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摘要:电力领域中最显著的发明与应用就是智能变电站。按照国家电网“十二五”智能电网建设规划,在规划前期,新建智能变电站进度保持较快增速,在规划后期,智能变电站改造占比将逐步提升。智能变电站通过改变电力的输出和使用环节,为人们的生活提供了多样化的产品、便捷化的服务,在经济社会发展中扮演着不可或缺的角色。智能变电站的发展,加强了电力系统的安全性,提高了输电效率,提供了精确化管理,直接带动了国家工业的发展,进而带动人们生活水平的提高和生活质量的优化。
关键词:智能变电站;发展
1智能变电站概述
智能变电站是集电子技术、光电信息和环保为一身的智能设备,它可以自动完成信息的采集、测量、控制、保护,最终实现信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的一种变电站。智能变电站又包括智能高压设备和变电站统一信息平台。智能高压设备包括智能变压器、智能高压开关等设备。其中智能变压器可及时掌握变压器状态参数和运行数据。如果出现问题它会发出预警并提供状态参数等,在一定程度上降低运行管理成本,降低了安全隐患的发生,提高了变电站运行可靠性。智能变电站继电保护是指自动监测电力故障、运行状况等是否存在异常行为,然后根据监测结果对有异常行为的线路自动断电,自动保护变电站的安全运行。
2智能变电站当前发展现状
2.1智能变电站国内外研究现状
当前在智能变电站技术方面,国外一些国家在相关建设上仍存在很大优势,如ABB、西门子等公司在智能设备上已经取得了先进技术,也在实际运用中取得了优秀的成绩,由于受到一些环节的限制,当前还没有重点投产。ABB公司研发的GIS设备一定程度上增加了二次设备的实用性,将智能断路器与互感器进行了集成处理,从而使设备应用过程中有了很好的保护与监测功能。
2.2智能变电站国内研究现状
智能变电站研究工作,在国家相对起步较晚,国家电网也推出了一系列措施来促进智能变电站的建设。当前我国根据AEC61850系列标准进行翻译,并基于此系统研发了IEC61850系列标准系统,从而让智能变电站的硬件集约、功能性组合以及性能的可控应用有了进一步发展。根据该标准来看,智能变电站可以分为3个层次,即变电站层、间隔层及过程层,同时,这3个层次在实际工作中是通过互联网来实现相互之间的链接。同时相关资料表明,国外在智能网系统构建上,发展相对较早、智能变电站发展相对较迅速,而且在智能发电站技术创新上也取得了举得注目的成绩。针对这个问题,我国对于智能发电站的建设也进入了新阶段,并在努力下全国范围内实现了变电站的多方位覆盖,并且建设了世界首座电压等级最高智能变电站、无人值守变电站及研发了新一代智能化变电站等,这些技术的优势为之后智能变电站的建设有效奠定了基础。
3智能变电站技术的创新优势
智能变电站涉及变电站信息采集技术、智能传感技术、实时监测技术、状态诊断技术、自适应和自优化保护技术、广域保护技术、协调控制技术及站内智能一次设备技术等各种专业技术。对电网运行数据进行采集,最终建立变电站的模型,可以对变电站实现实时全景模拟。智能变电站技术的创新优势是AI+大数据的使用。人工智能(AI)是研究、开发模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能可以理解为模拟人的智能、人的思维活动及认知能力,有时甚至超过人的智能,对外界环境做出判断,对程序做出选择,让技术变得更加自动化、智能化。人工智能的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理及专家系统等。现代变电站技术中,人工智能被广泛应用,与物联网、大数据等技术核心要件一起,采用表计识别、热成像测温诊断及机器人智能巡检等各类智能化技术,形成符合标准规范、满足业务应用的智能变电站解决方案,有效防护电网安全,保障智能电网平稳运行。
4智能变电站特点
相较于传统变电站,智能变电站的优势可体现于以下几点:(1)一次性设备实现高度智能化。这个内容在实现过程中,首先要提升电子交互器、智能变电器及相关组件的智能化程度,这是实现一次性设备智能化的关键。(2)二次设备实现网络化。在当前系统标准化及模块化的微处理机的设备上,可以实现二次设备的网络化管理,以此来达到不同资源之间相互交换的目的,从而实现资源共享。(3)信息交互标准化。智能变电站相关设备建设过程中,需要紧密贴合IEC61850系列相关标准,并在此基础上实现变电站内部外部的信息资源交换,并达到变电站不同系统之间相互连接的目的。(4)设备检修状态化。这个过程中,对于一次设备安装过程中,要做好相应的检测工作,以保证设备正常运转,同时为后期的工作提供有效的可供参考的依据。(5)管理运维实现自动化。智能变电站在实际管理过程中,需要根据相关的智能程序来实现相应操作,如接受相关指令,并根据制定来完成相应的功能性操作等。
5智能变电站安全控制管理
5.1巡视管理
巡视管理是运维安全控制的重要内容,加强巡视管理可以重点从以下三方面着手:加强日常巡视管理。智能变电站是大量智能设备的集成,相关智能设备对运行环境要求较高。而自然环境较为复杂,尤其还会存在一些极端恶劣天气,使得相关智能设备工作在设定条件之外的工况下运行,这无疑会带来一定的安全隐患,严重时还可能造成设备损坏或者电网事故。为杜绝这类问题,需要重点做好智能变电站的日常巡视,确保日常巡视的效果。尤其是对重点设备需要定期检查和校验,提早发现问题并进行隐患消除。联合巡视管理。由于智能变电站结构相对复杂,而运维人员受知识面限制,在日常巡视过程中难以做到全面巡视。因此,为了提高智能变电的整体运行安全性,需定期组织联合巡视,由各方面的巡视技术人员共同排查潜在隐患。回访管理。智能变电站集成度高,大量设备都是采用厂家生产和运维的方式。针对这类设备,需要建立定期回访管理制度,针对设备的运行状态,及时与设备厂家进行沟通和回访,以排除潜在风险。
5.2加强人员培训管理
智能变电站运维安全控制的关键在于相关工作人员。加强对这些人员的培训管理至关重要。智能变电站集成了大量新技术,这就对相应的运维人员提出了更高的要求。一方面需加强相关运维人员的专业知识培训,掌握智能变电站各模块的运行原理、常见故障以及故障的诊断和处理措施,另一方面需给工作人员树立牢固的安全意识,只有强化运维人员安全意识,才会进一步提高智能变电站运维质量,消除各类安全隐患。为了保障培训时间和培训质量,需建立相应的培训机制,严格保障每位员工的培训时长和培训支出。
结束语
变电站自动化与保护是电网运行控制系统的重要组成部分,承担着远动、继电保护、自动控制、同步相量测量等功能,对电力系统的稳定、可靠和经济运行具有至关重要的作用。随着信息技术、微电子技术、通信技术的发展,变电站自动化与继电保护的形态也在发生相应的变化,体现在采集方式由传统的模拟量向数字化发展,控制方式由集中式向分散分布发展,传输介质由电缆和串行向网络和并行发展,功能由常规向智能化发展,同时推动了国内外相应技术、设备的标准化工作。
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