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        智能化變電站的電能計量技術分析

        2015-04-02 15:10:29羅嘉川
        中國新技術新產(chǎn)品 2015年4期
        關鍵詞:電能變電站智能

        羅嘉川

        (國網(wǎng)四川省電力公司德陽供電公司,四川 德陽 618000)

        智能變電站采用智能化一次及二次設備,都具備網(wǎng)絡化功能,能夠?qū)崿F(xiàn)變電站各設備之間信息共享,從而實現(xiàn)了變電站供電自動化、信息化及智能化。目前,隨著人們的用電需求不斷增加,電網(wǎng)供電量也相應提高,智能變電站的投入使用,極大提高了供電效率,滿足了人們的用電需求,為了適應智能變電站的發(fā)展,作為變電站重要組成部分的電能計量系統(tǒng),也需要數(shù)字化、通信網(wǎng)絡標準化,以適應智能化變電站發(fā)展需要.。

        1 智能化變電站的電能計量技術概述

        智能化變電站電能計量技術與傳統(tǒng)計量方式存在很大差異,傳統(tǒng)變電站在電能計量方面,電能表采樣傳感器主要采用高功率輸出電流和電壓互感器;而智能變電站電能計量技術主要采用電子式互感器,并采用數(shù)字化模擬方式,將采集到的電量信息通過光纖進行傳輸。和普通傳感器相比,電子式傳感器具有準確性高,運行速度快,傳輸范圍廣等特點,在供用電規(guī)模不斷擴大的今天,極大的提高電能計量系統(tǒng)準確度、可靠度。另外,電子式傳感器為變電站提供準確的電量資料,使系統(tǒng)的運行速率也得到提升,從而為智能化變電站的高效運行奠定了基礎。

        智能變電站電量計量的原理。在智能變電站運行中,電量計量是通過數(shù)據(jù)單元來完成的,該單元包含較多組成部分,如數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、采樣計數(shù)器等。由于傳統(tǒng)電表的傳感器具有數(shù)據(jù)映射功能,所以,可以將電子式傳感器中的額定電壓及額定電流進行轉(zhuǎn)化,形成新的計量類型。

        2 智能化變電站的電能計量技術的應用

        2.1 電子式傳感器在電能計量中的應用

        隨著供電量不斷增加,配送電設備不斷更新,配送電新技術不斷推廣,傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段智能變電站計量系統(tǒng)技術需求了,需要改進。電子傳感器能夠應用通訊信號,將電子信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號,從而提高了供電效率。此外,它還具有電壓及電流傳感器,能夠準確的接受用電信息,并且結構簡單,覆蓋范圍廣泛,在智能變電站中發(fā)揮著重要作用。另外,電子式傳感器很夠抵抗其它信號干擾,對采集到的信息通過光纖材料傳輸,能有效降低電流或電壓信號在傳輸中出現(xiàn)誤差,從而提高了供電穩(wěn)定性。電子式傳感器由于具有這些優(yōu)點,在供電規(guī)模不斷擴大的情況下,被廣泛應用到智能變電站供電運行中。

        2.2 智能電能表在電能計量中的應用

        和傳統(tǒng)電能計量表不同之處在于,智能電能表能夠支持兩種信號,如IEC 61850-9-1 和 IEC61850-9-2,在二者的基礎上,再結合變電站運行方式,對電量計信息做及時調(diào)整,從而達到高效率供電目的。智能電表所采用的信息傳輸材料是光纖,極大提高了信息傳輸?shù)臏蚀_性,這也是智能電表優(yōu)于普通電表的指標之一。另外,智能變電站中之所以安裝智能電表,在很大程度上出于其優(yōu)越的性能,如它能夠?qū)Ω鞣N類型的電能準確計算,如,分時正反向電能、四象限無功電能、功率、電網(wǎng)頻率等組合運行參數(shù)。還能夠?qū)α魇У碾娏孔詣佑涗洠Υ嬖谙鄳O備上。此外,該設備在接入端使用了數(shù)字接口,使搜集到的信息自動轉(zhuǎn)換,并通過光纖傳輸,避免了用電信息在傳輸過程中受到屏蔽,進而影響供電穩(wěn)定性。另外,智能電能表的優(yōu)越之處還在于能夠充分利用其它一些外在裝置,如數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)分析裝置等,所以應用范圍相當廣泛。但需要指出的是,在這些外在裝置安裝時,需要按照相關規(guī)定,使智能計量表按照規(guī)范化流程運行,才能實現(xiàn)智能變電站的計量系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

        2.3 合并單元在電能計量中的應用

        在智能變電站中,除了智能電表和電子式傳感器,還有合并單元,這三者缺一不可,在智能變電站中發(fā)揮著非常重要的作用。智能變電站之所以使用合并單元,是由于在該單元是變電站不可缺少的組成部分,能夠?qū)﹄姎饬窟M行有效合并,并對其中的數(shù)字信息進行初步處理,同時采用一定格式,傳送給電量計量設備。該設備對接受到的信息作進一步細處理,再給予保存,該處理結果的準確與否,直接關系到變電站供電運行穩(wěn)定性及安全性。合并單元采集用電信息的主要方式有兩種,其一,利用IEC60044-8通訊技術,同時應用內(nèi)插法及同步法將不同單元給予合并,再實施用電信息采集,從而得到需要的電流或者電壓信息。其二,利用IEC61850-9-1通訊技術,該技術能夠采用同步法,獲取用電信息,進行一定處理,傳送給智能表。由此可知,合并單元在用電信息采集中,對所需要的用電信息進行獲取,不僅提高了供電效率,也提高了供電穩(wěn)定性,對于滿足變配電設備安全、平穩(wěn)運行具有重要意義。

        3 智能化變電站的電能計量糾錯設計

        首先,電子式傳感器的糾錯設計。由于電子式傳感器是智能變電站的重要組成部分,所以應加大監(jiān)測力度,提高計量準確性。目前,對該裝置的糾錯方式為,將測量數(shù)據(jù)和絕對值相比較,得到檢測誤差,從而實現(xiàn)糾錯效果。具體方式為,以傳統(tǒng)的傳感器作為標準器具,供電數(shù)據(jù)在二次傳輸中實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換,形成標準通道,并和合并單元處理的數(shù)據(jù)相比較,得到電子式傳感器的運行誤差,從而實現(xiàn)了糾錯效果。在實際操作中,標準傳感器發(fā)送信號,由校驗儀器接受,再傳送給合并單元,合并單元安裝在電子式傳感器中,之后再通過光纖傳輸,將信號分析處理,從而完成誤差檢查。其次,智能電表糾錯。智能電表通過光纖和電子式傳感器連接,并在物理層面上連接到以太網(wǎng)上。所以,智能電表在檢測時,通常和標準電表連接在一起,連接材料為光纖,當電量數(shù)據(jù)同時傳輸給這兩個裝置之后,分別計算,然后將智能電表中的信號和標準電表的相比較,從而完成誤差檢測,實現(xiàn)了智能表校驗目的。

        結語

        智能變電站通過一次設備和二次設備,實現(xiàn)了站內(nèi)部不同設備之間的信息數(shù)據(jù)共享,從而提高了供電效率及運行安全及穩(wěn)定。目前,我國供電量大幅度增加,對變電站電能計量技術提出新的要求。

        [1]徐先勇.智能變電站電能計量模式分析[J].湖南電力,2013(S1):25-26.

        [2]溫振杰.數(shù)字化變電站中電能計量及校驗技術分析[J].電子制作,2013,21(22):49.

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