有關(guān)110 kV 智能變電站技術(shù)的研究

王曉剛

(雙城市電業(yè)局，黑龍江 雙城150100)

1 智能化變電站的一次設(shè)備

通常情況下我們所接觸到的智能化變電站中的一次設(shè)備有數(shù)字化互感器以及智能化開關(guān)這兩個部分。

1.1 數(shù)字化互感器

對于電子式互感器而言，在傳統(tǒng)電磁式互感器的基礎(chǔ)上做了一定的改進，將互感器劃分成有源式以及無源式兩種。全光纖電流互感器就屬于無源式的，以光纖設(shè)置成整個傳感工作開展的介質(zhì)，同時解決了傳統(tǒng)電磁式互感器出現(xiàn)的磁以及鐵磁共振問題，體現(xiàn)出測量范圍更大，工作開展更加方便的特點及優(yōu)勢。在數(shù)字互感器中所配備的敏感元件以及傳輸元件都屬于光纖的范疇，因此在前期的組裝以及后期的維護工作開展過程中會更加的便利。在互感器的內(nèi)部信號傳入與傳出都是通過同一個途徑，這極大地增強了互感器本身的抵抗外界干擾性能，更加顯示出傳感器所具備的安全可靠性能。在此我們就以電流互感器來說，純光纖式互感器最關(guān)鍵的部分就是電氣單元、三相敏感環(huán)以及連接光纜這三個部分。通過獨特的閉環(huán)控制操作技術(shù)，極大地提高了互感器的測試精度以及可測量的動態(tài)范圍。數(shù)字互感器以其可靠、便捷的優(yōu)勢將在智能變電站建設(shè)中發(fā)揮獨特的作用。

1.2 智能開關(guān)

智能開關(guān)其實就是斷路器。在進行操控的過程中所涉及到的不同種類的信息都將通過設(shè)置在斷路器內(nèi)部的智能化元件來完成控制操作，讓斷路器可以不依靠人工操作而完成自身的工作，體現(xiàn)出完整的功能。相較于一般我們所接觸到的斷路器，其所具有的明顯特征就是它不同于以往的跳閘形式。一般的斷路器都是通過電纜傳送跳合閘電流轉(zhuǎn)化成通信報文再進行相應(yīng)的操控。在這一問題上，智能開關(guān)不僅從控制技術(shù)上有所提升，并且還從操控工作理念上出現(xiàn)了極大的轉(zhuǎn)變。因此，在未來智能變電站的建設(shè)過程中對于智能斷路器的研究及技術(shù)改進要進行更加的深入。

2 智能化變電站的二次設(shè)備

伴隨著光纖網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展以及在變電站自動化系統(tǒng)中的深入應(yīng)用，加上自動化水平的提高和電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大，以數(shù)字通信手段作為傳遞電量信號，以光纖作為傳輸媒介取代傳統(tǒng)金屬電纜，構(gòu)成以網(wǎng)絡(luò)通信為特點的二次系統(tǒng)是智能變電站的發(fā)展使然。智能化變電站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備架構(gòu)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):站控層、間隔層和過程層。站控層包括遠動通信、機監(jiān)控主機等。間隔層一般按斷路器間隔劃分，具有繼電保護元件或測量控制單元。過程層主要功能劃分為三類:實現(xiàn)運行設(shè)備狀態(tài)檢測;運行電氣量檢測;操作控制命令執(zhí)行。

3 符合IEC61850 標準的通信網(wǎng)絡(luò)

實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻圖像三網(wǎng)合一的綜合業(yè)務(wù)服務(wù)，需要無處不在的信息通信系統(tǒng)支持。IEC61850 標準是迄今為止關(guān)于變電站自動化的規(guī)定最為完善的通信標準，它吸收了面向?qū)ο蠼！④浖偩€、網(wǎng)絡(luò)、組件、分布式處理等領(lǐng)域的最新成果，形成了智能化變電站應(yīng)用技術(shù)的重要支撐。

4 110 kV 智能化變電站所具有的特征

與220 kV 或者是更高級別的變電站相比較而言，110 kV變電站具備更加顯著的特征，這些特征都使得智能化變電站更適用于110 kV 系統(tǒng)。高壓智能化設(shè)備的高可靠性和免維護性特點，尤其適用于無人值守變電站:其在信息交換方面以及所具備的一體化功能，同時也給110 kV 智能化變電站在規(guī)劃設(shè)計工作上以及安裝工作環(huán)節(jié)帶來了更多的方便與快捷;運行狀況提示以及自動的檢驗測試，給集中控制工作的開展帶來了更多的便利與條件;并且可視化的設(shè)計與運用，讓工作的開展不再受到空間的限制，能夠通過實時傳送的視頻畫面來了解當前的運作狀態(tài)，防止出現(xiàn)操控工作針對性不強以及由于預(yù)警通知到達事故現(xiàn)場而造成的較高成本費用。三相聯(lián)動斷路器/隔離刀閘以及較簡單的連接方式、與相鄰變電站較少的信息通信、較少應(yīng)用基于通道的保護，使110 kV 變電站比較于220 kV 級以上電壓等級變電站而言，具有較少的站內(nèi)信息和交互信息，然而較多的變電站數(shù)量和更高的事故發(fā)生的可能性，卻導(dǎo)致在集控中心與調(diào)度中心會接收到更多的來自l10 kV 智能變電站信息，為盡可能減少中心服務(wù)器的運行壓力。

5 結(jié)語

智能化變電站是數(shù)字化變電站的發(fā)展和升級。在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能電網(wǎng)的需求，對站內(nèi)自動化技術(shù)進行擴充以實現(xiàn)變電站的智能化功能。智能化變電站通過PMU技術(shù)(同步向量測量單元)對數(shù)據(jù)進行采集，實現(xiàn)智能變電站的自協(xié)調(diào)和區(qū)域控制保護，用以保障各級電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行和各種高級應(yīng)用;智能化變電站能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備信息采集、運行維護以及與調(diào)度實現(xiàn)全面互動。

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