(中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西太原030001)
摘要:随着科技的不断进步,构建智能电网成为我国电力行业的重要发展目标,变电站是电网的重要组成部分,加强变电站智能化研究,有利于提升电网输配电质量,为广大电力用户提供安全、高效的电力服务。在社会经济与科学技术飞速发展的过程中,变电站电气一次设备的智能化水平不断提高,在智能变电站中的应用也日益广泛。对于变电运行管理人员而言,为了保证变电站的稳定安全运行,需要切实做好一次设备的智能化,从而确保整个变电站智能化水平的提高,推动我国电力行业的稳定发展。
关键词:变电站;电气一次;智能化
引言
近年来,随着我国市场经济的不断变革,电气一次设备智能化被列入了智能电网建设的研究对象,人们越来越关注智能电网的建设问题。智能变电站是智能电网建设的重要环节之一,在变电站中,一次设备还比较传统,还有很多的问题没有解决,技术难点比较多,但是,一次设备智能化要求设备本身应实现信息互动化、测量数字化等,以此来提高整个网络的安全稳定性。
1变电站电气一次设备智能化重要性
在电力系统运行的过程中,变电站对于整个供电系统的稳定运行起到至关重要的作用,同时也是高低压进行转换以及功率转换过程中关键所在,在我国当前科学技术不断发展的过程中,大量智能化技术被应用到了变电站之中,使得变电站朝着智能化的方向发展。所谓的一次设备智能化,主要是在高压电器设备自动化变电站生产使用的基础上,做好自动化的监测和基础调节控制,并实现系统自动警报的过程。这种一次智能化设备具有的基础功能,在变电站电力系统监测的过程中不仅有着调节和监控作用,同时也有着管理的功能特点。如何保证电网安全稳定运行,是一个系统工程。加强对变电站电气一次设备智能化问题的研究,有利于提高变电站电气一次设备智能化水平。变电站是电力系统中“发输变配用”五大组成部分中极其重要的一个技术组成成分,变电站更是在各级电网中起到了必不可少的核心作用,而变电站的一次设备作为变电站中的主要设备,对于保障电力系统安全稳定运行有着重要意义。要想提高变电站电网智能水平,保障电网安全稳定运行,有必要对电气一次设备智能化运行进行深入研究。
一次设备智能化的作用:一是以互动的方式管理设备,对当前的设备状态以及潜在的问题有一个很好的掌握,也利于电网稳定,同时可以使整体的运行成本下降;二是以互动的方式管理调度系统,这样调度系统的决策维度也会更多,因为设备状态变得更清晰,同时还可以预测设备的故障信息;三是提供了一些高级的智能应用,比如使系统更加智能化,并且更注意电网整体的可靠,从整体的角度来进行电网的寿命预测及管理。
2变电站电气一次设备智能化的发展现状
2.1电力变压器的智能化
变压器的智能化是指通过在变压器上增添智能化组件,实现变压器运行状态的可视化以及运行控制的自主化与网络化,从而为变电站的智能化建设提供基础保障。在变压器上增添的智能组件不会对变压器的运行原理造成影响,而是借由一体化设计,使其成为变压器必不可少的构成组件,从而承担起过程层与间隔层的所有计量、监测、保护、控制等诸多功能。综合而言,智能变压器的功能可分为监测、测定与控制三部分。智能变压器组成,其秉承一体化、集成化设计理念,通过智能组件对各功能模块进行集成设计,从而构成功能完善且结构简单的控制与测量系统。通过这种设计在有效缩减IED总数,实现资源节约的同时还有利于智能组件的组屏。
2.2互感器的智能化
变电站中最为重要信息来源是互感器,而互感器的智能化主要表现在安全、准确测量以及自我诊断。电子式互感器具备了数字化、光纤化以及准确化三个要素,也是未来互感器智能化发展的主要方向。电力系统光学电流互感器的技术基础是零和式光学电流传感技术,其突出优势体现在精度高、保护输出优良、绝缘水平高、电磁兼容性和实用性较强等,且具备入网资格,也已经投入生产线。激光供电型110kV光电电流互感器通过信号转化技术实现了光纤传输,且绝缘性能较高,可有效抵抗电磁的干扰,且测量时频带较宽,动态范围大,可满足当前电力系统智能化的运行要求。
2.3开关设备智能化
2.3.1智能断路器
高压断路器是电气设备智能化的基础设备,其功能是控制电力系统安全运行和保护设备。断路器智能化需要结合最新的传感技术、微电子技术和信息技术,才能让系统的可控操动达到最好的效果。和传统的断路器相比,智能断路器集合了计算机系统和传感装置,在功能上能够进行智能化控制、状态监测和诊断功能等。
随着真空技术、新工艺、新材料和新操动技术的发展,使得真空断路器的容量越来越大,电压也相对较低,体积也较不,智能化程度也越来越大。
2.3.2智能开关组合设备
智能组合开关是智能控制中的关键设备,它综合了断路器、隔离开关、地接开关、互感器、避雷器、母线和出线终端等,将新型传感技术、微电子技术和电力电子技术等技术相结合,从而达到智能化控制。为了更好地在电网中应用智能化,需要对智能组合开关提供数字化的平台,从而能够自我参数检测、就地综合评估和实时状态报告等。
在国内,组合开关在二次回路中的集成化程度不是很高,智能化终端和开关的应用上不够完善,所以新型的开关将取代原有的设备,例如国家电网公司采用的智能型高压开关,能够把多种设备整合为一体,更好地控制电网电路系统。
3对变电站一次设备智能技术要求
3.1一次设备采用的是在线监测的方式,能够对设备进行实时的监测,使设备的状态为可视化;对于在线检测和保护装置可以采取智能组件的形式,可减少信号和控制电缆的长度;使得监测参量的状态符合通信标准。
3.2对于智能变电站的一次设备智能化的建设以在线监测为基础,再准确选择在线监测参量。
3.3对于在线监测智能终端的安装方式采用就近安装,智能单元是属于电子元件,工作年限一般小于12年,对于时长运行的测编精确性还有待检验。要建立相应的设备维修和保养机制,需要成立相应的设备部门,对设备进行整体的维护管理,从而有效地降低电力设备出现的各种故障。
4变电站电气一次设备智能化的发展前景
4.1更好地实现信息互动化
智能变电站是智能电网的核心部分之一。只有更好地实现信息互动化才能更好地满足于当代智能电网信息化、自动化、互动化为一体的要求。才能在未来大量新型电网技术中脱颖而出。通过实现信息互动化,可在智能组件、网络通信技术、电源信息一体化等多方面取得重大的突破和成功。信息互动化也可以使资源共享,让信息资源得到统一,既节省资源又节约时间,也更利于对智能变电站一次设备智能化技术的管理。
4.2更有效的控制网络化
伴随着信息化的发展,网络化也日趋重要。更好地利用高科技将网络普遍化也显得十分必要。根据在线设备的运行与制作,加强网络化的管理,避免因疏忽而发生不必要的危险和损失。控制网络化,更有效地从本质上杜绝了事故的发生,有助于更好地应对智能变电站的各种突发事件,在第一时间内提出相应的解决措施。同时也更好地保护了智能组件装置。通过有效的控制网络化,使智能变电站一次设备智能化技术有了相应成就和突破,为智能变电站电网的运行与管理提供数据,有助于对智能变电站一次设备智能化技术的管理和正常稳定的运行。
5结束语
综上所述,一次设备智能化技术作为智能变电站的代表特征,不仅是智能变电站发展的需要,更是社会发展的需要。为了促使智能变电站更好的发展,研究者们一定要充分利用能源互联网时代的优势,相信一定能够使我国的电网事业取得更大的进步。
参考文献:
[1]霍琪,白跃昌.浅析智能变电站一次设备智能化技术[J].现代工业经济和信息化.2015
[2]杜茂进.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].黑龙江科技信息.2014