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智能變電站跟傳統的變電站相比具有更多的優點,在相關數據應用方面能進行更好的規劃,實現內部與外部設備創新,智能變電站的研究在很大程度上實現了自動化信息的處理,相關設備的運行提供了非常有力的手段,為我國電力事業的發展打下了很深的基礎。
對智能變電站進行整體分類而言,可以進行軟件管理和硬件設備兩部分處理。智能變電站充分利用了計算機技術和數字處理技術使二次防誤操作系統數字化,并充分利用現代通信技術和計算機網絡技術使二次防誤操作系統網絡化,把二次防誤操作系統與監控系統的“搖控”部分合為一體,由監控系統的其它功能組成監視系統,根據防誤操作的需要,完善二次防誤操作系統軟件、完善監視系統軟件及信息傳輸網絡,實現在線監測和遠程控制。
目前智能變電站的檢修管理中,依然大量使用與物聯網信息采集過程不兼容的壓板系統,包括接地硬保護、過流保護、后備保護等相應的壓板裝置,以及針對差動、后備、過流等信號采集功能、監控信號互傳互鎖功能、動作信號發送功能等邏輯壓板。這些壓板裝置對智能變電站的日常檢修和帶故障試運行有著積極意義,由于存在壓板裝置與智能化二次信號的不完全兼容問題,如果在操作中出現漏投(退)、誤投(退)等操作時,系統可能無法識別該運行狀態,從而發生誤判,進而導致誤動作[1]。部分壓板還可能由于部分保護裝置脫線,使系統在保護不足的狀態下運行,嚴重影響了網絡安全。
傳統變電站一般通過電流互感器和電壓互感器采集模擬量數據,使用基于電磁保護系統的過流保護、互鎖保護、中性電流保護等保護裝置,直接對各斷路器發出分合閘指令。而智能化二次系統則是將電流互感器和電壓互感器的數據進行數字化并在大數據系統、云計算中心系統、人工智能神經網絡系統中進行數據挖掘,生成預警數據,最后通過模糊矩陣等算法對這些預警數據進行整合分析,最終通過執行機構向相關斷路器發出分合閘指令。智能化二次系統的本質是運行在數字鏈路上的綜合信息分析系統,其故障判斷范圍較大,可操作的斷路器數量較多,所以其一旦發生誤動作,可能造成大面積的設備誤動作[2]。
智能變電站可以提供的倒閘輔助功能中,利用專家系統智能化編制操作票和利用執行控制機構程序控制執行操作票的功能是當前標配。調控人員讀取智能化編制的操作票后,經過調控值班、工程師、運維部等多人確認后,即可通過程序控制執行整個操作票。因為該執行過程完全由程序操作,全過程中值班人員及運行維護人員可介入的操作窗口較少,僅可在操作票中設定的操作人為確認間隔進行人為介入操作,所以應在操作票的確認環節中盡可能避免不可控的操作過程,嚴防因為操作票的邏輯問題導致的智能化二次誤操作[3]。
在變電站的驗收過程中應對智能化二次設備中各種邏輯壓板進行定義,確保邏輯壓板的設定保持可靠性、可用性、唯一性、準確性。該驗收過程主要包括3 個步驟:步驟一從廠家獲得邏輯壓板的設計清單,對每個邏輯壓板的基本功能進行驗收;步驟二根據清單對每個邏輯壓板的實際功能進行模擬運行測試;步驟三根據邏輯壓板的實際效果,在廠家配合下制定邏輯壓板的管理規程,制作壓板投退操作的工作流程并設計相關表格。
首先,利用智能化二次的全站鏈路拓撲圖構建全站鏈路監控窗口,對智能化變電站的日常運行、維護、巡查工作提供數據支持。同時,將系統數據采集過程和人工巡查過程發現的裝置異常輸入到該監控窗口支持的數據庫系統中;其次,編寫數據鏈路表,包括智能化二次系統中的所有硬件設施、數據鏈路、軟壓板邏輯等,同時分析這些系統發生自身故障時可能導致的系統故障,對后續故障識別過程提供關鍵策略。
當前智能變電站的二次檢修機制通過邏輯壓板與硬壓板配合作用實現隔離功能,檢修過程中如果使用了硬壓板而且與邏輯壓板策略不能保持一致性,可能發生檢修設備狀態下的數據識別錯誤,進而導致智能化二次系統的誤動作。在不同檢修狀態下進行的線路保護與母差保護試驗中,線路保護的成功出口需要將檢修壓板全部退出,當其中一塊壓板處于投入狀態時,因為智能裝置的自我保護其均不可能有出口動作。母差保護的成功出口需要4 塊檢修壓板全部退出,當其中一塊壓板處于投入狀態時,因為智能裝置的自我保護其均不可能有出口動作。
智能化變電站是今后發展的一種必然趨勢,其優越性在電能質量,變電站的安全、可靠運行水平等方面均有較好的體現。智能化變電站采用了一系列新設備和新技術,又綜合了不同專業,為了適應新環境需要從業人員全面熟悉和掌握系統的結構原理、性能特點、正確操作程序,只有這樣從業人員才能思路清晰地運用各種方法處理異常情況并進行檢查維護。這就需要為從業人員提供多種學習機會、通過各種渠道和培訓形式來提升人員隊伍的素質,人員的業務素質提高了自動化系統的實際應用水平也就隨之提高了。