智能化变电站运行维护技术分析

更新时间:2019-09-25 来源:工程论文 点击:

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摘要


  相比传统的电网模式,智能电网拥有更多方面的性能,比如:操作性、共享性,因此,在管理与运行效率方面都占据了一定的优势。但是在变电站的运行维护环节,难免会遇到技术方面的问题,因此,想要在真正意义上提高智能化变电站的运行质量,就应该做好其运行维护处理。

  1 智能化变电站主要存在的问题

  1.1 可靠性

  由于智能化变电站中存在有源元器件、有源模块等需要长期供电的有源电子互感器,因此对于运行的可靠性会产生一定程度的影响。另外,由于高压电磁场的影响,高压输电网络的电子互感器的运行性能也会受到不同程度的影响,一旦被影响,就需要采取特殊化的保护措施[1]。同时,光学互感器本身的运行性能同外界温度等方面的因素有着密切的联系,也会对其稳定性产生影响。

  1.2 安全性

  智能化变电站系统将实时传递与信息共享的作用实现,这有利于管理与监测变电站的运行,但却必可避免地埋下了安全隐患。传统模式下,信息的传递都是采取的点对点的方式,只能在局部范围内进行信息的交互,这样具备较高的安全性。但是智能化变电站是形成了一个共享的网络,通过相互对等的模式来进行信息的传递,在这样的模式下就很容易让 IED 受到攻击,甚至是蔓延到整个系统中,进而威胁到变电站的安全性。

  1.3 快速保护

  在传递信息以及通讯过程中,电子互感器需要较多的中间环节,这样很容易延长信息的传递需要,对于系统的快速保护以及设备的快速保护非常不当,并且在智能终端的处理上也会延长保护动作的时间。目前,相比传统的动作保护,在智能电网技术条件之下进行动作保护需要多出 5-7 毫秒的时间。

  1.4 安装保护

  部分智能化变电站的一次设备需要将智能汇控柜等保护设备安装于室外。智能汇控柜对于安装环境有着极高的要求,要求湿度必须低于 90%,而温度变化必须控制在-25℃~70℃之间。

  2 智能化变电站运行维护技术分析

  2.1 一次设备的运行维护

  相比其他的变电站,智能变点焊的优点就在于“智能”二字,尤其是在设备之上。智能变电站所使用的高压断路器二次系统,主要是采取了新型传感器技术、微机以及电力电子技术,其具备的特点如下:

  第一,在开启使用设备的过程当中,传统的辅助开关与继电器会被电力电子技术以及微机技术取代,根据合闸的位置、电压波形图调整电压跳,进而来准确地把握合闸与跳闸的时间,以此来确保电压正常稳定。

  第二,通过微机技术可以对设备信息进行直接的处理,同时也可以对设备的执行功能以及缺陷进行检测,不需要专门的控制系统来进行处理。

  第三,自我检测。监控断路器设备的一次和二次系统,一旦出现问题,就会发出报警,并且提供相应的检修数据。通过微机二次系统、智能软件以及 IED 就可以将智能化操作实现,通过光纤网络可以向二次回路系统传递相应的信息,这样也可以实现数字化的断路器对[2]。因此,在智能开关的运行维护中就需要对二次设备进行充分地考虑,并且对其进行监控,确保数据信息正确、真实、有效等,如此,也有利于智能化开关运行质量的提高。此外,智能化变电站数字化一次设备包含了电子互感器,主要是合并单元、传输数据化一次设备以及采集器单元等,在电子式互感器的运行维护当中,要同传统的互感器相互的区分开来,在误差实验、极性检查等方面都应该同传统的设备区分开,然后根据不同的情况进行试验与分析。

  2.2 继电保护校验

  根据 IEC61850 标准,智能化变电站进行了间隔层、分站控层以及过程层的建设,并且还拥有运行管理自动化、一次设备智能化以及二次设备网络化等优势,这样也可以将设备之间信息的传输、使用以及共享加以实现,具体而言:

  第一,光缆技术的数字信息传输作用。在采集到信息时,一次设备会就地将其转化成为数字量,通过光缆技术,就可以将相应的信息传递到测控保护装置当中,之后将其运送到后台监控系统,同时,通过光缆技术传输信息,也可以将保护装置和监控系统对于一次设备的监控加以实现。随着电子式互感器、IEC61850 标准等不断地完善与成熟,利用这一部分技术,就可以将开关量的信号直接转变成为数字量[3]。此外,通过网络接收电子互感器的数字量信息,使保护装置也可以接收与监控智能操作单元开关数字量,这样就可以实现继电保护。

  第二,运用数字化保护测试方法。根据 IEC61850 标准,就可以测试智能变电站的继电保护装置,主要的设备技术有保护测试仪、继电保护装置等,测试的方式又包含了一对一和一对多。

  2.3 运行监视和故障分析

  一次设备与二次设备之间,需要传输控制信号以及开关位置信号灯信息。在智能变电站当中,都需要通过光纤以太网来传输信息,具体而言,就是通过光纤以太网来连接间隔层和变电站层、过程层和间隔层,通过网络信息自动化的操作,就能够满足自测的要求,一旦出现问题,都能够及时地发现。另外,通过光纤以太网来进行传输,在网络系统中,通过网络接口就可以将具备故障录波功能的设备加以设置,这样不仅可以将信息监控与记录的工作完成,同时也可以将信息传输到后台系统当中。另外,通过微机技术以及传感器,就可以进行信息采集的检测,一旦发现问题,也可以及时进行报警处理,这样也会提供一定的数据依据来满足运行监视与故障的处理需求。

  3 结束语

  科学的技术、技术的革新,为智能化变电站带来的不仅仅是机遇,更多的是一项挑战。考虑到智能化变电站本身的特殊性以及复杂性,使得在运行维护环节存在诸多有待解决的问题。希望通过文章的研究,就能够将智能化变电站运行维护效率提高。

  参考文献

  [1]李士林,高志强,王艳.变电站的智能化发展方向分析[J].河北电力技术,2010(1):89-91.

  [2]田科峰.电气设备智能化技术在智能变电站的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2010(3):22-23.

  [3]赵驰.智能化变电站运行维护技术研究[D].天津大学,2011.

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