【摘 要】在智能電網(wǎng)中,智能變電站是非常重要的一個組分,從技術角度上分析,智能變電站也代表了智能電網(wǎng)未來某一段時期內(nèi)的發(fā)展方向,同時它也是智能電網(wǎng)技術體系中非常重要的一個分支。基于此,我們可預料,未來20年內(nèi),變電站技術還將繼續(xù)維持其以智能變電站為基礎的主導方向,這同時也是變電站設計、建設的重要方向。本文從智能變電站技術的含義入手,針對該項技術自身表現(xiàn)出來的特點進行了詳細分析,最后以上海電網(wǎng)為例,探討了該技術在該電網(wǎng)中的具體應用。
【關鍵詞】智能變電站;技術;應用
智能變電站是在數(shù)字化變電站的基礎上發(fā)展起來的,它充分考慮了智能電網(wǎng)的應用、發(fā)展需求,并從變電站自身特點出發(fā),不斷革新其現(xiàn)行的自動化技術,以滿足社會對變電站提出的智能化要求,基于此,智能變電站是確保智能電網(wǎng)實現(xiàn)安全運行與有效控制的基礎,同時也是實現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)電、配電、送電和用電等需求的重要保證。
一、智能變電站技術內(nèi)涵
從技術角度上分析,智能變電站的前身實質(zhì)上是數(shù)字化變電站,它的發(fā)展離不開后者所具有的技術體系的有效支撐,變電站體系實現(xiàn)了智能化后,可表現(xiàn)出信息化、互動化等發(fā)展特點。其中,信息化是采用數(shù)字化的方式來明確表述電網(wǎng)對象、結(jié)構(gòu)及變電站的狀態(tài)等詳細數(shù)據(jù),自動化是借助先進的信息采集、運輸技術,使智能化電網(wǎng)能自動控制和運行,真正做到智能化管理,而互動則表現(xiàn)為信息之間的交換與傳達,促進電力系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)共同發(fā)展[1]。
智能變電站中引進了很多集成、先進的智能設備,這就為其實現(xiàn)信息數(shù)字化和共享等要求提供了可靠保證,同時,智能變電站的設備還擁有采集、監(jiān)控信息等功能,基于此,電網(wǎng)還可逐步實現(xiàn)自動化管理、監(jiān)控等高級功能,從而推動變電站更安全、穩(wěn)定的向前發(fā)展。發(fā)揮智能化的功能及優(yōu)勢,這是智能變電站的最終目標,而要首先這一目標,就必須引進智能化設備,搭建可實現(xiàn)信息共享和互助通信的網(wǎng)絡平臺,這與智能電網(wǎng)技術發(fā)展方向基本一致。從這點我們可以看出,未來的智能變電站在其發(fā)展中,需要更廣泛的應用數(shù)字化變電站技術,并在此基礎上實現(xiàn)其他高級功能,推動智能電網(wǎng)快步向前發(fā)展。
二、智能變電站的技術特點
智能變電站技術與網(wǎng)絡、信息監(jiān)控及信息處理技術有效融合,真正實現(xiàn)了信息智能化控制與互助共享,同時也提供了集成化的裝置設備,這是該技術表現(xiàn)出來的幾大顯著特征。
(一)控制終端的介入。計算機終端的介入,讓變電站真正實現(xiàn)了智能化,按照變電站中電能的具體運行狀況,計算機終端系統(tǒng)可在短期內(nèi)對電能進行判斷,并及時解決各種突發(fā)事故,從而將變電站故障、輸變電事故發(fā)生率減少到最低。
(二)分級控制技術的應用。智能變電站中使用了與國際電力安全標準相適應的分布式控制技術,在電網(wǎng)間隔層、設備層中都裝置了各種可實現(xiàn)自動化控制的設備,讓其擁有各自的分級調(diào)控功能,從而幫助中央處理設備減輕其電能負荷,促進設備工作效率進一步提高,通過分級調(diào)控的方式來降低和分散各類安全風險。
(三)光纖技術的應用和電力裝置的集成化。光纖技術的普及與應用,使智能變電站中的各個控制層都擁有了相應的網(wǎng)絡管理功能,同時讓一、二次設備層與控制中心間的信息能夠順暢傳播和實現(xiàn)共享。在運用計算機數(shù)字技術的過程中,還是先了監(jiān)控電能和管理設備的集成化,在某個特定的區(qū)域內(nèi)還能有效配置各種設備,這就有效的減少了設備的占地面積,降低了安裝成本,同時也使設備能在規(guī)定的時間內(nèi)正常運行。
(四)實現(xiàn)了局部乃至全局的智能化控制?,F(xiàn)實中,我們應選擇與智能化變電站實際的發(fā)展需求相適應的控制設備?;诖?,在一次設備中運用光電技術,這就能讓地面控制柜轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€微型的GIS[2]。而在二次設備中安裝具有自動控制和漏電鎖閉功能的智能電流互感器以及高壓電流鎖閉裝置,能幫助我們更有效的發(fā)現(xiàn)和解決各種小故障,讓局部設備能真正實現(xiàn)無人職守的目標,而智能化設備能從局部或全局來實現(xiàn)電力設備、電能傳輸?shù)闹悄芑刂啤?/p>
三、智能變電站技術在上海電網(wǎng)的應用實踐
“十五”規(guī)劃后期,上海市電力公司制定并落實了關于數(shù)字化變電站及其發(fā)展前景的具體規(guī)劃,該公司對現(xiàn)行的數(shù)字化變電站理論體系、二次智能裝置及針對進一步健全數(shù)字化變電站的發(fā)展方案等進行了深入研究,這使得智能變電站在上海電網(wǎng)中得到了更為廣泛的應用與普及。在“十一五”這一規(guī)劃階段,上海市電力公司還先后開展了與 “全光纖電流互感器技術”、“IEC61850標準”等有關的研究工作,并深入探討和分析了電力工程中智能變電站技術的應用狀況及其核心技術問題[3]。自2005年起,上海電網(wǎng)便開始實現(xiàn)了應用智能變電站技術的應用,基于對未來技術應用發(fā)展方向的考慮,在改造500KV南橋變電站監(jiān)控系統(tǒng)的實際工程中,該公司率先運用了與IEC61850標準相適應的監(jiān)控系統(tǒng),同時也實現(xiàn)了服務于廣大通用對象的變電站事件(GOOSE)機制的有效應用,提高了變電站自動化的實時性與快速性。在220KV拜耳變電站建設(建于2007年)中,間隔層等階層的設備、自動化以及繼電保護裝置等,都在IEC61850標準的基礎上進行建模實現(xiàn)通信,這一二次系統(tǒng)的建立時間在國內(nèi)都比較早。110KV封周變電站(2011年開始運行)是上海市內(nèi)的首家數(shù)字化變電站,該站的設備呈現(xiàn)出三層兩網(wǎng)的構(gòu)造體系,并適應了IEC61850標準下的通信、建模要求。封周變電站還針對數(shù)字化開關電氣設備構(gòu)建了其有效的應用模型,因此它也成為國內(nèi)數(shù)字化變電站發(fā)展中的典型代表。
110KV蒙自變電站(試運于2009年底)既運用了數(shù)字化變電站技術,同時也引進了很多先進的技術和設備,如建筑一體化光伏發(fā)電技術等;同時,它還首次應用了集地源熱泵、吸附式空調(diào)等系統(tǒng)為一體的智能空調(diào)系統(tǒng)等?;诖耍?10KV蒙自變電站實現(xiàn)了智能變電站所應有的安全、集成、高效等諸多要求,同時也滿足了智能網(wǎng)現(xiàn)行的發(fā)展要求。
四、結(jié)論
信息化時代中,智能變電站技術的應用于普及是適應集中電力供應需求的重要保障。國內(nèi)智能變電站技術還應進一步更新和推廣,以推動我國電網(wǎng)高效、安全有序的運行。
參考文獻:
[1]陸居周. 智能變電站技術特點的研究[J]. 廣東科技,2011(2).
[2]鐘連宏, 梁異先. 智能變電站技術與應用[M]. 北京:中國電力出版社, 2010.
[3]胡學浩. 智能電網(wǎng)—未來電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢[J]. 電網(wǎng)技術,2009(14)