全方位提升变电站智能化水平

全方位提升变电站智能化水平
  摘要】智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转化和控制的核心平台之一。近年来国网致力于变电站智能化的研究,本文从一键顺控的应用、智能巡检机器人的应用和GIS高压组合电器的应用三个方面来阐述目前变电站智能化水平的提升措施。
        【关键字】变电站;智能化
1.深化数字信息技术应用,推动变电站运维更安全——一键顺控的应用
        智能变电站是在当代科学技术高速发展的环境下实现的全自动化运行的现代化变电站。其中,一键顺控操作就是智能变电站的特点之一。智能变电站的一键顺控操作通过数字化、网络化、信息化等实现信息共享,使变电站内部自动完成数据采集、计算、控制等操作。同时,智能变电站的一键顺控操作支持实时控制电量,非人工自动分析环境情况,达到自动调节效果;支持在线检测、在线分析统筹,以解决新问题的高级智能操作;支持实时监控、检查、数据处理分析,大程度地提高变电站运行效率,为电能的安全运输提供有利的环境与保障。一键顺控的操作流程是:
1.1操作前的条件确认,并应具有智能提示功能
        作为智能变电站的顺控操作,应该不仅能完成人工操作所必须的步骤,理应能实现更多
功能,以体现智能化的初衷。在人工操作时,每项操作步骤之前,操作人员会核查被操作设备的状态,新设备投运前还会检查诸如压板等保护装置的状态,那么智能站顺控操作时,在执行每一项操作步骤之前,也应检查以上内容。除此之外,还应能根据具体的操作对象,加入以下条件,当条件满足时,继续操作;不满足时,暂停并报出提示内容,告诉运行人员是哪一条异常信号的发出而阻止了操作的继续。
        断路器。在操作断路器之前,不仅只检查断路器的分合位置,智能站还应能检查一些其余能表示断路器工作状态的遥信,这些信号有以下:控制回路断线,弹簧未储能,SF6气压低闭锁,就地信号等,一旦出现以上信号,则表示断路器不能进一步进行操作,那么智能站顺控操作就应该暂停,并报出提示,由运行人员再进一步人工干预,如果是如SF6气压低闭锁等需检修人员处理的问题,则人工终止该操作,等待处理。
        隔离开关。隔离开关电动操作机构虽然比断路器简单的多,但按照厂家设计,也能报出电动机构不能进一步操作的信号,如控制回路失电,电机电源消失,就地信号等。控制回路失电表示操作继电器将不能被起动,电机电源消失表示继电器虽然能动作,但由于电机没有电源,机构仍将不能运转,就地信号则表示不能遥控。出现以上信号,应暂停操作并报出提示,由运行人员人工处理,处理完毕后视现场设备情况决定继续操作,还是等待
检修人员处理。
        保护装置。在操作开关进行送电前,也应检查保护装置是否处于正常运行状态,如有装置闭锁、装置报警等信号时,应暂停并提示运行人员检查。而需注意的是在母线送电时,PT断线信号应不在检查的范围之内。另外,还应检查保护装置内该投的压板是否确在投运位置,如主变送电时的差动压板,线路送电时的光差压板等,如果检查不在投入位置,暂停并提示运行人员检查,如果有些压板依据调度令确实不在投运状态,则操作可以继续。
1.2操作后的检查判据,应满足新安规要求
        断路器。断路器的双判据完全可以采用微动开关来监视传动轴的实际位置,具体操作起来就是在传动轴的两个固定位置各安装一个微动开关,而微动开关较短的行程,相比辅助接点的长行程,能更准确地反应开关的实际位置,用这个信号来判断断路器是否分合闸到位将是传统位置信号的有效补充。此外,还可以考虑加入电流判据,一般合开关就是送电,可以引入一个电流限值,超过这个值就认为开关合闸到位,而考虑到有可能短时间内没有负荷,更应该考虑保护启动这个信号,因为正常操作时只要合断路器,就是对设备的充电,这个设备可以是主变线路也可以是母线,而只要是充电,就必有相应的保护启动,
所以完全可以考虑将对应的保护装置保护启动信号加入到断路器的合闸位置判据中去。
        隔离开关。可以在隔离开关瓷瓶底部加装传感器,当瓷瓶底部转到固定位置时,相对应的传感器将会接通,通过遥信采集供顺控操作判断使用,也同样解决了双位置判据的问题。不过由于每相隔离开关的生产工艺问题,传感器的位置选择需要耗费现场安装的大量时间,需要反复试验方才能定下来。此外,还可以考虑在触头上加装传感器,通过光或者其它的方式将触头的接触情况传送给下方构架上的传感器,将会更精确的监控隔离开关触头的位置,不过实现起来会有较大难度。
        保护装置。对保护装置的操作可以不在顺控的操作票中。然而远方操作保护装置时同样需要满足双位置要求,而往往很多软压板和定值区都很难做到双位置,笔者认为完全可以在保护装置中再加一块通信插件,单独组网,这样就能将定值区号及软压板位置以两种非同源的方式上传,不过目前保护厂家尚未类似产品。
2.深化机器人巡检应用,推动变电站运维更高效——智能巡检机器人的应用
        在变电站中,巡检机器人具备三种巡检技术,主要为机器视觉功能、设备热缺陷鉴别以及红外测温技术。
        机器视觉功能主要是对图像进行处理,并将无关紧要的“杂质”去掉,消除因自然环境
而导致的图像模糊,例如光照、雨水、雪花等,从而提升巡检图像的清晰度。在处理掉“杂质”之后,再对图像进行高精度匹配以及物体识别处理,能够有效地对设备进行主动识别,并对设备的状态进行识别,主要能够检测出设备的油位计表位、仪表数值、刀闸开合情况以及外观情况等;设备热缺陷识别功能主要是通过红外检测功能对互感器、变压器等设备进行检测,分析这些设备的母线连接头、开关触头的温度,并利用温度升上情况以及同类设备的温度差进行对比,从而分析出设备的温度变化是否异常,并对该设备是否故障进行评估,如果发现数据异常并且能够确定设备故障,则会自动报警,从而提醒维修人员进行及时的维修;红外测温技术主要是在红外图像识别中,利用红外测温技术对设备或区域的温度进行检测,分析各个设备、区域的温度差异情况,并与历史数据进行分析、对比,从而保障温度巡检的有效性、可靠性。
3.深化电网新技术应用,推动变电站运维更绿——GIS高压组合电器的应用
3.1光学互感器技术
        光学互感器技术是GIS高压组合电器的重要组成部分,将该项技术应用到智能化变电站后,能够弥补固有的缺失和不足,推动变电站的不断前进。一般而言,光学互感器技术的应用过程中,可以按照智能化的标准,将故障录入、状态保护、设备监控等快速的完成,
并且在兼容性方面表现较高,不影响其他技术的应用。光学互感器技术在实施的过程中,可以针对数据、设备、系统的稳定性、可靠性做出良好的提升,由此来对数据整理的误差进一步的减少,这就促使GIS高压组合电器的整体运行,能够在一个科学的指导下完成,告别了过往的经验操作。除此之外,光学互感器技术在落实以后,能够促使监测机构在工作的过程中,针对电流传输分闸、合闸工作,有一个更好的把控,这就能够在很多参数的记录上得到较好的结果。
3.2智能开关
        智能开关是智能化变电站的细节组成部分,其能够针对线路、设备的开断次数、开断电流等,均开展实时监控处理,这样就可以在相关的计算工作后,针对触头电磨损情况有一个深刻的了解。在大部分情况下,智能开关会作为判断断路器使用寿命的参照,并且对相关的维护工作提供更多的参考。第二,智能开关在实施以后,针对断路器的时间、进程等,同样可以开展有效的监测处理,这样做的好处在于,对于相关的数据分析会更加的透彻,由此来绘制出“行程-时间特性曲线”,技术人员对于曲线进行参照后,可以针对断路器的实时状态进行分析,由此来避免在工作中出现严重的不足。
3.3系统自检
        首先,系统自检工作的实施,能够充分的借助断路器、隔离接地开关触头位置来完成,这样的自检工作具有实时的特点,无论是在具体的干预操作上,还是在监控数据的记录上,都可以在电机的电源情况上有所了解。除此之外,系统自检工作在开展以后,为了确保智能化变电站得到更好的成绩,还会与电机电源的储能情况、操作机构、辅助开关状态等,都进行全面的了解,这样就可以进一步的告别既往的工作不足现象,由此来推动变电站的长久、稳定运行,避免造成安全事故。
4.结束语
        供电公司将持续推动智能变电站建设,深化“大云物移智”等先进技术在电网建设运维中的应用,努力服务公司建设具有中国特国际领先的能源互联网企业。
参考文献:
        【1】张正华,王浩,徐欣蔚.全方位提升变电站智能化水平.国家电网报.2020.03

本文发布于:2024-09-20 21:36:37,感谢您对本站的认可!

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