摘要:隨著科技的不斷發(fā)展,電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)朝著智能化的方向邁進(jìn),要實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的全面覆蓋,首先要做好智能變電站的構(gòu)建工作。本文從智能變電站的概念和優(yōu)勢(shì)出發(fā),重點(diǎn)探討了智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)與構(gòu)建方式,為推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。
近年來,我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步向前發(fā)展,人民生活水平逐漸提升,對(duì)于電力的需求也在不斷加大,智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)與支撐,在發(fā)展可再生能源和實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)方面起著非常重要的作用。因此,有必要探討智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)和構(gòu)建方式,從而推動(dòng)我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)程。
1 智能變電站的概念和優(yōu)勢(shì)
所謂智能變電站,就是指以實(shí)現(xiàn)通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化發(fā)展以及信息共享標(biāo)準(zhǔn)化作為基本要求,采用多種可靠、先進(jìn)、低碳、環(huán)保、集成的智能設(shè)備組成的一種新型變電站。智能變電站通常具備信息自動(dòng)采集、控制、測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量以及檢測(cè)等功能,并可開展電網(wǎng)智能調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)控制、在線分析以及協(xié)同合作等多項(xiàng)高級(jí)功能,從而促進(jìn)變電站長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
和傳統(tǒng)的變電站比起來,智能變電站有著以下幾方面優(yōu)勢(shì):
(1)集成性高。
智能變電站對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)備和技術(shù)等的利用更加科學(xué)和合理,而且還應(yīng)用了大量現(xiàn)代化的技術(shù),如電子傳感、網(wǎng)絡(luò)通訊等。這些技術(shù)使得虛擬電廠技術(shù)和微網(wǎng)之間的兼容變得更加容易,在很大程度上也簡(jiǎn)化了變電站的采集方式,為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供了非常寶貴的信息支持。
(2)可靠性強(qiáng)。
智能變電站并不單單在設(shè)備內(nèi)部及其自身有著較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性,而且還應(yīng)當(dāng)具備較強(qiáng)的自我診斷功能。只有這樣,才能在設(shè)備故障前后,第一時(shí)間網(wǎng)進(jìn)行預(yù)防和應(yīng)對(duì),從而最大程度降低由此造成的損失。
(3)經(jīng)濟(jì)、低碳和環(huán)保性。
智能變電站大量采用光纖材料來替代傳統(tǒng)的電纜與電線,不僅大幅降低了原材料的消耗,而且還可以有效縮減工程成本。不僅如此,新材料的應(yīng)用對(duì)于環(huán)境的保護(hù)效果也非常明顯,其不僅在輻射、噪聲、電磁污染等方面有著明顯的效果,而且能有效地凈化電磁的生產(chǎn)環(huán)境,起到低碳和環(huán)保的作用。
2 智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)
智能變電站需要將現(xiàn)代化技術(shù)和傳統(tǒng)變電站技術(shù)相互結(jié)合起來,協(xié)同合作。這些現(xiàn)代化技術(shù)能夠有效地獲取并分享設(shè)備工作的動(dòng)態(tài)信息,從而更好地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成調(diào)動(dòng),優(yōu)化變電站內(nèi)部資源,提升智能變電站的安全性和可靠性。通常來說,智能變電站中的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾點(diǎn):
2.1 設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
該技術(shù)可以有效監(jiān)測(cè)變壓器的油色譜、鐵芯電流的接地和壓力等多項(xiàng)情況,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確,技術(shù)已經(jīng)較為成熟。但需要說明的是,對(duì)于開關(guān)行程以及斷路器接頭溫度等的監(jiān)測(cè),還需要進(jìn)一步的研究。實(shí)際上,在智能變電站當(dāng)中,在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果整體上較為普通,和一次設(shè)備自身的可靠性比起來,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相對(duì)較差,這是因?yàn)殡S著設(shè)備使用時(shí)間的延長(zhǎng),一些傳感器的接頭往往會(huì)出現(xiàn)磨損,從而影響監(jiān)測(cè)的精度和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,不僅如此,智能變電站中還設(shè)置有大量的通訊設(shè)備和電子設(shè)備,強(qiáng)磁干擾非常強(qiáng)烈,再加上溫度和濕度等的變化都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一些影響,所以,目前設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)大多還屬于試點(diǎn)應(yīng)用階段。
2.2 電子互感器技術(shù)
一般來說,電子互感技術(shù)主要有以下兩種:分壓原理的電壓互感器和光纖式互感器,實(shí)踐表明,當(dāng)前電子互感器技術(shù)在可靠性方面還存在以下問題,需要進(jìn)一步完善。第一,對(duì)光纖式互感器而言,如果電流相對(duì)較低時(shí),其會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音。第二,對(duì)分壓原理的電壓互感器而言,因?yàn)槠涓邏簜鞲胁考嫌幸徊糠蛛娮雍碗娐吩O(shè)備,所以需要從外部對(duì)其供電,并解決電磁兼容的問題。第三,通常會(huì)在電子互感器上安裝二次調(diào)理線路,而該裝置在使用壽命方面與一次部件有著一定的誤差,所以,為了維持設(shè)備的可靠性,絕大部分智能變電站都會(huì)結(jié)合傳統(tǒng)互感器使用,并合并單元采樣。
2.3 組網(wǎng)措施
智能變電站設(shè)備在組網(wǎng)時(shí)一般會(huì)依據(jù)三層兩網(wǎng)的設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行。具體來說,對(duì)于合并單元和終端智能,應(yīng)當(dāng)在匯控柜當(dāng)中根據(jù)間隔下方設(shè)置,從而對(duì)測(cè)控一體化設(shè)備進(jìn)行保護(hù),進(jìn)而保護(hù)二次智能設(shè)備,同時(shí),組屏?xí)r應(yīng)當(dāng)以相互之間的間隔為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。不僅如此,智能變電站通過結(jié)合配置110kV主變壓器保護(hù)和 220V等級(jí)保護(hù),還將星型雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用在交換機(jī)上,通過直采直跳的措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù),并利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)來反映設(shè)備的間隔封閉和啟動(dòng)失靈等2.4 軟件的構(gòu)成技術(shù)
在智能變電站當(dāng)中,軟件的構(gòu)成技術(shù)和普通的代碼實(shí)質(zhì)上有著較大的區(qū)別,
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