智能化技术在电力系统中的应用

智能化技术在电力系统中的应用
摘要:电力系统是由发电、输电、变电、配电以及电力调度等环节组成的电能生产、传输和分配的系统。将智能化技术运用于电力系统中,可以提高电力系统的运行效率,推动电力系统发展。变电站作为电力系统中电能转换和分配重要一环,其智能化技术应用显著。
关键词:智能化技术;电力系统;变电站;应用
引言:变电站中的智能化技术利用先进的信息通信技术、计算机技术、控制技术及其他先进技术,实现高效运行、降低成本和环境的同时,尽可能提高系统可靠性、自愈能力和稳定性。本次对智能变电站中的主要智能化技术进行介绍,介绍智能化变电站主要的一次、二次系统。
1.智能化技术在变电站中的应用
1.1 智能化在变电站中的应用
在电力系统中,变电站承担着电能转换和分配、调整电压及功率,以及能量传递的重要作用,
而智能化的变电站更是发展智能电网的先决条件,它不仅是智能电网发展的可靠支撑,更是提高系统供电可靠性和经济性的有力保障。智能变电站更加注重和强调面向全站的数据采集和共享、一二次设备的融合,以及系统的自动控制与调度。
智能变电站在设备上采用智能电子设备IED(Intelligent Electronic Device),可实现设备运行状态的可视化,设备由定期检修转化成状态检修,提高了设备的使用效率和供电可靠性,这些措施都提高设备的整合度,简化设备配置,减少了安装、检修、运行与维护的成本;
智能变电站主要由智能一次设备、智能二次设备和智能辅助设备组成。
智能化的一次设备能够通过传感器对自身电气、物理、化学等特性差异化信息进行采集和处理,并对设备可靠性和状态做出判断。智能化一次设备能够通过状态检修提高一次设备的使用效率。
智能变电站主要一次设备包含:智能变压器、智能化高压开关设备、电子式互感器
智能化的二次设备主要承担状态监测、系统保护、一体化信息传递及全站通讯的功能。
智能辅助设备则主要实现安防、消防、视频、环境监测等功能,并实现信息的统一管理,实现与监控系统的信息共享和操作联动,为无人值守提供技术支撑。
2智能变电站主要一次设备与基本原理
2.1智能变压器
变压器是变电站的核心和枢纽,直接关系着变电站能否正常运行。
变压器的智能化重点在于加强变压器的状态监测和保护,从而实现变压器状态参数的在线精准监测,减少繁琐的定期检修,提高供电安全可靠性。
智能变压器主要在对外界环境及内部设备的控制、测量、保护及报警所需的附件上做了一定的智能化处理,同时增加集成智能组件来更好地实现智能化;主要由变压器本体和智能控制柜构成,智能控制柜又含有本体智能组件和状态监测IED,用于对变压器内各物理量(如中性点电流、油温、负荷状态及谱微水状态等)进行测量、采集和检测。变压器状态检测的物理量主要有:油谱监测、变压器油温检测、绕组温度检测、变压器局放监测等。整体架构如图2.1-1所示
led节能灯制作2.1-1 智能变压器整体架构
2.2高压开关设备
高压开关设备是指在高压电力系统中,用于电力系统的控制和保护,以及可以根据电网需求使部分电力设备或线路投入或退出运行,也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网快速切除,从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全的设备。
高压开关设备包括断路器、隔离开关、接地开关、负荷开关、接触器、熔断器、负荷开关-
熔断器组合电器、金属封闭开关设备(开关柜) 气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)等。
金属封闭开关设备(GIS)是以六氟化硫气体作为绝缘及灭弧介质,将断路器、隔离开关、接地开关、母线、互感器、避雷器等主要元件装入密封的金属容器内的电力设备,由于其不受外界环境的影响、可靠性高、占地面积小,以及城市供电集成化、自动化、地下化和小型化的发展趋势,GIS在电力系统得到了广泛应用。
目前智能变电站应用的智能断路器的主要实现方法为将智能组件与GIS集成,构成智能化开关设备,装置内包含的智能组件有电子式电流互感器和电子式电压互感器,以及外置的状态监测传感器,用于监测SF6气体密度、微水状态、局部放电及机械特性。
理想的智能化开关设备相较于传统的开关设备,主要应具有的先进功能包括:应具备在线监测、控制及操纵功能,具体体现在可实时检测跳合闸电流、SF6气体密度、压力、温度、开关电寿命、机构动作速度、小信号监测等;同时可自动实现功能开关本体保护、分合闸脉冲控制、基于网络通信的联锁功能、开关柜内环境的智能控制、顺序控制及最佳开断时刻的计算和选择。
2.3电子式互感器
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电压互感器和电流互感器是电力系统中不可缺少的电压及电流检测工具,互感器的精度决定了测量数据的精度,从而决定了系统继电保护装置动作的准确性。然而传统的互感器通过电感耦合来实现电压电流的测量,会产生互感器铁芯饱和等问题,导致继电保护拒动或误动,这将严重影响电力系统的稳定性。
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智能变电站均采用电子式电压/电流互感器进行物理量的测量,与传统的互感器比较而言,电子式互感器不仅不受铁芯电磁特性的影响,不存在饱和现象,还具有体积小、重量轻、频带响应宽、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点,因此在智能化变电站中得到了广泛应用。
3智能变电站二次系统的构成及基本原理
3.1 智能变电站二次系统概述
智能变电站采用了多种新技术,使其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的连接方式均与传统变电站相比均有较大变化。新型的智能变电站采用基于IEC61850标准的信息交互模型实现二次设备间的信息高度共享和互操作,并将二次设备构成网络化二次回路实
红黑电源隔离插座现采样值及其他信息的网络化传输,同时采用B码、秒脉冲或者IEEE 1588网络对时方式实现来采样值同步,综合上述技术构成一个一、二次系统无缝衔接、站内设备及站与站之间实现信息共享及高效通讯、且具有自动控制与调度功能的智能化变电站。
3.2智能变电站二次系统关键技术
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3.2.1 IEC61850通讯规约
IEC61850标准是由国际电工委员会第57技术委员会于2004年颁布的、应用于变电站通信网络和系统的国际标准,是目前基于网络通讯平台变电站的唯一国际标准。

本文发布于:2024-09-22 07:34:57,感谢您对本站的认可!

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