配送式智能变电站关键技术研究
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智能配电网及其关键技术研究
智能配电网是一种全新的配电网形式,它把电能传输和分配、调度和控制、自动化和信息化有机地结合在一起,形成层次清晰、系统可靠、运行安全、经济高效的电力系统。
智能配电网以智能硬件和智能控制器作为依托,将智能控制技术、物联网技术以及电力自动化技术等,结合起来协同工作,形成自动监控、自动控制、自动调度的网络体系。
(1)电力计量技术。
通过电力计量,可以实时监测电力系统发电、输电、配电的状态及安全运行情况,及时发现电力系统的故障,以及系统的不平衡状态,保证系统的安全运行。
(2)智能调度技术。
通过实时监测系统运行状态,根据系统的实时需求,来进行智能化的调度和控制,保证电力系统负荷的平衡,降低电力系统的故障率。
(3)智能运行保护技术。
智能配电网采用智能运行保护技术,实现系统实时自动监测,发现系统的运行状态异常,并进行及时的处理,防止电力系统的损坏。
(4)无线通信技术。
采用无线通信技术,可以将系统的控制信息迅速的传递到相应的点,从而提高系统的操作效率,保证系统的运行可靠性。
运营维护技术 2024年1月25日第41卷第2期217 Telecom Power TechnologyJan. 25, 2024, Vol.41 No.2尹 兰:智能变电站运维管理关键技术能够实现智能设备之间的实时数据传输和控制信号交互。
通过GOOSE 技术,可以确保智能设备之间的顺畅通信和协同工作,从而提高变电站的自动化程度和运行效率。
在智能变电站的运维过程中,对GOOSE 网络的检查至关重要。
运维人员需要定期检查GOOSE 网络的连接状态是否正常,确保网络通信的稳定性和可靠性。
一旦发现GOOSE 网络出现故障或异常情况,必须立即采取措施进行处理,以避免对整个变电站的运行造成影响。
测控线路保护母线保护线路MU 母线MUSV/GOOSE网CT/PT 母线PT图1 合并单元的具体内容3.3 智能终端智能终端是智能变电站中的核心设备之一,不仅集成化程度较高,而且具备强大的智能化功能。
在电力设备监控与控制方面,智能终端起着至关重要的作用。
它通常与断路器等其他设备相互配合,通过远程控制和监视,确保电力设备的稳定运行。
在设备运维阶段,运维人员需要密切关注智能终端的配置是否正确无误、是否存在任何故障或异常现象,以确保电力设备的正常运行。
3.4 IEC61850标准IEC 61850是目前为止最完善的变电站自动化标准,规范了二次智能装置的通信模型、通信接口,而且定义了数字式电流互感器(Current Transformer ,CT )、(Potential Transformer ,PT )、智能式开关等一次设备的通信模型、通信接口,通过Web 浏览器实现远程监控和管理。
IEC 61850集成了实时数据监控、报警信息提示、历史数据查询等多种功能,为运行人员提供便捷的变电站运行和维护操作。
在日常运维过程中,需要密切关注其连接状态是否正常,以及系统是否存在故障或异常情况。
为了确保系统的稳定运行,需要定期检查和更新系统软件,并进行必要的维护和保养工作。
变电站智能压板检测的技术及运用探析1. 引言1.1 背景介绍变电站是电力系统中重要的组成部分,承担着将高压电能转变为适宜用户使用的低压电能的重要任务。
在变电站的运行过程中,压板是承载设备重量并传递电力的重要部件,其安全性和正常运行状态对电网的稳定性和安全性至关重要。
传统的压板检测方式存在人工操作繁琐、易出错、效率低等问题,难以满足变电站高效运行的需求。
随着人工智能技术的不断发展和应用,智能压板检测技术应运而生。
通过人工智能技术结合图像处理、深度学习等技术手段,可以实现对压板的自动化检测和分析,大大提高了检测效率和准确性。
智能压板检测技术还可以实现对压板的实时监测和预警,及时发现问题并采取措施,提高了变电站的安全性和稳定性。
本文将就变电站智能压板检测技术进行深入探讨,分析其应用场景、技术优势、挑战与问题以及解决方案,进一步探索其在电力系统中的重要作用和发展前景。
【说明:此文段仅为示例内容,实际内容需根据实际情况进行补充和调整。
】1.2 研究意义变电站作为输电网的重要组成部分,承担着电能的转换、配送和调控等重要功能。
而变电站中的压板作为连接各种电器设备的关键部件,其安全可靠性直接影响整个电力系统的运行稳定性。
目前,传统的压板检测方式存在着人工检测效率低、准确性差等问题,亟待引入智能化技术来进行优化升级。
研究变电站智能压板检测技术具有重要的现实意义和实践价值。
引入智能化技术可以提高压板检测的效率和准确性,减少人为因素对检测结果的影响,提高变电站的安全运行水平。
智能化技术还可以实现对压板的实时监测和预警,及时发现问题并进行处理,避免事故的发生,保障电力系统的稳定运行。
本文旨在探讨变电站智能压板检测技术的应用与优势,同时分析存在的挑战与问题,并提出相应的解决方案,为推动变电站压板检测技术的升级和发展提供理论支持和实践指导。
【研究意义】。
2. 正文2.1 变电站智能压板检测技术变电站智能压板检测技术是指利用先进的传感技术和数据处理技术,对变电站的压板进行非接触式的智能检测。
技术与应用配送式预制舱智能变电站技术周文李杰(江苏凌创电气自动化股份有限公司,江苏镇江 212009摘要配送式智能变电站是一种新兴的变电站建设方案。
本文主要介绍预制舱式智能变电站, 文章从预制舱结构及电气接口上探讨了预制舱式智能变电站的二次系统的几项关键技术,着重分析了预制舱的结构、屏柜布局以及预制舱的配置方案,并对预制舱式变电站的电气接口形式进行了研究。
关键词:配送式;智能变电站;预制舱;IEc 61850Distribution 1’ype Prefabricated Module of InteUigent Substation Z矗D“耽以己f 西P(Jiangsu Lingchuang Electric Automation Co.,Ltd,zhenjiang,Jiangsu 212009Abstract Distribution融pe intenigent substation is a new substation constmction project.This paper mainly introduced the cabin type intelligent substation,this paper discusses seVeral key techniques of two Drecast deck sVstem of intelligent substation from prefabricated cabin strIlctIlre and electrical interface,configuration scheme focuses on the analysis of the st九lcture,the cabinet layout and prefabri-cated c a_bin pref曲ricated cabin,and the pre class type transfomer substation electricalinterface studied。
新型智能电力配电系统的研究与设计随着社会的不断进步和科技的不断创新,新型智能电力配电系统的研究与设计已经成为一个热门的话题。
为了更好地满足人们对电力的需求,提高用电的效率,更好地解决能源和环保问题,科技工作者们开始研究智能电力配电系统,探索出一种可以更好地适应现代社会需求的电力配送解决方案。
一、新型智能电力配电系统的定义及意义新型智能电力配电系统是指利用先进的技术手段和智能化设备,将能源以一种更好的方式输送到消费者手中的一种电力配电系统。
该系统可自动化和智能化的实现对用电设备的监测、控制、反馈和故障诊断等操作,从而实现能耗的节约和用电的高效,更好地满足人们在生活、工作和生产等方面的电能需求。
新型智能电力配电系统的出现意义重大。
一方面,它可以大幅减少能源的浪费,提高能效,从而更好地保护环境和节约资源。
另一方面,它还可以更好地满足人们日常生活、工作和生产等用电需求,降低由于电力负荷过重带来的停电、短路等问题,为社会的发展提供更为稳定和安全的基础设施。
二、新型智能电力配电系统的原理新型智能电力配电系统的原理主要是基于计算机网络技术、传感器、智能控制器等现代技术手段进行建设,实现对电力输配过程的实时监测和控制。
该系统采用智能化配电装置和集中控制器作为核心部件,实现对网络化配电系统的自动控制和数据采集,从而实现对系统中各个环节的数据实时监测、处理和分析。
三、新型智能电力配电系统的优势与传统的电力配电系统比较,新型智能电力配电系统具有以下几个优势:1. 有效提高能源利用效率,降低运行和管理成本,为用户节约能源支出。
2. 通过自动化精准控制,可以避免电力短路、火灾等事故的发生,提高了人们对电力安全的信心。
3. 可以自动监控大型变电站和输电线路的状态,及时检测出故障并通过智能控制器进行调整,提高了系统的可靠性和稳定性。
4. 通过数据的采集、处理和分析,可以实现对用电设备的远程监测和优化控制,提高了设备的寿命和效率。
柔性互联智能配电网关键技术研究进展与展望一、概述随着全球能源互联网的构建和可再生能源的大规模开发利用,配电网作为电力系统的末端环节,其重要性日益凸显。
传统的配电网运行方式以固定网络结构和被动管理方式为主,已难以满足现代电力系统的复杂需求。
柔性互联智能配电网技术应运而生,成为推动现代配电网发展的重要力量。
柔性互联智能配电网以其高度的灵活性、智能化和自适应性,为现代配电网的发展提供了新的方向。
通过采用先进的电力电子技术和信息技术,实现配电网的灵活互联、智能控制和优化配置,提高电网运行效率和稳定性,满足日益增长的电力需求。
柔性互联智能配电网关键技术的研究取得了显著进展。
灵活交流输电系统(FACTS)、分布式电源接入与控制、高级量测体系(AMI)以及配电网自动化等关键技术的应用日益广泛,为配电网的升级改造提供了有力支持。
新型柔性配电装备如智能软开关(SOP)、能量路由器等的发展也为配电网的柔性互联提供了更多可能性。
柔性互联智能配电网技术的发展仍面临诸多挑战。
需要进一步优化和完善关键技术,提高其在实际工程中的应用效果和可靠性;另一方面,还需要加强配电网与可再生能源、电动汽车等新兴产业的深度融合,推动电力系统的整体优化和可持续发展。
柔性互联智能配电网技术将继续发挥重要作用,推动现代配电网向更加智能、高效、绿色的方向发展。
随着新技术的不断涌现和应用场景的不断拓展,柔性互联智能配电网将为电力系统的安全稳定运行和可持续发展做出更大贡献。
1. 柔性互联智能配电网的概念与特点柔性互联智能配电网,作为传统配电网的升级与革新,是在原有配电网基础上融入了智能化、信息化、互联网化等先进技术手段的新型电网体系。
其核心概念在于“柔性”与“智能”,即通过柔性互联技术实现配电网的灵活调节与优化配置,同时借助智能化手段提升配电网的运行效率、安全性和可靠性。
柔性互联技术使得配电网具备了更加灵活的调节能力。
通过采用智能软开关、能量路由器等先进设备,实现对配电网中电能流向和功率分配的精准控制,有效应对分布式新能源接入带来的电能波动问题,确保电网的稳定运行。
智能电网涉及的关键技术及应用1智能电网的技术概况智能电网是为了实现能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。
它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时(real-time、高速(high-speed、双向(two-way的效果,整体性地提高电网的综合效率。
它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理;同时,智能电表也可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、运行宽带业务或传播电视信号。
2009年6月27~28日,第一届智能电网研究论坛在天津大学召开。
论坛共安排了十四个学术报告,从智能电网的基本理念、技术组成、设备需求等多个角度对我国智能电网的建设和发展进行了探讨。
天津大学余贻鑫院士的报告为―智能电网的原动力、技术组成和实施路线‖。
报告中提出,系统安全稳定运行、需求侧管理、分布式电源等是推进智能电网建设的原动力。
智能电网是综合应用通讯、高级传感器、分布式计算等技术,提高输配电网络的安全性、可靠性和效率。
华中科技大学程时杰院士在―储能技术及其在智能电网中的应用‖的报告中指出,在可再生能源发电所占比例较大的电力系统中,储能技术的应用是解决如何保证系统正常运行这个难题的一条可行的途径。
并提出了智能电网对储能系统的基本要求,即足够大的储能容量、足够快的功率响应速度、足够大的交换功率、足够高的储能效率、足够小的放电周期、足够长的使用寿命、足够小的运行费用。
天津大学电气与自动化工程学院院长王成山教授作了―分布式电源、微网、智能配电系统‖的报告,分别对分布式电源、微网和智能配电系统的关键技术、应用以及存在的问题进行了介绍,并分析了三者之间的关系。
Smart Grid 智能电网, 2014, 4, 108-114Published Online June 2014 in Hans. /journal/sg/10.12677/sg.2014.43017Research on Key Technology ofDelivery-Type SubstationXiaoyu Xiao1, Liang Cao1, Xiaowei Chen2, Lei He1, Chunlin Dan1Central Southern China Electric Power Design Institute, Wuhan2State Grid Electric Power Research Institute, NanjingEmail: xxy5452@, CL5443@Received: Apr. 19th, 2014; revised: May 21st, 2014; accepted: May 29th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractDelivery-type substation is a new construction method and has been adopted in projects of new generation smart substation. This paper mainly introduces the prefabricated cabin smart substa-tion and discusses several key technologies related with the secondary system, including the structure of the prefabricated cabin and the corresponding electrical interface. Focus of this paper lays on the analysis of the structure, the inside panel layout and the configuration scheme of the prefabricated cabin. Electrical interface of prefabricated cabin with other equipments is also stu-died.KeywordsDelivery-Type Smart Substation, Prefabricated Cabin, IEC 61850配送式智能变电站关键技术研究肖筱煜1,曹亮1,陈小卫2,贺磊1,但春林21中南电力设计院,武汉2国电南瑞科技股份有限公司,南京Email: xxy5452@, CL5443@收稿日期:2014年4月19日;修回日期:2014年5月21日;录用日期:2014年5月29日摘要配送式变电站[1]是一种新兴的变电站建设方案,目前已开始在新一代智能变电站的建设中采用。
本文主要介绍预制舱式智能变电站[2],文章从预制舱结构及电气接口上探讨了预制舱式智能变电站的二次系统的几项关键技术,着重分析了预制舱的结构、屏柜布局以及预制舱的配置方案,并对预制舱式变电站的电气接口形式进行了研究。
关键词配送式智能变电站,预制舱,IEC 618501. 引言配送式变电站是全寿命理念[3]与标准化设计相融合的产物。
与传统变电站相比,配送式变电站的二次系统主要技术突破有两点:1) 建筑结构上采用工厂预制设备(如预制舱、预制混凝土构件)替代传统的二次设备室或传统的建筑物建设方案,现场仅进行装配式作业;2) 电气接口标准化,由于智能变电站一次与二次主要采用光纤通讯联系,电缆使用大量减少,因此可采用电缆、光缆预制航空接头替代传统的端子排接线及光缆熔接,极大的提高施工效率。
通过实现“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”,配送式变电站节约资源,节省投资,缩短施工周期,降低了全寿命周期成本。
本文拟从预制舱的结构及电气接口上探讨配送式智能变电站二次系统的几项关键技术。
2. 预制舱的结构2.1. 预制舱的基本结构预制式二次组合设备舱由舱体、二次设备、暖通、照明、消防、安防、图像等设备构成,舱内所有设备均在工厂内完成相关接线及调试工作,并作为1个整体或2~3个单体运输至现场。
为了满足变电站设备运行的各种标准要求,以及需满足户外运行的要求,预制舱整体均采用不锈钢材料,舱体部分采用双层不锈钢,使得舱体满足抗干扰等级要求,抗震强度大于8级以上[4]。
在预制舱顶部增加斜顶,对于南方地区,斜顶与箱顶保持50角,预防积水;对于北方地区,需要增大斜顶与箱顶的角度,预防积水和积雪;同时斜顶还可以减少箱顶阳光照射;同时舱体表面还涂有三层船舶用防水涂料,大大提高预制舱的防水、防锈性能。
舱体端面设置双开门,采用标准集装箱结构,主要目的用于设备安装。
在箱体侧面呈对角方向开有两个风窗,风窗设置双向换气扇,一个为进风口,一个为出风口,工作状态时可使箱体形成空气对流;风窗外设置窗罩,可以防雨、防尘及生物的进入。
依据ISO标准,预制舱的宽度× 高度一般均为2438(mm) × 2896(mm),比较常用的长度主要有20英尺(6058 mm)、30英尺(9125 mm)、40英尺(12192 mm)等(后文简称为20尺预制舱、30尺预制舱及40尺预制舱)。
预制舱侧壁厚度通常为44 mm,端壁厚度为80 mm (图1)。
经过笔者调查,目前使用的集装箱式的预制舱,由于采用双层不锈钢结构以及船舶的防水涂料等原因,舱体的制造成本相对较高,二次设备厂家可进行相关的研究,降低舱体的制作成本。
2.2. 预制舱的内部空间和结构舱体内部由二次设备、暖通、照明、消防、安防、图像等设备构成,同时还需满足设备运行和检修Figure 1.Appearance of prefabricated cabin图1.预制舱外观图人员的工作需求,需对舱体内部进行装修,装修材料选用防火防水材料,可在装修材料和舱壁之间添加隔热材料,阻挡阳光照射,保证箱体隔热功能[5]。
舱内的照明、暖通、可根据需求选择不同的实现方式。
为了有效的节约能源,可采用工作门状态来开启自动照明;舱内安装空调和排风系统,并配置温湿度控制单元,实时采集柜内的温度和湿度,调整舱内的运行环境;由于目前都采用无人值守方式,舱内还需安装安防、图像监控、火灾报警系统。
站用动力、照明、暖通、安防、图像监控、火灾报警、插座等管线布置可以安装在装修材料墙板内,也可以通过墙面明敷相应的管线。
横向的管线宜集成安装在装配式建筑的主梁板架内;竖向的管线可根据需要现场安装。
3. 预制舱的屏柜配置3.1. 预制舱的屏柜布局舱内部二次设备采用屏柜方式布置,预制舱的智能变电站屏柜的宽度通常按照800 mm,为了节约空间也可采用600 mm宽的屏柜设计。
如果采用用600 mm宽的屏柜,需仔细考虑二次装置的安装尺寸。
为满足维护需求,预制舱内屏背面的维护通道可考虑600 mm宽,由于舱内空间有限,屏后的空间相对较小,为了更好的方便维护,二次设备厂家可将二次设备改成前插式机箱结构,从而可以正面的操作、调试设备,大大节约内部空间;办公通道按照1150 mm宽设计,在屏前还可根据需求配置折叠式办公桌,边屏侧壁距离舱体内侧端面也应至少预留600 mm的维护通道。
笔者在设计过程中发现由于预制舱空间有限,安装完屏柜后内部空间相对拥挤,在确保运行方便的情况下,建议采用双列靠墙布置方式,中间预留检修过道。
3.2. 屏柜的安装方式控制柜采用并柜联接,沿集预制舱长度方向放置。
舱内底板上部布置槽钢两根,与底板焊接作为控制柜安装基础,机柜底盘的地脚螺栓与槽钢固定。
为了保障屏柜在箱体内运输过程中的稳定性,可增加支架对屏柜背面进行固定加强。
如图2所示。
由于目前舱体的制作主要有监控系统厂家完成,监控厂家需要熟悉其他专业或厂家的屏柜要求,提前统一要求,避免后期出现安装问题。
特别在使用600 × 600的屏柜时,屏柜的安装空间紧凑,需要考虑站内使用的服务器的尺寸参数,以及电源系统屏柜的要求,还需对屏柜的一些附件如切换开关等进行简化。
这样对监控系统厂家的设计要求较高。
4. 电缆、光缆配置及接线方案4.1. 电缆、光缆接口的标准化针对智能变电站一次设备与二次设备间电缆连接特点及使用需求和二次设备间光缆连接特点及使用需求,可采用预制式电缆和光缆。
为实现模块化、装配式作业,预制式二次组合设备舱与外部设备之间的连接采用航空式插头或圆形带锁紧式的光电连接器,实现了接口的标准化,舱内设备与舱外设备之间通过表转化接口转接,转接接口可安装在舱体上,也可在舱内设置专门的转接屏柜,如图3。
与传统变电站琐碎的端子排接线相比,二次专业接线施工工作量的显著减少,有效的减少施工公司,提高了可靠性。
图3中部是二次屏柜的背部面板,所有户外设备进出屏柜的光缆和电缆均通过该背板实现与屏内装置的连接,配送式变电站实现标准化设计后,各类保护、测控屏柜的背部面板可采用通用尺寸、通用开孔,实现模块化安装。
光电连接器本身的壳体应具备多种材质及镀层,满足不同环境下的应用。
外部预制缆与箱体以及箱体之间的设备连接器应满足外壳防护等级IP67,以防止雨水、杂物等进入设备内部,箱体内部设备接口外壳防护等级IP65,具有优秀的抗振动、耐冲击性能,便于运输、安装等环境下正常使用。
在目前试点阶段,预制光缆的芯数、形式与设计院首先确定下来,对整站设计进度起到关键作用,笔者认为在工程设计前确定预制光缆厂家、航空插头类型,预制光缆厂家技术支持力度,对工程设计及供货周期也有着重要的作用。
Figure 2. Inside installation diagram ofprefabricated cabin图2.预制舱内部安装示意Figure 3. Internal transfer panel diagramof prefabricated cabin图3.预制舱内部转接面板示意图4.2. 电缆光缆的走线方式4.2.1. 上进线电缆桥架电缆采用上部进线方式,电缆从箱体后面中间位置上部引入,在进线口外设置防雨结构,电缆沟通过斜坡爬上,见图4。