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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
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  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

智能变电站技术的现状与发展趋势分析

2020-07-20 16:59:57 产业经济 王拯
资料简介

摘要:在电力系统发展中,智能变电站逐渐成为时代潮流的一种象征。本文主要对智能变电站技术的现状进行分析,并探讨智能变电站未来的发展趋势,希望能够为相关人士提供一些参考建议。

智能变电站技术的现状与发展趋势分析

王拯

青海省电力公司检修公司 青海格尔木 810000

摘要:在电力系统发展中,智能变电站逐渐成为时代潮流的一种象征。本文主要对智能变电站技术的现状进行分析,并探讨智能变电站未来的发展趋势,希望能够为相关人士提供一些参考建议。

关键词:智能变电站;变电站技术;技术现状;发展趋势

1、智能变电站技术现状分析

我国对智能电网开展体系性的研究工作起步略晚,国家电网公司推出了《智能变电站技术导则》、《变电站智能化改造技术规范》等一系列标准和规范来推进智能变电站的发展。我国对lEC61850系列标准进行翻译,发布和出版了lEC61850系列标准集成系统,期望实现智能变电站硬件集约、功能整合、通用互换和性能可控的应用目标,并能支持lED型式多来源、可选择、易组合、易互换等。国外目前在智能变电站的建设方面处于领先地位。ABB、西门子等公司开发了一系列变电站的智能化一、二次设备,取得了较先进的研究成果,但目前仅限于某些环节应用,尚未实现系统规划和投产。ABB公司研发的GlS设备实现了二次设备就地化,将智能断路器、互感器等进行了集成处理,具备简易保护与测控功能。由ABB,ALSTON和SlEMENS公司进行的间隔层设备互操作试验,在某种程度上验证了互操作性以及对工作难度进行简化的可行性。智能变电站是未来变电站发展的必要趋势,这个面临着通过新型材料达到环保、高效、节能的相关技术标准。智能变电站可以通过系统内提前设置好的相关程序和相关部件自发对变电站系统进行检测、调节、控制。

智能变电站设计要求:根据目前我国经济发展情况来看,发展绿色能源、清洁能源、节能环保产业的呼声越来越高,智能电网的建设普及已是大势所趋,而智能变电站的建设发展直接关系到智能电网的发展水平。建设自动化、信息化、交互共享的智能变电站已迫在眉睫,刻不容缓。在智能变电站发展面临发展机遇的同时,也对智能变电站智能设计提出了更大的挑战。智能变电站在设计时,应充分考虑日常需要完成大量的信息采集、信息加工、信息处理工作,同时还需具有强大的互动能力、共享交换能力。

智能变电站设计目标:智能变电站的设计目标主要包括但不限于以下方面:结构布局清晰合理,集成系统精细精准、技术装备先进完备,测控技术稳定安全,运维模式高效快捷,同时在智能变电站的建设当中,还要遵循“易施工、便扩展、轻维护”的原则。

2、智能变电站技术的发展趋势

由于智能变电站系统较为复杂、功能庞大且较为分散,因此,目前智能变电站在科研创新能力、建设运营管理、技术研发水平等方面仍存在较大的提升空间。随着人民物质生活水平的快速提高,大负荷用电需求不断增多,对电力供应的连续性、安全性、智能化提出了较高层次的要求。未来我国应充分借鉴现有变电站在设计、建设、运行、维护等方面经验,对智能变电站的功能需求进行“一对一”,量身定制研发。通过进一步对比智能变电站与传统变电站的区别,确定智能变电站亟需提升的核心技术、核心环节,为新建智能变电站、改造升级传统变电站的建设提出高价值意义的技术方案。我国计划在“十三五”期间,新建智能化变电站要实现全覆盖,同时,对于现有的部分变电站要进行相应的升级改造,预计改造数量要达到500座左右,改造率要确保在30%以上。

2.1、检修管理智能化

在目前已有的检修压板和检修机制基础上,增加保护状态检修功能程序。当装置处缺或定校,投入相关状态检修软压板,就可以自动实现批量软压板的投退、保护数据自动计算;同时发信给相关保护或设备,屏蔽相关保护数据、退出相应的保护功能,装置自动完成相应安全措施布置工作,减少人工作业,省时高效,不易出错。

2.2、信息化发展

在智能变电站系统实际运行的过程中,具备标准化的信息共享特点,能够根据国家标准,统一建设信息数据模型,并针对智能变电站中的信息数据进行分析,提升站内数据资源的统一性与简化性。同时,在信息管理工作中,能够实现唯一与一致的管理工作,提升全站数据信息的管理水平,满足当前的实际发展需求,建立统一集成的数据共享系统。

2.3、故障检修高效化

随着城市供电压力的增强,需要设立更多的中继变电站,数量增加的变电站会造成网络节点的复杂化,每一个系统节点都有可能在任意时间出现故障,而一旦供电系统出现故障,就会影响区域或整个城市供电工作的进行,所以当供电系统某一节点出现问题时,必须立即采取措施对其进行应急检修,当所有的变电站都接入的网络中时,物联网可以通过高速有效的信息传达能力将故障信息员,故障类型上传至相关部门,并且指示相应工作人员准备提前相应工具设备和解决方案,工作人员在实际操作时可以通过系统指示快速明确问题区域对其进行及时检修减少故障发生的时间长度,从而保证整体供电系统能够正常运作。

2.4、无人值班变电站

随着计算机、通信以及自动化技术的发展,现场一、二次设备的健康水平、综合自动化能力得到大大提高,无人值班变电站运行管理模式被提出。无人值班变电站是指无固定值班人员在站内进行日常监视与操作的变电站,它是在常规变电站基础上,采用综合自动化或先进的RTU设备,将大量的设备信息、运行状态参数、变电站的安全监视信息经过光纤通道快速传递到调度和集中监控中心,通过相关应用系统的分析计算,再下达相应的自动或人工处理策略,实行变电站远程监控,从而达到节省变电站建设与运行成本的目的。

2.5、保护装置微型化、配置层级化

未来可以将保护装置微型化、单片机化,直接安装在智能一次设备预留的接口上,减少设备数量和占地空间,精简二次回路,从而降低缺陷发生次数;完善保护层级化配置,构建广域保护网络,加强电网第一道防线与第二、三道防线之间的协作,构建更严密的电网安全防护体系。

3、智能变电站技术发展重点方向

未来将围绕以下四个方面作为发展的重点:

(1)提升智能变电站的功能。结合目前在变电站运维过程中积累的经验,研究并攻克新一代智能变电站在设计、建设与运维过程中的关键技术难题,逐步开发完善智能变电站的功能,为我国传统变电站的改造以及智能变电站的建设提供切实有效的技术支持。

(2)优化电力资源配置。提高供电的安全性及稳定性,增强电网抵御攻击以及抗御自然灾害的能力。在最大程度上实现电力资源的优化配置,提高输电、变电的效率,保障电力供应稳定。

(3)减少电力系统故障。采取多种手段保障电力的生产、运输,避免电力工作人员在恶劣状况下检修施工,保障工作人员人身安全。通过优化设备设施,降低电力系统故障发生率,减少人工运维工作量。

(4)降低运维成本。通过采用集成化装置达到有效减少电站占地面积、缩短建设施工周期、降低检修工作量等方式,实现运维成本的有效降低,同时,间接减少了变电站外部的直接接触,提升了供电的安全性系数,降低了变电站的运维成本。

3、结语

本文是在对智能变电站技术国内外研究现状进行深入分析的前提下形成的,笔者通过收集多方资料,分析介绍智能变电站特点、智能变电站体系结构、智能变电站设计要求、智能变电站建设目标等相关内容,预测智能变电站的发展重点将主要围绕提升智能变电站的功能、优化电力资源配置、减少电力系统故障、降低运维成本四个方面展开。本文通过系统性论述,使读者较为全面地了解智能变电站技术的现状与发展趋势,为我国构建智能电网起到一定的参考指导意义。

参考文献:

[1]李占彬,林英.智能化变电站安全运行的特点与实施要点[J].电子技术与软件工程,2017(21):225-225.

[2]王家永,魏锥,许凯.220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计探讨[J].南方农机,2017,48(24):97.

[3]黄新波,王列华,唐书霞,等.智能变电站开关柜综合状态监测IED设计[J].中国电力,2014(02):84-89.