電壓都可能引起二次設備運行異常,導致二次回路接地點的狀態(tài)無法實時檢測。數(shù)字化變電站一次設備與二次設備之間使用光纖通信。由于采用光電互感器,電磁干擾與傳輸過電壓失去了影響二次設備的途徑,而且也沒有二次回路2點接地的可能性,不存在電流互感器二次開路或電磁式電壓互感器二次短路帶來的危險,實現(xiàn)了電力信號的徹底隔離,從根本上解決了傳輸通道的抗干擾等安全問題,滿足了電力系統(tǒng)環(huán)保、節(jié)能、安全的要求。
2.3 經(jīng)濟效益分析
數(shù)字化變電站采用數(shù)字式及光纖電表,相對于常規(guī)電能表要更加精確,不存在模擬傳輸損耗造成的二次壓差及電度表本身的采樣誤差;除電源回路外,只有相應的二次邏輯回路,光纜的維護量較之電纜的維護量大幅減少,管理更加簡單,維護更為方便;建設過程中光纖光纜價格低廉,減少控制電纜數(shù)量,降低了光電互感器的綜合使用成本,實現(xiàn)信息在運行系統(tǒng)與其他支持系統(tǒng)之間的共享,實現(xiàn)減少重復建設與建設投資,在整體上減少了變電站壽命周期內(nèi)的總體成本。
3 傳統(tǒng)變電站存在的不足
3.1 智能化新技術(shù)應用適應性差
隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展,與變電站自動化管理系統(tǒng)相關(guān)的通信、嵌入式應用等技術(shù)的更新速度比變電站自動化系統(tǒng)的更新速度要快很多。但是,由于常規(guī)變電站還不能很好的達到互操作性與信息的有效共享,導致現(xiàn)有的變電站自動化系統(tǒng)設備部分更新時需要付出相當?shù)牡母郊映杀尽?/p>
3.2 建模的差異使信息難以共享
由于對變電站自動化系統(tǒng)、變電站與控制中心之間的通信以及控制中心層面不同應用之間缺乏統(tǒng)一的建模規(guī)范。不同應用之間的缺乏統(tǒng)一的通信標準,設備接口不規(guī)范,規(guī)約需要轉(zhuǎn)換,設備間不具有“互操作性”,從變電站自動化系統(tǒng)收集的各種信息在向控制中心進行傳遞與控制中心不同應用之間的共享這兩個層面都存在一定的障礙,無法實現(xiàn)共享系統(tǒng)信息。
3.3 建設投資與資源利用的矛盾
當電力系統(tǒng)的運行需要在有效性與可靠性之間權(quán)衡選擇時,無論是操作或是設計,都偏向于降低有效性以確保系統(tǒng)的可靠性。為保留足夠的穩(wěn)定裕度,又不能充分發(fā)揮現(xiàn)有資源的作用。每增加以此二次功能,就需要增加相應的二次設備與電纜,造成信息重復采集,設備種類繁多。這就無法有效地保證實現(xiàn)可靠、穩(wěn)定、安全、高效、環(huán)保的系統(tǒng)的運行。
4 結(jié)語
綜上所述,數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的建設是一個長期的系統(tǒng)工程。擁有系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新、管理觀念更新的數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng),提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益、社會效益與安全保障,也在很大程度上提高了系統(tǒng)的自動化水平。建立數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。因此要實現(xiàn)建立數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)這一目標,還有許多技術(shù)問題需要我們不斷地探索與研究。隨著技術(shù)的進步,以及管理觀念的更新,相信我國的我國的電力事業(yè)將會取得更長遠的發(fā)展。
1 前言
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,變電站征地越來越困難,如何有效減少占地面積成為當前變電站設計中的首要問題之一。尤其對于土地緊張、占地受限、安全可靠性要求高的變電站,該問題更加突出。 近幾年,因GIS設備大規(guī)模應用,變電110KV及以上電壓等級配電裝置占地面積大幅度減少,但無功補償設備電容器等因受技術(shù)發(fā)展的限制,一直未有突破,特別是500KV電壓等級變電站無功補償裝置數(shù)量多、容量大,已成為限制變電站占地的主要因素之一。 因此,為了解決500kV電壓等級變電站無功補償裝置布置占地過大的問題,提出一種采用箱式電容器聯(lián)合油串抗及隔離開關(guān)、避雷器箱體內(nèi)布置及HGIS的集成優(yōu)化布置技術(shù)。
研究現(xiàn)狀及存在問題。目前國內(nèi)500KV以上電壓等級通常采用預裝框架式電容器無功補償設備進行布置,電容器間隔與并聯(lián)電抗間隔縱向尺寸差別較大,造成了土地資源的浪費,尤其是在并抗組數(shù)多電容器組數(shù)少的情況下浪費更為明顯。
2 500KV變電站35KV無功補償設備集中優(yōu)化布置技術(shù)
(1)依托工程概況。500KV牟平變電站位于山東省煙臺市,該工程獲得魯班獎、中國電力優(yōu)質(zhì)工程獎及電力行業(yè)優(yōu)秀設計一等獎。本期建設2臺500KV、750MVA變壓器,最終規(guī)模4臺500KV、750MVA變壓器;500KV出線,本期2回,最終6回;220KV出線,本期10回,最終16回。本期安裝2組60MVar電抗器,4組60MVar電容器,最終安裝4組60MVar電抗器,8組60MVar電容器。工程于2011年12月投產(chǎn);(2)集成優(yōu)化布置技術(shù)方案研究。本技術(shù)成果的目的是為了解決變電站布置占地受限的問題,優(yōu)化35kV配電裝置布置,采用大電容器件箱式電容器聯(lián)合油串抗及隔離開關(guān)避雷器箱體內(nèi)集成優(yōu)化布置的方式;在此技術(shù)基礎上,亦可將35KV敞開式配電裝置中的斷路器、隔離/接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等集成為HGIS設備,可進一步大幅縮減占地面積。牟平站采用大電容器件箱式電容器,它采用大電容器元件串并聯(lián)方式,放置于充滿油的箱體內(nèi),通過油管與油浸式串聯(lián)電抗器相聯(lián),其前端的隔離開關(guān)和避雷器也采用箱體外殼將其罩住,整套無功補償設備,集成在一個外殼內(nèi),通過先進的絕緣結(jié)構(gòu)設計手段和制造工藝,將產(chǎn)品故障率壓縮到無限接近于零,具有安全、穩(wěn)定、可靠、免維護、占地小等優(yōu)點。
3 集成優(yōu)化布置技術(shù)創(chuàng)新亮點及優(yōu)勢
3.1 技術(shù)創(chuàng)新
(1)技術(shù)指標。本集中優(yōu)化布置技術(shù)采用大電容器件箱式電容器聯(lián)合油串抗及隔離開關(guān)避雷器箱體內(nèi)集成優(yōu)化布置的方式,突破了常規(guī)框架式電容器加干式串聯(lián)電抗器敞開式布置,在布置方式上具有創(chuàng)新性,和傳統(tǒng)方式相比具有可靠性高、壽命長、安全性高、運行維護量少等技術(shù)優(yōu)勢;(2)占地指標。本集中優(yōu)化布置技術(shù)可有效減少500KV變電站占地面積。以已經(jīng)實施的500KV牟平變電站為例,與常規(guī)無功補償裝置布置方案相比,采用本技術(shù)后,可節(jié)省占地約3.2025畝;(3)進一步采用HGIS布置方案。在本集中優(yōu)化布置技術(shù)基礎上采用HGIS設備的布置方式,與敞開式布置方式相比可進一步節(jié)省占地約1.48畝。
3.2 優(yōu)勢分析
(1)集成優(yōu)化布置技術(shù)全壽命周期成本分析:
依據(jù)表1,以遠景規(guī)模計算40年全壽命周期成本,在不考慮停電損失的情況下,最終得出集中優(yōu)化布置方式成本比常規(guī)布置方式成本低約460W,具有良好的經(jīng)濟效益。
(2) 集成優(yōu)化布置技術(shù)可靠性及穩(wěn)定性分析。1)可靠性分析。框架式結(jié)構(gòu)電容器組采用的單臺電容器,內(nèi)部元件的連接采用焊接工藝,有可能會造成元件薄膜端部的燙傷以及焊接點毛刺帶來尖端放電,電容器端部絕緣受損,可導致電容器的早期損壞。箱式電容器內(nèi)部元件采用冷壓接工藝,沒有燙傷薄膜和焊點尖端放電的可能,大幅度提高了運行的可靠性。電容器的溫升對于電容器的壽命影響很大,按照電容器八度定則,電容器每升高8度,則電容器的設計壽命縮短一半??蚣苁浇Y(jié)構(gòu)電容內(nèi)部芯子的最熱點一般都在65-70℃。箱式電容器的內(nèi)部芯子最熱點不超過58℃,使得箱式電容器的使用壽命大幅度提高,保證了全壽命周期內(nèi)的可靠運行;2)穩(wěn)定性分析。框架式結(jié)構(gòu)電容器因更換方便,在場強選擇上一般都在57kV/mm左右,這樣電容器的成本相對較低,但抗過電壓、過電流的能力相對較弱。箱式電容器一旦損壞就是報廢的,所以設計理念就是故障趨向于零的,在設計場強的選擇都低于42kV/mm。
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A
1自動化網(wǎng)絡與發(fā)展
網(wǎng)絡系統(tǒng)是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的命脈,它的可靠性與信息傳輸?shù)目焖傩詻Q定了系統(tǒng)的可用性。常規(guī)變電站自動化系統(tǒng)中單套保護裝置的信息采集與保護算法的運行一般是在同一個CPU控制下進行的,使得同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換,運算、輸出控制命令整個流程快速、簡捷,而全數(shù)字化的系統(tǒng)中信息的采樣、保護算法與控制命令的形成是由網(wǎng)絡上多個CPU協(xié)同完成的,如何控制好采樣的同步和保護命令的快速輸出是一個復雜問題,其最基本的條件是網(wǎng)絡的適應性,要害技術(shù)是網(wǎng)絡通信速度的提高和合適的通信協(xié)議的制定。假如采用通常的現(xiàn)場總線技術(shù)可能不能勝任數(shù)字化變電站自動化的技術(shù)要求。數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的兩級網(wǎng)絡全部采用100MHz以太網(wǎng)技術(shù)是可行的。目前研究的主要內(nèi)容集中在過程層方面,諸如智能化開關(guān)設備、光電互感器、狀態(tài)檢測等技術(shù)與設備的研究開發(fā)。
2綜合自動化的特點和優(yōu)點
變電站綜合自動化系統(tǒng)具有功能綜合化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微機化、測量顯示數(shù)字化、操作監(jiān)視屏幕化、運行管理智能化等特征。同傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)不同的是:各個保護、測控單元既保持相對獨立,又通過計算機通信的形式,相互交換信息,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,協(xié)調(diào)配合工作,減少了電纜和沒備配置,增加了新的功能,提高了變電站整體運行控制的安全性和可靠性。
3自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
在變電站自動化領(lǐng)域中,智能化電氣的發(fā)展,特別是智能開關(guān)、光電式互感器機電一體化設備的出現(xiàn),變電站自動化技術(shù)進入了數(shù)字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中,保護裝置、測控裝置、故障錄波及其它自動裝置的I/O單元,如D變換、光隔離器件、控制操作回路等將割列出來,作為智能化一次設備的一部分。反言之,智能化一次設備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了常規(guī)繼電保護裝置、測控等裝置的F/0部分;而在中低壓變電站則將保護、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化,完整地安裝在開關(guān)柜上,實現(xiàn)了變電站機電一體化設計。在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個層次,根據(jù)IEC6185A通信協(xié)議草案定義,這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。(1)過程層是一次設備與二次設備的結(jié)合面,或者說過程層是指智能化電氣設備的智能化部分。過程層的主要功能分三類:①電力運行實時的電氣量檢測;②運行設備的狀態(tài)參數(shù)檢測;③操作控制執(zhí)行與驅(qū)動。變電站需要進行狀態(tài)參數(shù)檢測的設備主要有變壓器、斷路器、刀閘、母線、電容器、電抗器以及直流電源系統(tǒng)。在線檢測的內(nèi)容主要有溫度、壓力、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)。操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動包括變壓器分接頭調(diào)節(jié)控制,電容、電抗器投切控制,斷路器、刀閘的開合控制,直流電源充放電控制。過程層的控制執(zhí)行與驅(qū)動大部分是被動的,即按上層控制指令而動作,在執(zhí)行控制命令時具有智能性,能判別命令的真?zhèn)渭捌浜侠硇?。?)站控層。主要任務是:①通過兩級高速網(wǎng)絡匯總?cè)镜膶崟r數(shù)據(jù)信息,不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫,按時登錄歷史數(shù)據(jù)庫;②按既定規(guī)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送向調(diào)度或控制中心;③接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行;④具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能;⑤具有(或備有)站內(nèi)當?shù)乇O(jiān)控,人機聯(lián)系功能;⑥具有對間隔層、過程設備的在線維護、在線組態(tài),在線修改參數(shù)的功能;⑦具有(或備有)變電站故障自動分析和操作培訓功能。(3)間隔層。間隔層設備的主要功能是:①匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息;②實施對一次設備保護控制功能;③實施本間隔操作閉鎖功能;④實施操作同期及其他控制功能;⑤對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制;⑥承上啟下的通信功能,即同時高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡通信功能。必要時,上下網(wǎng)絡接口具備雙口雙工方式,以提高信息通道的冗余度,保證網(wǎng)絡通信的可靠性。
4變電運行自動化
4.1智能化
一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅(qū)動回路采用微處理器和光電技術(shù)設計,簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu),數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡取代傳統(tǒng)的導線連接。換言之,變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替,常規(guī)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。
4.2網(wǎng)絡化
變電站內(nèi)常規(guī)的二次設備,如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造,設備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡通信,二次設備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復的I/0現(xiàn)場接口,通過網(wǎng)絡真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享,常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。
4.3運行系統(tǒng)
中圖分類號:TM734 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2014)27-0049-01
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,對電力供應的需求急劇增加,電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大,對電網(wǎng)運行安全和電能供應質(zhì)量的要求隨之不斷提高。電網(wǎng)的不斷擴大,對電網(wǎng)調(diào)度管理規(guī)范化、一體化、精益化提出更高的要求。在此背景下,縣供電公司認真貫徹落實上級“大運行”體系建設工作部署,推動管理創(chuàng)新,按照扁平化、專業(yè)化要求,變革電網(wǎng)調(diào)度管理模式,以調(diào)度專業(yè)與集控專業(yè)合并的“調(diào)控一體化”創(chuàng)新管理模式正式運行,初步實現(xiàn)電網(wǎng)運行集約化管理。
一、“大運行”體系建設實施后的電網(wǎng)調(diào)度管理模式
(一)現(xiàn)有的變電運行維護模式
目前,變電站按運行維護管理模式可以劃分為四種:有人值班模式(傳統(tǒng)模式)、集控中心模式、監(jiān)控中心+運維操作站模式(調(diào)度監(jiān)控分離)、調(diào)控中心+運維操作站模式(調(diào)控一體化)。
(1)傳統(tǒng)模式
按變電站分為站內(nèi)監(jiān)控和操作,變電站實行有人24小時輪換值班;預令、正令直接下到變電站;主要職責是負責變電站站內(nèi)設備巡視監(jiān)視、消缺、操作、狀態(tài)評價等。
(2)集控站模式
設若干集控站24小時值班監(jiān)控和操作,一個集控站管理一般在5個變電站以上,變電站無人值班或少人值守;預令下到集控站,正令下到變電站;主要職責是負責所轄變電站設備巡視、監(jiān)視、消缺、操作、狀態(tài)評價等。
(3)監(jiān)控中心+運維操作站模式
一個地、縣級建立一個一個監(jiān)控中心,按作業(yè)半徑分設若干運維操作站。變電站無人值班,監(jiān)控中心24小時值班,運維操作站少人值班,一個監(jiān)控中心監(jiān)控至少20個變電站以上;預令下到監(jiān)控中心,正令下到變電站;監(jiān)控人員負責受控變電站設備監(jiān)視、遙控操作等工作,運維操作人員負責設備巡視、消缺、現(xiàn)場操作以及應急處置等。
(4)調(diào)控中心+運維操作站模式(調(diào)控一體化)
監(jiān)控與調(diào)度合一,按作業(yè)半徑分設若干運維操作站;變電站無人值班,監(jiān)控中心24小時值班,運維操作站少人值班,預令下到運維操作站正令下到變電站;調(diào)控人員負責調(diào)度和設備監(jiān)控、遙控操作等工作,運維操作人員負責設備巡視、消缺、現(xiàn)場操作以及應急處置等。
隨著電網(wǎng)規(guī)??焖侔l(fā)展的需求、電網(wǎng)信息化與智能化的要求、電網(wǎng)公司集約化管理與可持續(xù)發(fā)展的要求,調(diào)控一體化的變電運行管理模式必然成為未來的發(fā)展趨勢。
(二)調(diào)控一體化模式的特征
調(diào)控一體結(jié)構(gòu)扁平、環(huán)節(jié)少,事故處理效率和日常操作效率更高,人員精簡更明顯;相比較“變電集中監(jiān)控”模式,調(diào)控一體化的優(yōu)勢有以下幾點:
1.組織結(jié)構(gòu)
調(diào)控與變電站兩級建制,結(jié)構(gòu)扁平化。
2.業(yè)務流程
(1)集變電站監(jiān)視與電網(wǎng)調(diào)度于一體,可及時、全面、準確掌握變電站信號,信號產(chǎn)生疑問時可隨時回溯,為快速作出判斷、處理提供條件。
(2)操作指令由調(diào)控直接下達變電站,環(huán)節(jié)簡單,效率快。
(3)事故狀態(tài)下由調(diào)控進行隔離、轉(zhuǎn)電操作,提高處置效率。
3.人員配置
(1)人員精干,只需配置一套班組管理人員。經(jīng)測算,調(diào)控定員數(shù)少于調(diào)度與監(jiān)控各自獨立建制的定員數(shù)之和。
(2)調(diào)度崗與監(jiān)控崗可定期輪崗,人員業(yè)務全面,適應一崗多能要求。
4.安全評估
組織結(jié)構(gòu)簡單,環(huán)節(jié)清晰,指令傳遞途中出錯概率較低;事故發(fā)生時調(diào)度監(jiān)控協(xié)同配合,效率高。
二、“調(diào)控一體化”對調(diào)度管理工作的要求
1.對技術(shù)支持系統(tǒng)的要求
(1)“五遙”技術(shù)
實現(xiàn)調(diào)控一體化管理模式,必須進行技術(shù)創(chuàng)新,新技術(shù)的開發(fā)以及老技術(shù)系統(tǒng)的整合應用等。隨著通信技術(shù)、IT、自動化技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在逐漸對電力設備自動化水平要求由四遙升級為五遙,即遙測、遙控、遙調(diào)、遙信、遙視。光纖的大量鋪設,為遙視等技術(shù)的廣泛應用提供了物理支持,而通信及IT技術(shù)的發(fā)展,為遙視的普及奠定了技術(shù)基礎。
(2)保護及自動裝置功能
保護設備集控操作保護設備集控操作:保護信息遠程調(diào)閱,保護壓板遠程投切,保護定值遠程修改。保護信息完整、準確是調(diào)度員在電網(wǎng)事故時進行準確判斷的依據(jù),倒閘操作中及時調(diào)整保護定值可以保證電網(wǎng)運行可靠性。
(3)調(diào)度管理系統(tǒng)
省地一體化OMS 系統(tǒng)實現(xiàn)從其他調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)采集、存儲所需的數(shù)據(jù)并進行信息的加工和處理,實現(xiàn)橫向和縱向的融合貫通,全面涵蓋省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)的電網(wǎng)調(diào)度管理業(yè)務,有效解決省地一體化調(diào)度運行管理的難題。充分利用計算機及通信技術(shù),將電網(wǎng)運行生產(chǎn)流程計算機化應用,從專業(yè)管理、調(diào)度運行等各個環(huán)節(jié)生產(chǎn)信息集成、優(yōu)化,按照職能及權(quán)限賦予不同部門和人員不同的權(quán)限,保證工作全程在線、可查循,并實現(xiàn)省地縣調(diào)數(shù)據(jù)的共享。
2.對組織結(jié)構(gòu)和崗位設置的要求
電網(wǎng)運行管理模式從傳統(tǒng)向調(diào)控一體化模式進行轉(zhuǎn)變,主要是受到多方面的影響:外部環(huán)境變化、內(nèi)部管理問題、信息技術(shù)的快速發(fā)展等。因此組織變革勢在必行,其中包括組織結(jié)構(gòu)的變革、人員的調(diào)整、職責的重新劃分、管理范圍的改變等。通過減少管理幅度和層級,加大橫向?qū)用娴母叨热诤希蛊溱呌诒馄交l(fā)展,業(yè)務信息流轉(zhuǎn)的速度加快,各專業(yè)各部門之間溝通及信息共享更便捷。同時信息技術(shù)的輔助功能的強大,大部分工作可以實現(xiàn)遠程遙控,減少了人為判斷的錯誤率,既節(jié)約人力資源的投放,又極大地提高了生產(chǎn)效率。技術(shù)創(chuàng)新與組織結(jié)構(gòu)相互制約,相互促進,最終達到動態(tài)平衡,共同發(fā)展。
(1)調(diào)整調(diào)度業(yè)務范圍
將變電設備監(jiān)控業(yè)務納入調(diào)度。調(diào)度在保證原有地區(qū)電網(wǎng)實時調(diào)度管理職能的基礎上,增加了變電設備實時監(jiān)視與遠程控制等職責。同時110千伏變電站上劃地調(diào)管轄,縣調(diào)作為地調(diào)分中心,調(diào)度管轄縣域范圍內(nèi)35千伏及10千伏電網(wǎng),承擔縣域內(nèi)35千伏變電設備集中監(jiān)控,以及所監(jiān)控電力設施安保、消防告警信號遠方集中監(jiān)視。
(2)調(diào)整調(diào)度控制方式
部分原先需要通過運行單位現(xiàn)場執(zhí)行的操作轉(zhuǎn)由調(diào)度直接遙控。
(3)調(diào)整崗位設置
“大運行”體系實施以后,原調(diào)度所更名為電力調(diào)度控制中心,在崗位設置上增設了二次技術(shù)專業(yè)崗位,負責自動化、繼電保護等二次專業(yè)的歸口管理;負責所轄范圍內(nèi)二次系統(tǒng)的項目申報、技術(shù)方案制定并組織實施。
3.對管理制度和業(yè)務流程的要求
針對運行組織結(jié)構(gòu)和調(diào)度功能調(diào)整的變化情況,對照技術(shù)標準、管理標準和工作標準“三大標準”,統(tǒng)一制定調(diào)度內(nèi)部、上下級調(diào)度間及相關(guān)業(yè)務部門間主要業(yè)務流程和工作規(guī)范,以適應運行管理新模式。調(diào)控一體化后電網(wǎng)事故處理流程與實施前相比較,直接由調(diào)控人員發(fā)現(xiàn)告警信息、制定處置方案進行遙控操作。調(diào)控業(yè)務范圍內(nèi)工作大量減少操作人員趕往現(xiàn)場,縮短設備停役時間,有效提高生產(chǎn)效率。根據(jù)指定的最終狀態(tài)即可以通過程序化操作來實現(xiàn)自動完成運行方式的變更,可操作單元主要包括:閘刀、隔離開關(guān)等一次設備的遙控以及投退軟壓板、保護電源投退、定值區(qū)切換等二次設備遙控,可以有效防止誤操作,增加電網(wǎng)安全生產(chǎn)系數(shù)。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上進行簡約化處理,提高了工作效率的同時實現(xiàn)人員的集約化管理,實現(xiàn)了調(diào)度業(yè)務的扁平化管理。
參考文獻
中圖分類號:TM411文獻標識碼: A
一、智能變電技術(shù)與一般技術(shù)的優(yōu)勢比較
1、智能變電站技術(shù)上的先進性保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蜏蚀_性,能夠提升供電可靠性,保障電網(wǎng)更加安全穩(wěn)定地運行。智能高壓設備中的智能變壓器與控制系統(tǒng)依靠通信光纖相連,可以及時掌握變壓器狀態(tài)參數(shù)和運行數(shù)據(jù)。在運行數(shù)據(jù)發(fā)生改變的情況下,設備會根據(jù)系統(tǒng)的電壓、功率等情況自動調(diào)節(jié)。當設備出現(xiàn)問題時,設備也會發(fā)出預警并提供狀態(tài)參數(shù)等,在一定程度上降低運行管理成本,減少隱患,提高變電站供電可靠性。
2、智能高壓設備中的開關(guān)設備具有較高的性能,它配有電子設備、傳感器和執(zhí)行器,具有檢測和診斷功能。高壓設備中還包括電子式互感器,它能有效克服傳統(tǒng)電磁式互感器絕緣難度大、動態(tài)范圍小、需敷設電纜到二次設備、易產(chǎn)生鐵磁諧振,以及高壓危機人身和設備安全等缺點。隨著智能技術(shù)進一步實用化、模塊化、標準化,智能變電站的信息采集、傳輸和處理技術(shù)更加規(guī)范,有效支撐了“調(diào)控一體、運維一體”。通過集成視頻聯(lián)動、狀態(tài)分析等檢測手段,確保了順控操作準確無誤。遠方修改及核查保護定值等功能,為無人值守奠定了基礎。
3、相對于傳統(tǒng)變電站,智能變電站有效實現(xiàn)了節(jié)地、節(jié)資。由于有效節(jié)約了資源,智能變電站的清潔效益也非常明顯。智能變電站通過技術(shù)創(chuàng)新、設備集成、設計優(yōu)化,大幅減少了占地面積和建筑面積,減少了二次屏柜數(shù)量。
4、智能變電站能夠有效提升電網(wǎng)基礎設施資源利用率和供電可靠性,達到節(jié)能減排的目的。國家電網(wǎng)公司基建部2013年開展的“標準化設計、模塊化建設”智能變電站試點工作,在變電站技術(shù)模式、設計設備、建設模式等方面都有進一步的創(chuàng)新。與普通變電站相比,模塊化智能變電站全面應用了通用設計、通用設備,在土建過程中采用全預制裝配結(jié)構(gòu)建筑模式和預制光(電)纜,實現(xiàn)了二次設備“即插即用”。模塊化智能變電站還通過工廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)、集成調(diào)試后再運至現(xiàn)場,以及控制室、防火墻、圍墻、設備基礎等裝配式預制技術(shù),減少了現(xiàn)場人工投入。
二、智能變電站的技術(shù)要點
1、控制終端的引入
智能變電站中引入了計算機終端,這就使智能變電站具有了自己的大腦,這個大腦可以在最短時間內(nèi)及時對變電站內(nèi)實際運行情況進行判斷和處理,這樣可以有效的確保變電站運行的可靠性,避免由于事故處理不當而導致的輸變電站事故發(fā)生。
2、分級控制技術(shù)的應用
智能變電站內(nèi)采用分布式控制技術(shù),將變電站層面進行了分割,分別為站控層、間隔層和設備層,而且將具有智能控制和處理能力的設備在各個層面進行安裝,這樣就有效的確保了分級調(diào)控功能的獨立性,而且可以有效的降低中央處理設備所需要承載的負荷,確保了設備工作效率的提升,有效的降低和分散了潛在風險的發(fā)生。
3、光纖技術(shù)的應用和電力裝置的集成化
目前在智能變電站內(nèi)充分的應用了光纖技術(shù),這樣就有效的確保了智能變電電各控制層局域網(wǎng)管理功能的實現(xiàn),信息可以無障礙的在一次設備層、二層設備層和控制中心之間進行自由傳播,而且各層級在傳輸過程中其數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性也得以進一步增強。同時先進的計算機數(shù)字技術(shù)的應有,有效的提高電能監(jiān)測和設備管理的集成化,設備配置空間較小,有效的節(jié)約了占地面積,節(jié)約了安裝成本,可以使設備及早投入運行。
4、局部或全局智能控制的實現(xiàn)
智能化變電站,顧名思義,在控制設備的選擇上一定符合智能化的要求。于是,光電技術(shù)就得到了應用,在一次設備的控制設備中采用光電技術(shù),使得就地控制柜變成一個微型的GIS。在二次設備中添加有自動控制功能和漏電鎖閉功能的智能電流互感器和高壓電流鎖閉裝置,在一定程度上解決了小故障不易排查的難題,實現(xiàn)了局部設備的無人職守。智能化的設備實現(xiàn)了對電力設備和電能傳輸?shù)木植亢腿种悄芸刂啤?/p>
三、智能變電站相關(guān)的技術(shù)分析
1、智能高壓開關(guān)設備技術(shù)
高壓開關(guān)設備對智能變電站的安全、可靠運行具有重要的意義,是不可或缺的。根據(jù)絕緣方式主要分為三類,即AIS、GIS及HGIS,它們各有特點,在智能變電站建設過程中需要根據(jù)經(jīng)濟性、安全性、穩(wěn)定性作綜合比較后選擇應用。GIS由于其封閉性和絕緣性好,不僅能抵御環(huán)境干擾,占地面積還有所縮減,可靠性較高,但成本較高,施工周期長,GIS的選擇應用需要著重考慮智能變電站建設成本。HGIS與AIS和GIS相比,其事故率是最低的。而且在高壓開關(guān)全壽命周期內(nèi),其故障率也是相對較低的,整體運行較為穩(wěn)定。
2、智能變壓器技術(shù)
智能變壓器是智能變電站的主要設備,也是重要技術(shù)之一,在本體方面,智能變壓器與常規(guī)變壓器并無太大區(qū)別,只是為了提高變電站的整體智能化,在變壓器的控制、測量、保護等附件和功能方面做了智能化處理,相應增加一些智能化功能元件更好使傳統(tǒng)變壓器更趨向于智能變壓器。一般情況下,可根據(jù)智能變電站工程等級、類型、要求等合理配置智能變壓器智能組件,主要包括測量IED、監(jiān)測功能組主IED、冷卻裝置控制IED、合并單元等。
3、電子式互感器技術(shù)
電子互感器是變電站中用于測量電壓和電流的基礎設備,目前變電站工程中所使用的電子互感器產(chǎn)品較多,需結(jié)合這些產(chǎn)品的特性選擇應用于智能變電站。有源電子式互感器以傳統(tǒng)成熟的互感器原理為基礎,具有抗干擾強、絕緣性好、成本較低等特點,同時與無源電子式互感器相比較,光路簡單、穩(wěn)定性強。雖然用于AIS結(jié)構(gòu)中,維修和供電有所不便,但若應用于GIS設備,可避免上述問題,因此有源電子互感器能與GIS設備進行很好的融合。無源電子電流互感器若想將其成熟地應用于智能變電站,需重點解決溫度、振動、成本及穩(wěn)定性問題。光學玻璃型互感器選材廣泛、穩(wěn)定性好,但也存在加工困難、材料易碎等缺點,具體實踐還有待進一步深入研究。
四、智能變電站技術(shù)的應用
1、一次變電設備的智能化
智能變電站顧名思義就是變電內(nèi)的設備實現(xiàn)了智能化,特別是變電站內(nèi)高壓配電設備智能化的實現(xiàn),這為智能電網(wǎng)的建設奠定了良好的基礎。在智能變電站內(nèi),計算機技術(shù)得到廣泛的應用,特別是電能傳感器在計算機的連接上有效的發(fā)揮了監(jiān)控的作用,實現(xiàn)了對電力運行情況的實時監(jiān)控,這樣就有效的控制了電力設備,而且可以對故障進行自動化處理,這對于變電站安全穩(wěn)定的運行具有極為重要的意義。而且在當前智能變電站內(nèi),一次設備實現(xiàn)了一體化,這樣就有效的將監(jiān)測和控制融合為了一體,實現(xiàn)了電能互感器、變壓器、斷路器和高壓設備的有效的連接,從而實現(xiàn)了設計上的一體化,有效的分層控制設備的信息融合管理的實現(xiàn)。
2、高級變電功能的實現(xiàn)
2.1變電設備整體監(jiān)測。由于建立了計算機終端,通過站控系統(tǒng)可以實現(xiàn)較為全面的設備監(jiān)測,并可以不間斷的獲取電力設備運行數(shù)據(jù)和各種智能變電裝置的運行信號,以及電力的輸出和輸入狀態(tài),從而減少了無效數(shù)據(jù)的采集提高了監(jiān)控效率。但我們還要注意的一點是,由于技術(shù)水平的限制,在部分智能變電站中實現(xiàn)整體監(jiān)測還有一定的困難,各變電站可以根據(jù)實際對關(guān)鍵設備進行監(jiān)測或采取輪流監(jiān)測的的方法,達到對高負荷設備進行有效監(jiān)測的目的。
2.2線路綜合故障控制。先進的數(shù)據(jù)采集技術(shù),使得智能變電站具有了強大的信息處理能力和故障排除能力。智能變電站借鑒了數(shù)據(jù)庫模型技術(shù)和在線信息處理技術(shù)開發(fā)了狀態(tài)監(jiān)測和診斷系統(tǒng),這個監(jiān)測系統(tǒng)采用了故障診斷數(shù)據(jù)庫技術(shù)。技術(shù)人員將電力設備正常高效運行時的相關(guān)參數(shù)和運行特征輸入數(shù)據(jù)庫和診斷系統(tǒng),待系統(tǒng)運行后,根據(jù)一定周期內(nèi)變電系統(tǒng)實際的工作狀態(tài)對設備進行深入和具體的監(jiān)控和評價。
2.3智能報警功能。智能變電站的具有的報警功能是建立在分析決策系統(tǒng)基礎上的,這樣的好處是,分析決策系統(tǒng)能在短時間內(nèi)對變電站中設備運行產(chǎn)生的大量的數(shù)據(jù)進行分析和鑒別,找出真正的故障信息,降低了誤報率,提高了報警的準確度。另外,為了確保故障信息可以有效地被采納,智能報警系統(tǒng)還預設了間隔報警機制,對故障進行定時報警。
結(jié)束語
智能變電站技術(shù)是集多種先進技術(shù)的集合,充分的發(fā)揮了計算機技術(shù)的特點,將現(xiàn)代信息管理技術(shù)與電力輸變技術(shù)進行了有效的結(jié)合,提升了變電站技術(shù)向數(shù)字化方向的發(fā)展進程。通過智能變電站技術(shù)的應用,不僅有效的提高了變電效率,而且對于電網(wǎng)事故發(fā)生率的降低也起到了積極的作用,能夠更好的滿足當前信息量大,和電力供應需求集中的需求,為電力建設提供了有效的技術(shù)保障。
參考文獻