樊毅+王璠

摘 要：隨著電力事業(yè)的全面發(fā)展，在智能電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)過程中，與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站是重要的組成部分。智能變電站的最大特點(diǎn)在于一次設(shè)備的智能化上，一次設(shè)備智能化技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用十分關(guān)鍵。其不僅能夠讓電力運(yùn)行的效率得到全面的提升，而且還能讓智能變電的可靠性得到全方位的改善。本文基于此，主要針對(duì)一次設(shè)備智能技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：一次設(shè)備;智能技術(shù);智能變電站;探討

中圖分類號(hào)： TM63 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1673-1069（2017）01-152-2

0 ?引言

自我國(guó)步入電氣時(shí)代以來，一次設(shè)備智能技術(shù)的應(yīng)用效率也逐步得到了提升。為了能夠讓智能變電站的運(yùn)行更加安全可靠。需要對(duì)一次設(shè)備智能技術(shù)進(jìn)行全面性分析。在目前，一次設(shè)備智能技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，智能變電站的結(jié)構(gòu)體系也在逐步優(yōu)化和更新。所以，對(duì)一次設(shè)備智能化技術(shù)進(jìn)行全面的探討，意義深遠(yuǎn)。

1 ?智能變電站的結(jié)構(gòu)

智能變電站的結(jié)構(gòu)為：過程層、間隔層、站控層。

①過程層：過程層的主要功能就是測(cè)量電力運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)電氣量，設(shè)備運(yùn)行過程中的大多數(shù)狀態(tài)就是采用栓測(cè)，在操作控制的執(zhí)行過程中進(jìn)行。

②間隔層：間隔層的主要功能就是將間隔過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息匯總在一起，能夠?qū)σ淮卧O(shè)備啟用保護(hù)控制功能，在實(shí)施操作期間能夠使用其他控制功能，控制具有優(yōu)先級(jí)別的命令，例如，統(tǒng)計(jì)運(yùn)算、數(shù)據(jù)采集。起到了承上啟下的通信功能，能夠與過程層和站控層的網(wǎng)絡(luò)一起起到通信功能。在上下網(wǎng)絡(luò)的接口具有全雙工的方式，使得信息通道的冗余度提高，可以將網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性得到保證。

③站控層：站控層的主要功能就是通過高速網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息匯總在一起，對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷刷新，可以將相關(guān)的各種數(shù)據(jù)信息傳向調(diào)度控制中心，通過接收到的調(diào)度能夠控制中心命令，通過間隔層和過程層進(jìn)行執(zhí)行，另外，在線編程的操作團(tuán)具有控制功能：在站內(nèi)能夠進(jìn)行監(jiān)控，使人機(jī)取得聯(lián)系，在線修改、在線組態(tài)、在線維護(hù)間隔層、過程層的設(shè)備功能。通過原有的變電站能夠自動(dòng)地分析變電功能。

2 ?一次設(shè)備智能技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用

2.1 智能化變電體系的構(gòu)建

過程層設(shè)備是一次設(shè)備和二次系統(tǒng)取得聯(lián)系的橋梁，能夠提供給間隔層設(shè)備獲取一次設(shè)備的數(shù)據(jù)，然后通過間隔層和站控層來進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制功能。間隔層設(shè)備能夠進(jìn)行一次設(shè)備的測(cè)量工作，進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)量、保護(hù)、控制等功能。智能組件的主要特征為：信息互動(dòng)化、功能一體化、狀態(tài)可視化、控制網(wǎng)絡(luò)化、測(cè)量數(shù)字化等，將過程層和間隔層的部分功能集合在一起，使得計(jì)量、保護(hù)、控制、檢測(cè)中的全部功能能夠得以實(shí)現(xiàn)。這樣一次設(shè)備與相關(guān)的智能組件能夠有機(jī)的構(gòu)成智能化一次設(shè)備，對(duì)于這種高上設(shè)備的內(nèi)嵌部分還能夠進(jìn)行智能組建工作，這樣還能夠獲取智能化的一次設(shè)備，例如，母線、互感器、斷路器、變止器等，二次設(shè)備主要包括智能組件、輔助系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。智能變電站的重要標(biāo)志之一就是一次設(shè)備智能化。通過以標(biāo)準(zhǔn)的信息為借口，能夠?qū)⑿畔⑼ㄐ拧y(cè)控保護(hù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等技術(shù)集于一體的智能化一次設(shè)備?？梢詫⒄麄€(gè)智能電網(wǎng)的業(yè)務(wù)流、信息流、電力流一體化的需求結(jié)合在一起，通過智能化的一次設(shè)備能夠?qū)ο冗M(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行評(píng)價(jià)，科學(xué)地對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，根據(jù)識(shí)別出的早期故障來對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行分析，合理地安排檢修和調(diào)度部門對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，以便于能夠提供輔助決策依據(jù)。

2.2 故障自動(dòng)診斷功能的實(shí)現(xiàn)

在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能及時(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障分析，評(píng)估出故障的部位以及產(chǎn)重程度。通過大規(guī)模的間隙發(fā)電得知電網(wǎng)需要具有極高的靈活性，一次設(shè)備智能化能夠滿足此類要求。通過一次設(shè)備能夠?qū)⒅悄芑男畔鬏數(shù)叫畔⒁惑w化平臺(tái)中，對(duì)變電站的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，對(duì)于一次設(shè)備重要參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)，能夠提供給電網(wǎng)管理設(shè)備基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐。對(duì)于實(shí)時(shí)狀態(tài)信息可以在專家進(jìn)行系統(tǒng)的分析處理工作后作出初步的判定決策，使得站內(nèi)的智能設(shè)備自診斷功能能夠得以實(shí)現(xiàn)。將智能組件的投入使用，不應(yīng)該對(duì)一次設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響：智能組件能夠自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行存儲(chǔ)、監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理工作;在智能組件中應(yīng)具備自檢和報(bào)警的功能;使得智能組件能夠具有合理的監(jiān)測(cè)靈敏度和較好的抗干擾能力;使得監(jiān)測(cè)結(jié)果能夠更佳可靠。

2.3 智能技術(shù)的綜合應(yīng)用

2.3.1 ?主變壓器的智能化

在油中的溶解氣體應(yīng)具有在線監(jiān)測(cè)功能，例如，溫度負(fù)荷在線監(jiān)測(cè)、局部放電在線監(jiān)測(cè)、套管絕緣在線盜測(cè)等單元，能夠通過變壓器將油溶解氣體，產(chǎn)生局部放電，在套管的絕緣介損應(yīng)具有一些在線檢測(cè)功能，例如，油泵狀態(tài)、風(fēng)扇狀態(tài)、油位、油溫、溫度負(fù)荷趨勢(shì)、泄漏電流值、電容值等。

2.3.2 ?開關(guān)設(shè)備智能化。

在GIS密度的微水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中能夠?qū)F6氣體的密度作出微水的監(jiān)測(cè)，GIS的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)GIS局放的在線監(jiān)測(cè)功能。通過溫度傳感器能夠?qū)lS的內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，直觀地對(duì)GIS內(nèi)部溫度變化情況進(jìn)行觀察。局部放電監(jiān)測(cè)是GIS的在線監(jiān)測(cè)方法，通過制造GIS設(shè)備，能夠?qū)ζ渌s物和導(dǎo)電粒子進(jìn)行安裝和維修工作，使得電極的表面會(huì)產(chǎn)生的毛刺、耐傷等損傷。斷路器在在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中能夠測(cè)量出SF6氣體的密度，通過斷路器的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能狀態(tài)、儲(chǔ)能電機(jī)電流波形、特征分合閘速度等參數(shù)在線監(jiān)測(cè)出來。

2.3.3 ?道雷器設(shè)備的智能化

通過避雷器的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使得避雷器的計(jì)數(shù)器動(dòng)作次數(shù)、泄漏電流值的在線路測(cè)功能能夠得以實(shí)現(xiàn)。

2.3.4 ?電容性的設(shè)備營(yíng)能化

通過此項(xiàng)特性能夠?qū)⑷嗖黄胶怆娏鞯谋O(jiān)測(cè)、電容量、介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量出來;電纜。能夠監(jiān)測(cè)出電力電纜的局部放電情況，將直流分量、介質(zhì)損耗因數(shù)等情況進(jìn)行測(cè)量。

2.3.5 ?電子式互感器

對(duì)于變電站運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息測(cè)量數(shù)字化的主要設(shè)備之一就是電子式互感器。對(duì)于電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)觀測(cè)情況，能夠使得繼電保護(hù)的可靠性得到提高。為了能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行整體水平得到提高，需要具有準(zhǔn)確的電壓動(dòng)態(tài)測(cè)量和電流。電子式互感器的原理就是電磁感應(yīng)，采用羅氏線圈的方式，能夠?qū)﹄姼?、電容、電阻等方式進(jìn)行分止。羅氏線圈纏繞在環(huán)狀的非鐵磁性的骨架上。對(duì)于電子式互感器的高壓平臺(tái)，需要具備電源供電的電子電路方式，通過模擬的形式來采集數(shù)值，然后通過光纖將數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)蕉蔚挠?jì)量、保護(hù)、測(cè)控系統(tǒng)中。

3 ?一次設(shè)備智能技術(shù)在智能變電站的技術(shù)要求

①一次設(shè)備采用的是在線監(jiān)測(cè)的方式，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，使設(shè)備的狀態(tài)為可視化;對(duì)于在線檢測(cè)和保護(hù)裝置可以采取智能組件的形式，對(duì)于信號(hào)和控制電纜的長(zhǎng)度能夠減少;使得監(jiān)測(cè)參量的狀態(tài)能夠符合通信標(biāo)準(zhǔn)。

②對(duì)于智能變電站的一次設(shè)備智能化的建設(shè)以在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，再準(zhǔn)確選擇在線監(jiān)測(cè)參量。

③對(duì)于在線監(jiān)測(cè)智能終端的安裝方式采用就近安裝，智能單元是屬于電子元件，工作年限一般小于12年，對(duì)于時(shí)長(zhǎng)運(yùn)行的測(cè)編精確性還有待檢驗(yàn)。要建立相應(yīng)的設(shè)備維修和保養(yǎng)機(jī)制，需要成立相應(yīng)的設(shè)備部門，對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體的維護(hù)管理，從而有效地降低電力設(shè)備出現(xiàn)的各種故障。

4 ?結(jié)語

一次設(shè)備智能技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用十分重要，在進(jìn)行一次智能技術(shù)的應(yīng)用過程中。首先需要對(duì)其變電站的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面性分析，然后構(gòu)建相應(yīng)的自動(dòng)變電體系，讓一次智能化變電技術(shù)得到綜合性的應(yīng)用。最后還要結(jié)合各種技術(shù)要求，讓一次設(shè)備智能技術(shù)能夠得到規(guī)范性的應(yīng)用。從而達(dá)到理想的應(yīng)用效果。

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