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一文读懂智能变电站“智、能”在哪里?附国网最新技术报告

日期: 2018-04-04
浏览次数: 125

作为电力行业的人,相信大家对变电站一定不会陌生。安静地坐落在城市一隅,简单大方的建筑楼、印有国网标示的大门、嗡嗡作响的变压器,干净整齐的设备…



一文读懂智能变电站“智、能”在哪里?附国网最新技术报告


你知道什么是智能变电站吗?智能变电站与常规变电站有何区别?推广和普及智能变电站的意义又在哪里?


一文读懂智能变电站“智、能”在哪里?附国网最新技术报告


莫急!今天小编就来和大家说说智能变电站那些事儿。


什么是智能变电站?


智能变电站有与常规变电站有相同的地方同时也有差异。首先两者有着同样的功能,它们都是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。


同时智能变电站与常规变电站也有着明显差异。在智能变电站时代,常规变电站中一次设备与保护、测控之间的电缆被光缆取代;电缆中传输的直流信号(正电压/负电压/地电压)和交流信号(CT、PT二次电流、电压)被网络中传输的报文取代;过去用于实现保护逻辑的继电器硬件回路被微机保护装置中的软件程序所取代。


下面我们具体从一次设备智能化、二次设备网络化以及设备检修状态化三方面来介绍智能变电站与常规变电站的差异。


智能变电站与常规变电站有何区别?


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我们先来看看智能变电站的一次设备区,有没有眼尖的小伙伴们发现有何不同呢?


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没错,智能变电站采用了这样的设备——智能变电站智能终端及合并单元。为了更直观的理解这些复杂的设备,先上一张简单的图。


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智能终端:与一次设备采用电缆连接,与保护、测控等二次设备采用光纤连接,实现对一次设备的测量、控制等功能。GOOSE的含义为“面向对象的通用变电站事件”,GOOSE信息主要包括开关/刀闸位置,控制开关位置,异常/告警信号、闭锁信号等。GOOSE链路相当于传统站中的直流控制和信号电缆,传输的是控制指令和信号。


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智能终端


合并单元:对于二次转换器的电流或电压数据进行时间相关组合的物理单元,凡是需要使用电压、电流量的装置(保护、测控),可直接从合并单元发送的SV报文中读取电压、电流值即可。SV即为“采样值”,包括互感器的二次侧电流、电压值。SV链路相当与传统站中的二次交流电缆。


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合并单元


接下来,再说说智能站的二次设备网络(继续烧脑ing)


先上图


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上图即为智能变电站常用的三层两网功能结构。其中有9种接口,分别为站控层、间隔层及过程层之间或层内进行保护、采样、控制数据的交换。


三层即为:站控层、间隔层和过程层


站控层设备包括:监控主机、数据通信网关、数据服务器、综合应用服务器、操作员站等;


间隔层设备包括:继电保护装置、测控装置、故障录波装置、网络记录分析仪、及稳控装置等;


过程层设备包括:合并单元、智能终端、智能组件等。


两网即为:站控层网络、过程层网络。


站控层网络实现站控层内部以及站控层和间隔层之间的数据传输。


过程层网络是实现间隔层设备和过程层设备之间的数据传输。过程层网络就包括上述的GOOSE网和SV网。


除了设备和结构上智能化,设备检修状态化也属于一次设备智能化的范畴。智能变电站与传统变电站最核心的区别之一,就是采用了设备状态在线监测装置。


智能化一次设备通过先进的状态监测手段、可靠的评价手段和寿命的预测手段来判断一次设备的运行状态,并且在一次设备运行状态异常时对设备进行故障分析,对故障的部位、严重程度和发展趋势做出的判断,可识别故障的早期征兆,并根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前进行维修。


通过传统型一次设备智能化建设,可以实时掌握变压器等一次设备的运行状态,为科学调度提供依据;可以对一次设备故障类型及寿命评估做出快速有效的判断,以指导运行和检修,降低运行管理成本,减小新生隐患产生几率,增强运行可靠性。


在传统变电站中,只有少数变压器安装了状态在线监测装置。而在智能变电站领域,不光是变压器,GIS、SF6断路器、隔离开关等主要一次设备都需要安装在线监测设备;状态监测量也从油色谱扩展到局部放电、SF6气体密度、微水、漏电电流等多个方面。


推广智能变电站的意义


以上说了这么多高大上的尖端科技,我只想问一句:


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智能变电站到底给用电客户们带来有哪些福利呢?


举例来说,当电网运行方式发生改变时,系统会根据最优原则调整自己的运行方式;当运行设备将要出现问题时,系统会发出预警提示并提供设备的状态参数;当故障发生后,系统能快速隔离故障、处理故障;当故障消除后,系统能及时恢复送电。


也就是说,智能变电站的全面建设增强了普通民众生活用电的可靠性!


智能电网是中国当前的一项战略决策,也是未来电网的发展方向,智能变电站作为智能电网建设的重要组成部分,有着“技术更先进、供电更可靠、设备更集成、生产更低碳、运行更环保”的突出优势。


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