新疆驰誉电力工程咨询有限公司新疆乌鲁木齐市830000
摘要:在智能变电站中,智能电网的建设是必不可少的环节,也是实现智能化变电站必须通过的,就是将一次、二次设备无缝连接,实现设备的数字化。本文分析了在智能化过程中面临的问题,从而更好地向电气一次设备智能化发展。
关键词:电气一次设备;智能化问题;研究
引言:
变电站的一次设备的智能化的升级和改造不仅是技术进步的结果,也是未来电力系统的必然发展趋势,所以有关部门应该重视对其发展中存在的问题进行积极的解决,从材料和技术以及性能等各个方面,逐渐实现智能化水平的提高。
1智能化变电站定义和特点
1.1智能化变电站定义
智能化变电站是指在变电站中使用技术先进、集成化、功能可靠及环保的现代化电力设备,使得获得的电力信息具有数字化、共享化和网络化特征,最终能够有效实现对变电站的电力信息进行测量、控制及保护等智能化变电站在运行过程中具有一定的‘主动”意识,随着负荷的变化能够根据需求进行适当的调整,使得变电站在运行过程中并无人工干预,就能自动进行运行控制,有效节约了电能。
1.2智能变电站特征
智能化变电站除了具有传统变电站特征外,还具有下述几方面特征:第一,变电站一次设备智能化;第二,整个组成系统呈现集成化;第三,能够根据运行参数的变化在线进行分析和决策;第四,运行中获得的标准化数据能有效进行交换;第五,对运行过程能自动进行控制
2变电站电气一次设备智能化重要性
一次设备智能化设备在变电站电力系统监测的过程中,不仅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。
3变电站电气一次设备智能化的发展现状
3.1电力变压器的智能化
变压器的智能化是组成电气一次设备智能化的关键,在智能电网之前,许多企业、学者为了适合当前社会的发展和便捷,改造了传统的变压器,从而使产品更加智能化。为了实现电力变压器智能化,需要在变压器输入、输出线圈电路中分别串联智能保险丝,并在变压器电路的输入端并联一组电路,并联的电路是由电阻和发光二极管串联成的。为了避免电路中因出现过流、过温及雷电干扰等因素而引发供电系统和变压器烧坏的问题,需要在电路中安装智能型保险丝,从而起到保护电路的作用。在电路中,智能型保险丝往往只是在电路出问题时才会起保护作用,当电路正常工作的时候,智能型保险丝能够通过智能的控制从故障电路自动复原,连接电路。在智能型变压器的基础上,可以通过远程来控制电路。通过设置智能控制箱、配置有锁控开关、设置电流互感器、交流接触器、显示器等设备,实现接口与电子式电能表对接,可通过遥控的方式是实现远程通讯和控制。为了应付更加恶劣的环境,往往在变压器中安装了避雷器、熔断器、断路器等一些保护电路的设备的基本结构,这些结构可以增强保护电路和设备的能力。智能型变压器是由油浸入变压器配置断路器、智能化终端控制器组成,这种智能变压器有检测和调度的功能;这种变压器的智能化终端能够对电路进行安全检测和安全控制,使电网的安全性和稳定性更高。
3.2互感器的智能化
互感器所具有的功能集中体现下面三个方面,即安全、准确测量以及自我诊断。依照国际电工委员会所制定的相关标准,电子式互感器是光电互感器和电子设备互感器组合而成。电力系统所使用的光学电力互感器所采用的为零和式光学电力传感技术,其精准度较高,绝缘性能较强,电磁兼容性也相对较高。110kV光电电力互感器采用信号转化技术,通过光纤来进行传输,其可以使得电磁的干扰降低很多,绝缘性也较高,应该说,在展开电力系统智能化建设之时,其具有一定的实用价值。当前应用中智能变电站互感器的智能化多以“常规互感器+合并单元”来实施的,“电子式互感器”只在少数变电站内作为挂网验证使用,并未大规模推广。
3.3开关设备智能化
3.3.1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近的传感技术、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,体积也较小,智能化程度也越来越大。
3.3.2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。
4变电站电气一次设备智能化需要解决的问题
4.1技术方面的问题
目前我国变电站电气一次设备还未完全的实现智能化,这主要是因为有很多技术方面的问题未能解决,很多核心技术还处于攻关阶段,因此现阶段我国一次设备智能化并未没有达到预期效果。尽管我国可以通过引进国外的先进技术来解决,但是这不仅需要花费大量的购买专利的成本,同时还需要将购买的技术与我国国内变电站电气一次设备情况有效的相融合,这也需要耗费一定的人力与物力。再加之,有些技术方面的问题,是世界性的难题,即使是发达国家有需要攻关。
4.2推广方面的问题
一次电气设备包括了很多种,每种电气设备的使用年限都不相同,比如高压电气设备与电子设备相比,使用年限比较长,再加之,一次设备实现智能化之后,价格通常比较昂贵,所以难以推广。为此,研究者需要电气一次设备材料进行改善,并且利用新型的技术提高设备的使用年限,这样才有利于电气一次设备实现智能化之后,进一步推广使用。
4.3智能化系统方面的问题
虽然说一部分电气一次设备呈现出较高的智能化水平,也建立起了相关的智能化系统,然而系统尚未真正完善起来,问题还是客观存在的。比如断路器跳闸方式是否合理、电源供电是否安全等,都还处于未知阶段为此,智能化系统应用的过程中,必须采取抗干扰措施,保证智能化系统正常的运行。
4.4不等寿命问题。由于电气一次设备智能化中高压电气设备的寿命高于电子设备的寿命,使得一次设备的价格较高,使用的年限不长,需要从材料和技术上得到改变,才能提高和大力推广智能化电气一次设备。
结束语:
一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用的设备,如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等,我国电网的改造要求和电力市场的供应需求要求变电站一次设备的安装、质量控制和智能化管理要得到有效的保障。
参考文献:
[1]董雪,吴斌,栗王凯.浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势[J].黑龙江科技信息.2014(01)
[2]刘旭生,张富春,赵志平.地区电网设备智能化检修信息平台的应用与探索[J].科技创新与应用.2012(27)
[3]杨丽徙,曾新梅,刘蓉.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].高压电器.2012(09)