試論智能變電站的應(yīng)用特征與技術(shù)要點(diǎn)

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)的電力工業(yè)取得了較大程度上的發(fā)展，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻(xiàn)。而隨著電力行業(yè)的進(jìn)步，智能變電站的建設(shè)也逐漸加快，并不斷完善，到目前為止已經(jīng)具備較高的安全性、系統(tǒng)性與穩(wěn)定性。本文主要針對(duì)智能變電站的應(yīng)用特征與技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究與分析。對(duì)于智能變電站來說，它融合了多項(xiàng)技術(shù)，主要包含有電能輸變技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)字化管理技術(shù)。在研究時(shí)，講給智能變電站的主要品內(nèi)涵與技術(shù)特點(diǎn)作為研究的切入點(diǎn)，然后在此基礎(chǔ)之上對(duì)其應(yīng)用特點(diǎn)展開分析。

關(guān)鍵詞：智能變電站； 技術(shù)要點(diǎn)； 應(yīng)用特征

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A

1智能變電站的系統(tǒng)構(gòu)成

在智能變電站之中，主要采用了GIS的控制設(shè)備，并對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了一定程度上的結(jié)合。同時(shí)，為了有效提高電流與電壓的控制能力，智能變電站對(duì)傳統(tǒng)的互感器進(jìn)行了替換，取而代之的是目前狀況下具有一定先進(jìn)性的新型傳感器。在信息的傳輸方面，它主要采用了光纖端口傳統(tǒng)的線路保護(hù)裝置和回路裝置。智能變電站主要是有三層結(jié)構(gòu)組成，這三層結(jié)構(gòu)分別是站控層、間隔層以及設(shè)備層，在著三層結(jié)構(gòu)當(dāng)中，都采取了不同的技術(shù)設(shè)備，通過這些技術(shù)設(shè)備，有效的實(shí)現(xiàn)變電過程中的信息收集、設(shè)備連接以及電能的輸入與輸出。

1.1 站控層

站控層在智能變電站之中具有十分重要的地位與作用，因?yàn)樗刂浦麄€(gè)智能變電站的運(yùn)行。站控層主要是由三個(gè)部分共同組成的，分別是計(jì)算器、路由器以及其他的人機(jī)交互設(shè)備。一般情況下，站控層的主要功能有三項(xiàng)，第一，對(duì)變電站進(jìn)行一定程度上的監(jiān)測(cè)；第二，對(duì)變電站進(jìn)行有效的控制；第三，如果變電站出現(xiàn)異常情況，可以通過站控層進(jìn)行異常情況警報(bào)。在站控層的三個(gè)組成部分當(dāng)中，計(jì)算機(jī)以及人機(jī)交互設(shè)備的主要作用是對(duì)因變電站出現(xiàn)技術(shù)問題二導(dǎo)致的電能交換異常進(jìn)行記錄，并及時(shí)進(jìn)行處理，然后將所處理的結(jié)果向遠(yuǎn)程控制中心進(jìn)行反饋。這樣一來，上級(jí)變電站就能夠及時(shí)而有效的獲取相關(guān)信息，并針對(duì)系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行應(yīng)對(duì)與整改。

1.2 間隔層

間隔層在智能變電站中起到一個(gè)重要的過塑作用，它是站控層以及設(shè)備層之間的中間設(shè)備層。間隔層主要是由三個(gè)部分共同組成的，分別是繼電器、測(cè)控設(shè)備單元以及母線保護(hù)設(shè)備共同組成的。連接層在整個(gè)智能變電站系統(tǒng)之中主要起到三個(gè)作用，分別是連接作用、監(jiān)控作用以及保護(hù)作用。電能在轉(zhuǎn)換過程中經(jīng)過間隔層時(shí)，它所產(chǎn)生的信息都會(huì)被測(cè)控單元進(jìn)行一定程度的記錄，然后，再將記錄的信息進(jìn)行有效的傳輸，使之轉(zhuǎn)向站控層當(dāng)中。間隔層的主要功能有三項(xiàng)，分別是對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行一定程度的初步檢測(cè)、對(duì)繼電保護(hù)操作進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)以及實(shí)現(xiàn)操作閉鎖。相對(duì)于其他兩層來說，間隔層的元件與設(shè)備具有較高的復(fù)雜度，而其中的電力設(shè)備的主要功能是對(duì)電能傳輸進(jìn)行有效的保護(hù)與監(jiān)控。

1.3 設(shè)備層

從本質(zhì)上來看，智能變電站的設(shè)備層其實(shí)是電能的攝入以及接收設(shè)備，它主要由兩個(gè)部分組成，分別是一次設(shè)備以及LCP就地控制柜，而在這兩部分當(dāng)中，又存在著諸多的設(shè)備，其中最為重要的便是TA、VD以及復(fù)合傳感器等。在智能變電站中主要應(yīng)用Rogowski電流互感器，即Rogowski TA，通過其環(huán)形磁線，可以在高阻抗環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的測(cè)量和信號(hào)輸出的數(shù)字化。而在這其中，VD裝置主要指的是高壓電顯示閉鎖裝置，它的主要作用是對(duì)高壓電路進(jìn)行一定程度的檢測(cè)，以此來判別高壓電路是否帶電。如果高壓線路帶電，VD裝置就可以對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行鎖閉，這樣一來，就可以對(duì)線路安全事故進(jìn)行有效的防止。而對(duì)于復(fù)合傳感器來說，它具有較高的智能化，通過對(duì)復(fù)合傳感器進(jìn)行有效的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)控。在智能變電站的一次設(shè)備當(dāng)中，存在著一次設(shè)備，它主要是由斷路器、電流電壓互感器以及變壓器等共同組成的。

2智能變電站的應(yīng)用特征

智能變電站技術(shù)是對(duì)多項(xiàng)技術(shù)的有效融合，主要包含有計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、信息監(jiān)控技術(shù)以及信息處理技術(shù)。這幾項(xiàng)技術(shù)相互融合，實(shí)現(xiàn)了智能變電站的各項(xiàng)功能。對(duì)于智能變電站來說，他最主要的特點(diǎn)便是信息的高度共享和控制的智能化以及設(shè)備裝置的集成化。下面我們對(duì)智能變電站的應(yīng)用特征進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 運(yùn)用終端控制系統(tǒng)

終端控制系統(tǒng)對(duì)于智能變電站有著十分重要的意義，在變電站之中引入了終端控制系統(tǒng)，無異于給變電站裝上一個(gè)聰明的大腦。這樣一來，終端控制系統(tǒng)可以對(duì)電能在變電站中的運(yùn)行狀況進(jìn)行充分的考慮，并據(jù)此及時(shí)對(duì)其做出有效的判斷與處理，在一定程度上對(duì)因突發(fā)事故處理不當(dāng)或不及時(shí)造成的變電站故障和輸變電事故進(jìn)行減少。

2.2 采取分級(jí)控制技術(shù)

對(duì)符合通用應(yīng)力安全標(biāo)準(zhǔn)的分布式控制技術(shù)進(jìn)行有效的使用，在智能變電站中的三層結(jié)構(gòu)當(dāng)中都安裝相應(yīng)的分級(jí)控制設(shè)備，這些設(shè)備具有較高的智能控制能力以及處理能力。這樣一來，智能變電站當(dāng)中的站控層、間隔層以及設(shè)備層都具備了相對(duì)獨(dú)立的分級(jí)調(diào)控功能，并對(duì)中央處理設(shè)備的負(fù)荷進(jìn)行了有效的減輕與緩解，在很大程度上對(duì)設(shè)備的工作效率進(jìn)行了提高，并促使?jié)撛诘陌踩L(fēng)險(xiǎn)也因分級(jí)調(diào)控而分散和降低。

2.3 發(fā)揮光線技術(shù)作用

在智能變電站當(dāng)中引入了光纖技術(shù)，有效的促進(jìn)了智能變電站當(dāng)中各控制層局域網(wǎng)管理功能的實(shí)現(xiàn)。它可以促進(jìn)信息的流暢傳播，即使是在一次設(shè)備層和二次設(shè)備層到控制中心之間，信息的傳播也是無比暢通與自由。除此之外，各個(gè)層級(jí)之間相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸也具有較高的穩(wěn)定性與可靠性。光纖技術(shù)的有效利用，使得智能變電站具備了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)，這一技術(shù)有效的促進(jìn)了電能進(jìn)行檢測(cè)和管理的設(shè)備更加集成化，只需要在一定的區(qū)域之內(nèi)，就能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備的配置進(jìn)行有效的完成。因此，光纖技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)設(shè)備的占地空間進(jìn)行了一定程度上的節(jié)約，有效的縮短了施工周期，并使得安裝成本得到一定的減少，對(duì)設(shè)備可以在預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入工作狀態(tài)進(jìn)行了有效的保證。

2.4 智能控制策略

智能變電站之所以是智能的，是因?yàn)槠淇刂圃O(shè)備具有較高的智能性，因此，在對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，一定滿足相關(guān)的智能化要求。光電技術(shù)的應(yīng)用有效的實(shí)現(xiàn)了這一要求。通過在一次設(shè)備的控制設(shè)備中采用光電技術(shù)，促使就地控制柜成為一個(gè)微型的GIS。而在二次設(shè)備中添加有自動(dòng)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，對(duì)小故障不易排查的問題進(jìn)行了有效的解決，實(shí)現(xiàn)了局部設(shè)備無人職守。這樣一來，在整個(gè)智能變電站當(dāng)中，有效的實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力設(shè)備和電能傳輸?shù)木植亢腿种悄艿目刂啤?/p>

3.智能變電站技術(shù)要點(diǎn)

3.1 硬件集成技術(shù)

硬件設(shè)備的繼承主要指的是一次設(shè)備與二次設(shè)備的集成，它包含了智能變電站中的多個(gè)元件，主要有變壓器、輸配電線路、開關(guān)設(shè)備及各種相關(guān)的配套設(shè)備、還有新型柔性電氣設(shè)備（裝置）這些電力系統(tǒng)的各種一次設(shè)備與保護(hù)、控制以及狀態(tài)診斷等相關(guān)二次設(shè)備的智能化集成技術(shù)。一旦這些設(shè)備有效的實(shí)現(xiàn)了智能化集成，電網(wǎng)將會(huì)成為一個(gè)面向自身具備完善保護(hù)、控制、診斷等功能，同時(shí)對(duì)面向整個(gè)系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化信息接口并在電網(wǎng)中發(fā)揮著不同功能作用的智能體的有機(jī)結(jié)合。同時(shí)，這些智能化設(shè)備在電網(wǎng)控制調(diào)控系統(tǒng)的同意控制之下，相互協(xié)調(diào)與合作，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的運(yùn)行目標(biāo)進(jìn)行有效的完成與實(shí)現(xiàn)。

3.2 軟件構(gòu)件技術(shù)

軟件的構(gòu)件技術(shù)包含了多個(gè)方面的內(nèi)容，它主要包含了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的一些智能裝置的自我描述和規(guī)范；也包括基于以太網(wǎng)技術(shù)的智能裝置的即插即用技術(shù)：即對(duì)變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)智能裝置的識(shí)別技術(shù)、自動(dòng)建模技術(shù)進(jìn)行的研究與分析；研究當(dāng)智能裝置模型發(fā)生一定程度的變化時(shí)的系統(tǒng)自適應(yīng)和系統(tǒng)模型重構(gòu)技術(shù)；研究自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)智能裝置的模型進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)智能裝置的功能及其模件進(jìn)行測(cè)試、檢查的交互技術(shù)；研究在變電站運(yùn)行方式變化時(shí)，智能測(cè)控和保護(hù)裝置在線自動(dòng)重構(gòu)運(yùn)行模型的方法，后臺(tái)系統(tǒng)自動(dòng)修改智能裝置的功能配置和參數(shù)整定的技術(shù)；研究自動(dòng)化系統(tǒng)在智能裝置故障時(shí)對(duì)故障節(jié)點(diǎn)的快速定位、切除和模型自適應(yīng)技術(shù)。

3.3 分布式電源控制技術(shù)

目前狀況下，很多新能源得到發(fā)展，尤其是太陽能、風(fēng)能這些清潔能源，受到人們的大力提倡與廣泛好評(píng)。然而，這些能源所處的地理位置往往較為偏僻，資源分布較為分散。除此之外，這些資源受天氣等不確定因素的影響較大，能量波動(dòng)十分明顯。如果運(yùn)用這些能源來進(jìn)行發(fā)電將會(huì)出現(xiàn)間歇性的波動(dòng)特性。針對(duì)這種情況，在智能變電站當(dāng)中引入了分布式電源控制技術(shù)，發(fā)展對(duì)應(yīng)的柔性并網(wǎng)技術(shù)，對(duì)這些能源進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控、功率預(yù)測(cè)、并能做到靈活控制，盡量的減輕間歇性電源對(duì)電網(wǎng)沖擊和影響，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性與穩(wěn)定性進(jìn)行提高。

結(jié)語

本文主要針對(duì)智能變電站的應(yīng)用特征與技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究與分析。首先對(duì)智能變電站的智能變電站的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行了一定程度的介紹，分別從站控層、間隔層以及設(shè)備層展開論述。然后在此基礎(chǔ)之從運(yùn)用終端控制系統(tǒng)、采取分級(jí)控制技術(shù)、發(fā)揮光線技術(shù)作用以及智能控制策略四個(gè)方面分析了智能變電站的應(yīng)用特征。最后，對(duì)智能變電站的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。

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