浅谈电气自动化在智能变电站中的应用谢哲妙

浅谈电气自动化在智能变电站中的应用谢哲妙

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摘要:近几年,我国科技创新力度不断增大,生活中所应用的高科技技术越来越多,智能电网的建设就是一个很好的例子。现如今我国的智能电网与过去相比,有更多的新兴技术的加入,我国智能电网越来越自动化、智能化,并且大幅提高了能源节约效率为我国的可持续发展做出了巨大贡献。智能变电站的兴建是智能电网建设完善的主要途径,本文在对智能变电站进行初步了解的基础上,对电气自动化在智能变电站中的一些应用进行分析。

关键词:220KV智能变电站;电气自动化;发展前景

前言:现阶段,我国对电力事业的要求越来越高,相应的投入力度也不断增大,随着智能变电站的应用不断增多,220KV智能变电站在人们生活中所占的地位越来越重要。在人们生活水平提高的同时,人们对用电质量的要求也逐渐提升,这一现状推动了我国电力事业的快速发展,也推动了220KV智能变电站的不断进步。

1.智能电网与智能变电站的基本概况

1.1智能电网

目前,全世界范围内都存在能源危机,提高能源利用率是改善这一现状的有效手段之一,智能电网就是在这样的背景下产生。智能电网与传统电网相比存在很多优势,高新技术的科学应用使智能电网有了灵活、自愈、清洁等显著特征,同样也是其发展优势。在智能电网的建设中,其实时通信技术和网络拓扑技术为信息实时传递提供了良好的平台;其传感、测量技术和故障诊断技术、智能化继电保护的相互结合,为智能电网的安全、快速、高效运行提供了保障;其先进的运行决策技术为智能电网确定了科学的运行方式。

1.2智能变电站

智能电网的发展基础就是智能变电站的兴建和应用,在智能变电站运行过程中,集中体现了智能电网现代化技术的发展,从信息采集开始直到传递、信息输出完成全过程内都有智能化的影子。智能变电站有智能化的安全保护工作、网络平台确保实时通信、统一化的协议以及自动化管理模式等主要特征,这些方面都标志着我国电气自动化在智能变电站中的科学、高效应用。电气自动化应用到智能变电站中的做法,我国与其他国家相比起步较晚,然而,在由电磁式向晶体管型,直至集成电路的迅速发展过程中,我国智能变电站中电气自动化的应用取得了巨大成就。

1.3220KV智能变电站的基本特征

传统变电站与电气自动化技术相结合,其产物便是拥有众多优势的现代化智能变电站,智能变电站通过一次设备智能化,使其运行更加科学合理;而二次设备网络化,使其运行平台更加宽广,信息传递更加便捷。智能变电站的主要特点主要体现在四个方面,分别是光纤的应用、信息一体化、内部结构简化、统一设备运行标准,这四个方面的改进使智能变电站的运行更加合理,更加科学。

在光纤的使用方面,将光纤用于测控装置等进行对电压、电流通道的测量,由于光纤的传输容量较大,能够很好的解决二次设备连接过程中强电场对电缆影响过强的情况,与此同时能够改善电流电压精度互感器负载强度的问题;在信息一体化方面,智能变电站引用互联网技术,建设信息一体化平台,使智能变电站运行过程中的系统安全防护系统、监控及警告系统平台化,使信息传递更加便捷;在内部结构简化方面,将继电保护等装置的采样、控制等工作所得到的相应结果上传至网络平台,通过网络通信进行传输,能够有效减少逻辑接线的连接,从而简化相应装置的内部结构;在统一运行标准方面,智能变电站使用全球统一的标准,避免了在使用不同厂商的设备过程中的复杂转换工作,在节约费用的同时,使工作过程更加协调。

2.电气自动化在智能变电站中的应用

2.1组态软件的设计

在组态软件的设计过程中,电气自动化的主要作用是对组态软件的监控界面进行设计,并为其配置PLC设备。这一过程最主要的是数据库的建立和应用,建立一个合适的监控数据库,通过这一数据库将PLC数据与数据点相连接。对各设备操作界面进行设计,尤其是其操作按钮等图形,与此同时使用适宜的动画将各个步骤相互连接,将图形与对应数据的关系进行优化连接。当操作过程中出现异常时,设有声、光等形式的报警系统。最后,设计一份科学合理的操作说明书,使相关设备的使用更加科学方便。

2.2图像监视和安全预警系统的设计

在图像监视和安全预警系统的设计过程中,最主要的就是智能变电站的安全防范工作,通过电气自动化的应用使智能变电站的运行过程更加安全可靠。在智能变电站最外围,即变电站围墙处,安装电子栅栏或者远红外线等探测装置,并在智能变电站大门、各个楼的出入口处安装监控摄像头;除此之外,在智能变电站各个运行装置处、各个控制室等重要位置都应有室内摄像头进行监控;另外,智能变电站的防火防盗系统都应当进行完善,严格配备相应的装置设备,并保证在智能变电站的调度室等进行信息传递的位置设有科学合理的预警、报警系统,一旦出现意外状况能够及时发送相应信号。

2.3电子式互感器的设计

电子式互感器的设计分为传感模块设计和合并器设计两部分,可以将这两部分分别进行。在进行传感模块设计时,传感模块的作用是将现有的高压电输电装置划分为两部分,一部分安装互感器,从而采集所需要的数字信号,而另一部分则对采集后的数字信号进行输送前调频,对其进行远程处理。目前的电子式互感器主要分为两种,这两种互感器均有各自的优势,通过有源和无源进行区分。有源式互感器通过对罗氏线圈的应用,能够对系统中的电流、电阻等进行全面检查;而无源式互感器则应用了法拉第磁光效应这一原理,并且加入了光传输,这一互感器在进行检查时具有更高的精准度,并且能够做到实时监控得到动态数据。

电子式互感器通过对二次线圈的整合应用对智能变电站的高压信号进行检测,对产生的信号进行实时感应并进行分类,使高低压相互结合;与此同时,电子式互感器能够为智能变电站扩大电力监测范围,通过环绕式的二次设备进行电流信号自动检测;另外,电子式互感器还可以依据监测到的信号对电流进行调整,一旦发现电流流量过大或处于上升趋势,将通过保护装置对其进行分流处理,从而确保智能变电站的正常运行。

2.4电力系统广域保护

目前,我国电气自动化在智能变电站的各个方面都存在相应的应用,而电力系统广域保护则是较为新鲜的热点问题。电力系统的广域保护为智能电网的后备保护指出了新的发展方向和思路。电力系统的广域保护与传统的继电保护不同,它将电气量的采集转变为大范围的广域采集,将整个智能电网看作一个整体并对其进行实时监控采集,并且通过计算机对所得数据进行科学计算,从而对电气量的情况做出科学判断,进而得出警告或跳闸的结果,相较于传统的继电保护系统,广域保护大大提高了数据采集效率及保护效率。现如今,我国的广域保护主要有IED分布式、集中式及二者相结合三种模式,依据不同的需求情况,广域保护的各种模式可以很好的适应各种工作情况。然而,由于广域保护需要对大范围的电力数据进行采集汇总,因此其工作所需时间有一定要求,所以在智能电网中用作后备保护。

结语

智能变电站的建设是我国智能电网发展的基础,将电气自动化广泛的应用到智能变电站的各组成部分中,有效的提高了我国智能变电站的工作效率及工作质量,保证了人们日常生活中用电的安全和用电质量,为我国电力事业的发展提供了新的动力。

参考文献

[1]蔡友龙.智能变电站的电气自动化探讨[J].企业技术开发,2015,34(26):118-119.

[2]孟伟洁,陆兴.220KV智能变电站设计关键问题分析[J].电力与能源,2013,34(5):482-485.

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