(茂名市粤能电力股份有限公司)
摘要:随着电力事业的发展,我国为保障电力系统的高效运行,需在信息化及自动化的基础上,优化电网系统的结构。近几年,我国电力事业中非常注重变电站的自动化系统,对其提出多项基于自动化的关键技术,不仅可以提高变电站的智能效果,而且可以提升电力系统的工作效率,本文通过对智能变电站的自动化系统进行研究,探讨一下系统中的关键技术。
关键词:智能变电站;自动化系统;关键技术;改进
智能变电站是集信息的采集、处理和传输为一体的数字化变电站,是在自动化技术上的延伸。变电站是智能电力系统中的关键构成部分,对电网结构与电力输送都起着至关重要的作用。为了规范变电站的发展方向,南方电网公司逐步采用自动化技术与管理办法,实现智能变电站的高效运行,促进国家电力事业科学、有序的发展。
1.智能变电站自动化系统简介
近年来我国加快了智能变电站的建设,自动化系统也开始在智能变电站中得以广泛应用。而在自动化系统中,一些关键技术发挥着非常重要的作用,能有效的保障着自动化系统的正常、稳定运行。
1.1总配与分配
在智能变电站中,其总体配置是保证变电站安全、稳定运行的关键所在,而且在总配支持下,变电站能够统一执行各种命令。自动化系统在智能变电站中的应用,能够对变电站运行数据进行深入分析,统一实现信息的储存,为变电站提供数据和信息服务。自动化系统中存在各种设备,各种设备的配置则是分配,自动化系统中分配主要指监控设备的配置。变电站对监控设备的配置具有较高的要求,从而实现集中监测和控制变电站,保证变电站运行的稳定性。
1.2监控系统
在智能变电站自动化监控系统中,主要依托于计算机和网络来完成对变电站的监控任务,实现变电站的无人值守。监控系统主要以主系统和辅助系统为主,工作人员利用远程即能对变电站基本动态进行掌握,同时利用自动化系统来减少变电站人力的投入,使无人值守成为可能。
1.3自动管理
自动化系统能够完成变电站中所有设备及相匹配参数的配置,实现变电站的智能化控制。而且在自动化管理工作中,加快向调控一体化的方向发展,能够更好的满足智能电网建设的需求。
2.智能变电站的特点
2.1智能化的一次设备
一次设备被检测的信息回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器与光电技术设计,简化了传统变电站的控制回路结构。运用网络信号传输取代传统的导线连接,提高了变电站设备的通信质量,实现了变电站设备的智能化控制。
2.2网络化的二次设备
继电保护、防误闭锁、测量控制、故障录波、同期操作等装置的二次设备在变电站系统中发挥着极其重要的作用,这些装置对变电站的每个环节都起一定的作用。自动化技术应用于智能变电站后,上述设备之间的连接全部采用先进的互联网通信技术,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现设备资源共享和数据共享。
2.3运行管理系统自动化
在智能变电站运行过程中,运行管理系统起着非常重要的作用,比如电力运行数据的统计、数据的分层化操作和自动化的分流操作等。如果变电站在运行过程中出现问题,系统会及时进行故障分析,输出分析报表,并指出故障源头,进行自动检修。如果变电站无法做到自动检修,则会“通知”工作人员协助进行故障检修工作,将系统维持在正常的工作状态。
3.自动化系统中的关键技术
3.1同步技术
自动化系统中的同步技术,主要是利用互感器,保持智能变电站各模块中的时钟同步,变电站只有在时钟同步的模式下,才可正常运行,反之,则因自我保护采取封闭措施。为保障时钟一致,结合GPS实现同步技术,例如:变电站通电后,首先在电能稳定后,由GPS提供准确时间,同时促进变电站与GPS时间同步,如果时钟无信号,同步装置即会自动进入切换模式,利用备用GPS,保持变电站时钟的监控,在变电站、GPS参与下,利用同步技术的相互转换,实现时钟同步,提高了自动化系统的运行安全。
3.2传输技术
在智能变电站自动化系统中会应用于传输技术,在实际应用过程中,由于系统要求存在差异,因此传输技术结构可以分为二网、三层的模式,在实际传输技术应用中需要借助于双网结合,并以系统网络构成为依据,将其分为三类。在自动化系统中,传输技术具有运送、输送和数据保护功能。而且在变电站传输技术使用过程中,在故障录波参与下能够及时发现系统中存在的危险因素,有效的保证自动化系统运行的安全。
3.3电子互感器技术
在智能变电站的相关系统技术中,电子互感器一般有着不同的原理设计,比如电子互感器的合并单元和远端模块就是采用独立的双套系统进行的相关设计。如采用罗氏原理和传统的电子互感器技术进行不同层次的侧重数据收集,罗氏原理的电压电流互感器侧重于研究智能组件的配合对智能变电站整体保护的影响,二传统的电子互感器则着重于各种只能配件对于主变压器的相关数据影响。电子互感器技术的智能开关技术是数字化较为彻底的部分,比如说通过变压器内部的一些预设的绕组光纤的测温设备进行控制。
4.自动化系统关键技术的改进
关键技术在自动化系统的应用过程中,在为智能变电站的运行提供效益帮助之时,促使研究人员发现关键技术中需要改进的点,具体如下:
4.1同步技术中的改进点
当前自动化系统中,由于新技术和传统技术并存,这也导致二者之间还有一些暂时性的矛盾地方,这就会在实际配合过程中,同步技术会存在时间推迟的现象,因此对于自动化系统来讲,需要加快对设备进行更新,使设备保持一致性,有效的规避新老设备矛盾的问题。
4.2传输技术中的改进点
自动化系统中的传输,大部分以光纤为主,光纤本身的传输能力有限,其对系统中的传输也会造成一定的局限性,导致大量通信信息被迫停滞,可在传输技术中引入网络通信的概念,网络通信可有效对通信进行传输、验证,同时还可实现挣脱通信过程的跟踪,不仅可解决传输技术中的通信限制问题,还可以为检修人员提供可靠的设备运行信息。
4.3互感技术中的改进点
当前互感技术在智能变电站自动化系统中进行应用过程中,需要在互感装置获取信息实行改保护行为之前进行了远距离供电,这对互感技术的时效性带来了较大的影响,同时也影响了互感装置的使用寿命。针对于这种情况下,可以对互感技术进行改时,提前对互感装置的功率进行测量,并根据测量结果来匹配相应的阈值,这样不仅能够保证互感技术使用过程中的准确性,而且在保持合理功率下有效的规避了远距离供电这一缺陷。
结论
智能变电站的自动化系统技术可以算是智能变电站的核心技术,本文从技术的几个方面出发,对信息传输技术、数据安全技术、时间同步技术和跳合闸接点检测技术等进行了简单的应用介绍。但是,智能变电站的设计和维护人员在实际工作当中一定要以当前的变电站实际预算和技术能力出发,积极采用新技术,引进相关的技术人才,对传统的变电站管理与维护模式有所突破,从而实现智能变电站在新技术模式下的良好运营。
参考文献:
[1]司为国.智能变电站若干关键技术研究与工程应用[D].上海:上海大学,2010.
[2]许伟国.110kV智能变电站自动化系统关键技术应用研究[J].供电,2011(5)40-45
[3]赵永生,桑仲庆,刘海峰,欧阳帆.金南智能变电站自动化系统关键技术和问题分析[J].湖南电力,2011(05):4-7.