智能化变电站的设计与实现

智能化变电站的设计与实现

0智能化电网技术随着经济的快速发展，我们需要大力发展能源，加快电网建设。随着建设电网越来越大,对大电网提出了许多更高的技术要求,需要建设智能化和数字化电网,实现大电网安全稳定运行,满足现代大电网运行控制技术的要求。智能化电网应包括智能化输电线路、智能化变电站,智能化电网控制等先进技术。实现智能化电网,要实现大技术理念,从规划、设计、采购、建设各环节全过程实现智能化理念。1控制环节网络化智能化变电站建设首先要求实现数字化变电站建设,实现采集单元数字化、控制网络化、执行环节网络化。变电站一次设备整体规划设计,采用智能化的一次设备,打造网络化的二次系统,建造真正意义上数字化变电站。变电站站有元件均应是智能设备,具有自诊断状态监控功能。1.1数字化变电站中智能设备的应用常规的变电站,数据采集采用传统的电流和电压互感器设备,然后各智能设备对交流模拟信号进行模数转换后,实现数字化,各自进行功能分析和判断,完成和实现电网保护、控制、测量、信号等功能。数字化变电站中,电流和电压数据首先进行数字化,变电站形成光缆数字化数据网,变电站各智能设备从数据化网中提取所需数据,完成和实现电网保护、控制、测量、信号等功能。数字化数据网要求双网系统,真正意义上实现变电站内各智能设备数据共享。1.2设立反光网电网的保护设备包括系统保护和元件保护,在变电站形成系统。每个保护设备相对独立设置,布置在配电区线路出线间隔下方或附近,实现完全下方方案;各保护设备从变电站数据网中提取数字化的数据,以光缆双网口方式接入变电站公共光缆控制网,完成保护电网和主设备的功能。保护系统控制变电站断路器设备通过变电站公共光缆控制网完成和实现。1.3数据网中的切换变电站计算机控制系统是变电站的核心控制系统,全站形成双百兆光缆网,各测控单元从变电站数据网中提取数据,通过变电站双光缆控制网,完成变电站测量和控制,测控装置布置在配电区线路出线间隔下方或附近,实现完全下方方案,可简化变电站设计,提高运行可靠性。变电站控制、测量、信号等功能由监控完成。保护与测控设备一体化设计和制造,优化变电站设计和建设。1.4继电保护信息继电保护信息管理系统包括在调度端的应用和分析主系统和变电站侧继电保护信息管理子系统。目前建设的变电站,该系统的设置方案为在变电站内除监控系统外,再独立设置一套系统,保护信息的采集共享。继电保护信息包括保护信息和故障信息。在数字化变电站中要实现数据共享,该系统就不独立设置。在变电站可设置一台继电保护信息管理设备,通过光缆控制网采集保护信息,通过数据网收集电网故障录波信息。在变电站侧也可完成和实现分析功能,主要功能是通过变电站继电保护信息管理系统把有关信息发送至调度端。该系统对提高继电保护维护和处理水平很有用,如能充分发挥该系统功能,可在事故分析、预防及双端故障测距等方面发挥作用。运行部门应在充分利用该系统资源方面多做些工作,开发丰富的应用程序,为电网运行和分析作服务。1.5供电电源系统数字化变电站中数据实现了数据化和共享,电量采集和收集由变电站自动化系统统一完成,然后按要求送向调度端和用电部门。1.6五通道系统数字化变电站中变电站的设备五防功能由变电站自动化系统完成。1.7控楼控制室和变电站变电站安防系统包括视频系统、周界报警系统、火灾报警系统。未来变电站按无人设置,在变电站设置通过网路传输的视频系统,具有数字化、网络化功能。在主控楼控制室,配电区断路器区、主变区、补偿设备区等设置摄像头,变电站设置相应的主机系统。变电站围墙设置安全防护设备。变电站视频系统把变电站有关信息通过网络方式送往调度端和维修中心及集控中心。变电站围墙设置报警系统,目前通常设置高压脉冲电网设备,以保护变电站安全。变电站设置火灾报警系统,及时发现火灾隐患。在数字化变电站设计中,以上三个系统应进一步优化设计,实现联动,及时准确跟踪事故点,同时远传到中心,从远端实现及时掌控。1.8实现变电站和电网运行监测功能数字化变电站中变电站动态数据监测功能由变电站自动化系统完成,及时把有关数据送往调度端,实现和完成全网的动态数据监测功能,对电网运行作出实时判断和诊断。1.9当前站系统变电站设置对时网路,主机按主备设置。变电站所有智能设备都与该系统对时,实现全站同一个时钟,最终实现全网同一个时钟。1.10继电器和采用模拟目前,传统上的变压器、高抗、断路器、避雷器等一次设备非智能的设备,它们的二次回路是用继电器构成的,所有的通信是通过接点实现的。在数字化变电站中,所有一次设备全部是智能化的,设备的通信通过网口来实现,通过网口可以实现对设备相关状态信息的读取,通过网口可以实现对设备的监控与控制。1.11主设备状态监控现在,变电站一些主设备(变压器,断路器等)生产部门设置了一些在线监测设备,完成和实现主设备的在线监测功能。数字化变电站中要求主设备智能化,要求变压器、断路器、避雷器等主设备按电网要求可以输出本设备的状态信息量,接入变电站自动化系统,然后送往变电站维护中心,用于主设备状态监控和分析。在变电站的维护中心设置主设备在线状态分析和诊断系统,实时分析和监控电网主设备,及时提出分析和和诊断报告,实现提前预先处理设备隐患,有利保障电网稳定运行。1.12应对措施及优化方案现在变电站内的设备很多,有保护,直流,五防,稳定装置等,接入形式及规约繁琐和复杂;应积极研究、规范、优化变电站内保护设备接入监控系统和变电站继电保护信息管理系统(保护与故障信息远传系统)的方案;应积极研究、规范、优化故障录波设备有效接入变电站保护与故障信息远传系统,使整个系统达到完善的功能,接入合理和方便。应积极研究、规范、优化变电站内直流、五防等设备有效接入变电站自动化系统的方案,使整个系统形成完整的系统,达到完善功能,接入合理和方便。在数字化变电站建设中,要求所有设备均是智能设备,以网络方式接入变电站自动化系统,实现“一个电网、一种技术、一个标准”,最终实现“一个世界、一种技术、一个标准”的目标。2实现了实时远程监控的元件建设线路实现智能化,线路工程中相应的元件实现智能化,绝缘子、铁塔、导线等,使它们的状态可以实现实时远程监控。建设灵活和可控的新型输电线路。3智能电网系统监控和控制运行状态为了适应大电网运行要求,要努力实现大电网实时全面智能化控制,调度指令可达任意变电站层,大电网控制系统应具有丰富的专家系统,具有人工智能功能,在线监控和判断运行状态,实现电网全过程全状态稳态、动态、暂态的监视和控制。4应用程序开发变电站级所有信息以网络接入,调度端应能适应网络方式接收。大量信息已送至调度端后,要实现全面共同共享信息,在充分使用信息资源的基础上,应积极开发丰富的应用程序,进行电网运行状态分析,运行设备评价统计等等。5在线监视电网设备运行状态电网及变电站有关信息可远传至调度端,也可转传或直送一些信息至维护端,在日常工作中就可在线监视电网各有关设备,可监视电网线路的导线、绝缘子、铁塔,以及变电站中主变压器设备、断路器、电压互感器、电流互感器、MOV、保护等设备的运行状态,在正常运行时,就可以预防事故。实现状态检修等功能。6主接口电源设备应具有可靠性智能化电网建设首先要从设计阶段优化电网设计,使电网可靠、安全、简单;从500kV、220kV及110kV,一级一级全系统优化,整体考虑;使整个系统,从高压至低压,成为最安全,最可靠的系统。在受电端500kV系统要成为坚强的环网,220kV变电站设计应考虑有来自不同方向的电源,110kV变电站设计也应考虑来自不同方向的电源,低压网应有事故支持和支援能力。变电站的主接线要安全、可靠、简单。设备要求安全