探討變電站智能化改造關鍵技術

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1 智能變電站的基本特點

通過綜合分析,變電站實現智能化改造能夠從本質上改變傳統變電站的運行方式,提高系統的穩定性,尤其是其中所涉及到的智能化設備可以進行異常報警,能夠為電力系統的可持續發展奠定基礎。經過歸納與總結,將智能變電站的特點概述為以下幾點。①智能化：因技術的創新變革從而改進了傳統信號傳輸方式,特別是在當前的發展下,數字與光纖取代了傳統模擬信號傳遞,可以在變電站測控保護裝置上輸入或輸出數字信號,提高信息傳遞的質量與效率。另外,通信網絡的有效應用還實現數據的共享,實現了智能化的發展與進步。②數字化：智能化變電站能夠使得一次設備以及二次設備在控制上更加靈活與多樣,并且變電站系統還具備雙向通信的基本功能,在信息傳遞方面更加高效,可以有效實現數據傳遞以及信息獲取的數字化與高效化。③信息共享的標準化：信息共享的標準化是智能變電站的主要特點之一,尤其是在應用相關技術之后,可以對數據建行處理,保證信息在獨立系統中連接與配合,進而構建切實有效的數據運行平臺,對提升電力系統運行效率具有推動作用。

2 智能化變電站體系的基本結構

現有變電站常采用IEC61850標準,被劃分過程層、間隔層和站控層三層。為對變電站實施智能化改造,是指在相關規范的基礎上借助電子式互感器、智能化一次設備、網絡化二次設備以及其它設備構建職能設備,然后應用相關的方式實現信息的共享。現如今在計算機技術以及微電子技術的應用下,變電站智能化取得了令人矚目的成績,特別是智能化與低能耗的電子設備逐漸成為了變電站的改造必需。一般而言,可以在常規變電站站控層與間隔層安裝相應的智能電子裝置(IED),利用電壓互感器實現對信息的采集。然而,在對智能化變電站與常規變電站的對比分析中可以了解到,智能變電站在技術上存在一定的優勢,可以對標準信息進行交互,實現智能化控制以及互動化應用。

3 變電站智能化改造技術

3.1 常規變電站智能化改造 第一是實現一次設備智能改造。對于常規變電站而言在進行改造的時候需要增加狀態監測功能單位,通過這一方式能夠實現對設備狀態運行的分析與評價,但是需要注意到的一點則是對于已經建設的,并且投入運行的常規互感器,是無需進行智能化改造的。第二是對二次系統智能化改造中為做好保護,則需要采取直采直跳的方式,其中在一個路線間隔或者變壓器,并且要根據實際的情況加以運用,進而從本質上用GOOSE、SV及MMS網實現全站通信協議標準化。第三點是對于站內直流以及用電等輔助系統要做好建模,其技術人員要暫時應用協議轉換器,等到標準化建模之后進行協議轉換。

3.2 數字化變電站智能化改造 在數字化變電站改造中,要對一次設備檢測功能加以改造,要實現智能化。并且從某一個角度分析,在數字化變電站中,實現智能化改造不僅能提高數字化水平,而且還能對系統加以保護。但是在整個改造過程中需要多角度分析,尤其是進行智能高級應用,要從一次設備以及輔助設備出發做好智能化改造,要將一次設備添加到智能單位之中,通過這種方式可以實現信息共享。但是對于二次系統而言,在改造的時候要做好間隔層設備的優化,要對二次接線網絡進行重合整合。

3.3 變電站智能化改造中的關鍵技術——以220kV為例 無論從哪一個方面分析,均可以清楚的認識到,現階段在變電站智能化改造過程中,實現一次設備改造能夠提高其智能化水平,且在改造之后要嚴格按照實際的情況做好故障檢測與診斷。智能終端一般靠近設備安裝,工作環境通常較惡劣,為減少設備故障率,少配或不配液晶屏,改為足夠的指示燈代替。同時相關的技術人員要借助傳感器進行信息采集與融合,對設備運行情況加以分析。比如局部過熱指標,依據結果做好檢測,并且對系統狀態加以調整。還有便是在智能化改造中要對以太網以及外部系統加以應用,提高其通信功能,實現系統之間的互動,必要的時候還可以以太網為主對設備安裝與指導,從而提高智能化改造的效果。還有便是在一次設備改造中要從實際情況入手,做好功能模塊的劃分,實現智能化改造,互補技術也是其中所應用的關鍵技術,互補技術可以實現變電站與調度中心的互動,可以保障系統的整體性與協調性,可以提高電力系統的整體運行效率。

①變壓器智能組件技術：嚴格意義上說,變壓器智能組件主要利用了智能電子設備對數據信息的采集,主智能電子設備安置在一次設備附近的智能匯控柜之中,主要的任務便是做好數據的監測,進行故障診斷與評估。子智能電子設備則主要負責匯總分項傳感單元,做好數據監測,數據可以供主智能電子設備的使用。此外,其關鍵技術體現在幾點,第一是多種狀態量實時同步監測,第二是冷卻器智能控制,第三是變壓器過載能力評估,第四是變壓器剩余壽命評估。

②開關設備智能組件技術,這是一體化技術,涉及到了保護、測控、狀態監測、計量等,可以實現開關設備的間隔內檢測與保護,另外智能組件安裝在傳統開關設備內能夠利用電纜或者光纜接入交直流電源,并通過光纜接入到變電站站控層與過程層網絡。智能組件在未來的發展進程中優勢明顯,具有可靠性,能夠與一次設備融為一體,并將智能設備逐漸演變成為智能變電站的重要設備。

結語

綜上所述,隨著當前時代的不斷發展,智能化變電站為人們帶來了安全可靠高效的用電保障,其中積極做好變電站智能化改造也成為了趨勢,在此發展背景下需要順應時代發展的要求,電力工作者應從不同的角度入手,明確改造的重要意義,通過數字化的手段和對常規變電站改造得分析,對關鍵技術加以研究,及時攻克智能化改造中所存在的問題,最終實現智能化的目標。這樣才能有效提高電力系統運行的穩定性,才能滿足時代發展的要求。