智能变电站及技术特点分析

智能变电站及技术特点分析

(河南理工大学河南省焦作市454000)

摘要:本文首先对智能变电站的构成进行简单介绍,了解智能变电站的基本情况,重点分析智能变电站的技术特点,在此基础上深入研究智能变电站与传统变电站的优势对比,希望通过本文的分析能够更加全面的掌握关于智能变电站的构成与技术特点以及优势,为更好的开发智能变电站提供参考。

关键词:智能变电站;技术特点;构成

1引言

近年来随着经济社会的不断发展,各行业对于电力供应的要求愈加严格,居民生活及经济发展越来越离不开电力的支持。而在电力供应的过程中,变电站起到重要的输配电和电力输送作用。提高变电站的技术含量,发展智能化变电站逐渐成为电力行业发展的重要的趋势。国内对于智能变电站的研究仍然处于起步阶段,理论基础不够扎实,系统不完善。因此在现阶段加强对于智能变电站构成及技术特点的研究具有重要的现实意义,能够更加全面的认识了解智能变电站的基本情况及技术优势,从而更好的发展智能变电站技术,发挥先进技术的作用,实现良好的经济社会效益,保障居民生活和经济发展。

2智能变电站的构成

智能变电站主要由以下三方面构成:

2.1站控层

站控层相当于整个智能变电站的大脑,对变电站的运行起控制作用,站控层主要由主机、路由器和人机交互设备三部分组成,通过设备之间的配合对智能变电站的运行状况进行监测,如果监测过程中发现运行异常的情况就会自动报警。而且站控层中的计算机设备能够对出现故障时的整个运行状况完整记录下来,对相关数据进行分析处理,制定合理有效的解决方案。然后将方案传送到智能变电站的控制中心。

2.2设备层

智能变电站的设备层主要包括电能的输入设备、接收设备和控制柜三部分,其中最主要的就是电压互感器、电流互感器和复合型传感器等三种传感器。前面两种互感器的主要作用是对变电站运行中的各种电压电流进行测量,并输出相应的数据。而第三种传感器的主要作用是对变电站的运行进行监测,便于实时全面的掌握各设备的运行状况。除此之外还包括一些输配电设备,比如变压器等。

2.3间隔层

间隔层,顾名思义就是连接站控层和设备层的一种中间架构,主要构成是测控设备、继电器、母线保护单元等。间隔层的主要作用是对变电站的重要设备进行测控,同时也承担着电能的转换媒介作用,在进行电能转换时,电能会在间隔层通过,同时相关的记录会被传送到站控层。另外,间隔层起到一定的继电保护作用,有利于对智能变电站进行故障检修。

3智能变电站的技术特点

3.1分级控制

智能变电站在不同的层级结构分别设置了用于只能监控和故障数据处理的设备,这样站控层、设备层和间隔层就可以独立完成对于本层架事故和故障的处理,达到国家电力关于分级控制的标准要求,同时能够降低智能变电站中央处理器的负荷。应用分级控制能够在提高工作效率的基础上降低机器磨损率和出现故障的可能。

3.2控制端的引入

在智能变电站中引入计算机控制端,相当于为智能变电站安装了智能化的大脑,这样在运行的过程中,控制端就可以迅速的分析变电站的运行情况,并对相应的问题进行处理,这一运行机制的基础是变电站中电能的变化。通过引入控制端能够有效实现实时的检测,降低变电站出现故障的可能,形成迅速反应和处理机制。

3.3全面或局部的智能控制

智能变电站的运行需要先进仪器设备的支持,因此要选择具有智能处理数据能力的仪器设备,比较常用的就是光电技术。在一次设备中应用光电技术能够将传统变电站设备层中的控制柜升级成小型的气体绝缘变电站。二次设备中光电技术的应用具体表现为智能电流互感器和高压电流锁闭装置的应用。这些装置具备先进的自动控制和露点闭锁功能,能够有效排查设备运行中的小故障,满足具备无人操作的需求。总之智能化设备的应用促进了电能传输的智能化控制,使得变电站的运行效率显著提高,故障率明显下降,也为未来实行无人化操作奠定了基础。

3.4光纤技术和集成电力装置的应用

在智能变电站普遍使用光纤技术,使得整个变电站的控制层能够有效稳定连接,形成信息交换的局域网,信息数据的传播更加方便。随着计算机技术的推广使用,电能监测和管理设备也向智能化、集成化的方向发展,设备占地空间逐渐缩小,变电站的建设和运行成本也不断减少,有利于建设节约型社会。

4智能变电站比传统变电站的优势分析

与传统变电站相比,智能变电站具有很多优点,主要体现在以下几方面:

首先是工程量更少,由于在智能变电站中应用了许多先进的软件,整个变电站的系统结构得到显著的优化,许多设备可以直接舍弃,工程量相对减少。而且由于在智能变电站中大量使用光纤进行信号传输,不需要建设过多的接地装置,系统的运行效率也显著提高。

其次是变电站的运行成本明显下降,智能变电站的建设对于控制技术的要求比较高,有助于变电站故障处理周期的缩短,进而保障更长时间的平稳运行。先进技术的使用减少了对于工作人员的要求,提高了工作效率,尤其是各种数字终端计算机的使用大大降低了对于劳动力的数量要求,变电站的运行成本明显下降。

另外变电站的变电能力得到扩展和延伸,一方面借助先进光电技术提高了变电站的监测能力,能够获取更多的运行信号;另一方面在集成技术的支持下,变电站的变电能力有效提升;而且电力设备的自动控制能力也得到提升。

5结语

通过本文的分析可知,智能变电站是未来电力行业发展的重要方向,与传统变电站相比具有明显的优势,许多先进的技术被应用到智能变电站中。未来随着经济社会的不断发展,智能变电站的应用会更加普遍,同时也会遇到更多更复杂的问题,这就需要变电站工作人员不断加强对于智能变电站的研究,制定更加合理的建设方案,充分发挥智能变电站的优势,满足更高标准的变电输配电需求,促进经济社会的良好发展,实现良好的经济社会效益。

参考文献:

[1]李孟超,王允平,李献伟等.智能变电站及技术特点分析[J].电力系统保护与控制,2010,38(18):59-62,79.

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