数字化变电站关键技术的思考
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简析数字化变电站的主要特征和关键技术摘要:为了提高电力系统的自动化水平和可靠性,提高电网企业的经济效益和管理水平,我国电力企业积极进行变电站的数字化。
随着国家标准的不断完善以及智能断路器、电子式互感器和网络技术的发展,数字化将是未来变电站自动化发展的必然趋势。
关键词:数字化变电站;主要特征;关键技术一、数字化变电站的主要特征和关键技术的研究的重要意义为了有效保证电力系统供电安全性能,这与越来越趋于完善的数字化变电站技术是分不开的,伴随着数字化的变电站技术的水平得以迅速提升,变电站将会对电力系统的安全运行发挥出更重要的作用。
根据我国颁布的《继电保护与电网安全自动装置检验条例》之中的相关规定,对数字化变电站的安全运行状态做出了具体的指明与规定,并明确指出,要保证数字化变电站的继电保护、安全自动装置设备完好、功能正常,还要确保数字化变电站的回路接线及定值正确。
如果传统的变电站出现故障,只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。
如果这期间电力系统发生故障,保护将不能正确动作。
针对这样的情况,进行对数字化变电站的主要特征和关键技术的研究有着重要的意义。
二、数字化变电站的主要技术特征2.1数字化的数据采集数字化变电站与普通变电站最主要的区别就是采集电流、电压的方式不同,它主要是通过数字化电气量测系统来进行采集,进而实现了一、二次系统的有效隔离。
它也在一定程度上提高了电流、电压测量的范围和准确度。
数字化变电站的数据采集系统能够快速、准确地采集电气量数据,这提升了变电站的运作效率,也为变电站的安全、高效运行提供了保障。
2.2智能化的变电设备数字化变电站通过采用光电技术和微处理器来处理变电站中设备检测的操作信号和回路信号,进一步加强了公共网络信号导线的连接度,简化了处理过程中的控制结构。
数字化变电站摒弃了普通变电站中的继电器逻辑回路,采用现代的可编程序来代替,这极大地提升了变电站的运作效率。
数字化变电站的智能接口能够充分满足变电设备智能化发展需要。
数字化变电站若干关键技术探讨摘要:近年来,随着社会经济的不断发展,用电需求量不断增加,电力已经成为影响社会经济发展的关键性因素之一。
在这种情况下,传统的电力系统已经不能满足现代人的用电需求,人们不得不寻求新技术、新工艺来提高电力系统运行的效率。
数字化变电站技术就是在这种背景下产生的,数字化变电站技术的出现改变了传统电力系统运行的方式,提高了电力系统运行的智能化水平,进而提高了电力系统运行的效率。
本文将结合数字化变电站运行的实际情况,介绍数字化变电站的关键技术,希望对以后的相关研究能有所帮助。
关键词:数字化;变电站;技术近年来,随着社会不断进步和发展,能源消耗量越来越大。
在地球能源有限的情况下,如何节能降耗成为人们关注的重点问题之一。
电能作为维持人类社会运行的主要能源之一,对社会经济的发展具有重要的影响。
因此,必须要提高电能的利用率。
通过对电力系统的研究不难发现,在电能传输的过程中电能损耗的现象较为严重,从而大大降低了电能的利用率。
在这种情况下,必须要解决电力系统中存在的问题。
而数字化变电站技术的出现可以有效解决电力系统中存在的问题,提高电能利用率。
本文将从介绍数字化变电站的主要技术特征入手,介绍数字化变电站的关键技术。
1数字化变电站的主要技术特征第一,数字化变电站数据采集数字化。
和传统的变电站相比,数字化变电站的一个主要特征就是采用了数字化电气量测系统。
电气量测系统的主要功能是测量电流、电压等数据,并将这些测量后的数据采集起来。
通常来说,数字化变电站采用的数字化电气量测系统有两种类型,一种是光电式互感器,另一种是电子式互感器。
采用数字化电气量测系统不仅可以大大提高数据采集的效率,同时还可以提高数据采集的精度;第二,数字化变电站系统分层分布化。
随着科技的不断发展,变电站的自动化程度越来越高,已经从最初的集中式自动化系统发展成为现在的分布式自动化系统。
相比于集中式的自动化系统来说,分布式自动化系统的响应速度更快,同时还提高了变电站运行的可靠性;第三,数字化变电站系统结构紧凑化。
数字化变电站的主要特征和关键技术探讨发布时间:2021-12-17T07:15:29.239Z 来源:《河南电力》2021年8期作者:刘翔[导读] 电力产业智能化发展趋势越来越快,数字化变电站由全数字化的一次电气设备、全数字化的二次装置和统一的标准平台(IEC62850)三部分组成。
数字化变电站是智能化平台,利用数字化通信技术,实现全站统一数据建模,实现整体智能装置之间的互操作性。
目前,数字化变电站的各项智能化技术日趋成熟,存在的问题也得到了改善。
为发展数字化变电站,保证电力系统稳定、安全运行,需对数字化变电站做进一步研究。
(南京南瑞继保电气有限公司 211102)摘要:经济的快速发展促使社会用电量越来越大,电力行业的成本也逐步提高,数字化变电技术是降低成本提高经济效益的重要手段。
近年来,变电站建设越来越数字化,与普通变电站的区别在于,数字化变电站电气设备具有数字化通信功能,实现变电站的智能化转型。
本文通过描述数字化变电站的主要特征,分析了数字化变电站的关键技术,以供借鉴。
关键词:数字化;主要特征;关键技术电力产业智能化发展趋势越来越快,数字化变电站由全数字化的一次电气设备、全数字化的二次装置和统一的标准平台(IEC62850)三部分组成。
数字化变电站是智能化平台,利用数字化通信技术,实现全站统一数据建模,实现整体智能装置之间的互操作性。
目前,数字化变电站的各项智能化技术日趋成熟,存在的问题也得到了改善。
为发展数字化变电站,保证电力系统稳定、安全运行,需对数字化变电站做进一步研究。
1.数字化变电站的主要特征变电站的主要用途是转换电压、控制电力流向、调整电压、分配电能等,是电力系统重要的组成部分。
传统变电站使用设备常规,设备维修投入大,缺乏自我诊断能力。
靠人工记录数据且数据提供不及时,各种信号都是通过电缆传输,可靠性不高。
相关运行历史数据的记录不,管理水平与自动化水平都不高。
数字化变电站具有较高的信号采集效率、设备利用率、自动化率,较强的互操作性、信息共享度等优点。
常规变电站数字化改造的关键技术分析摘要:当前,科学技术飞速发展,数字化技术在常规变电站中得到了一定的应用,常规变电站的数字化改造势在必行。
常规变电站的数字化改造就是将信息采集、信息传输、信息处理,以及信息的输出等过程转化为数字信息,建立起通信网络系统的变电站,即数字化变电站。
数字化变电站具有其突出的特点,即设备智能化、网络化,以及自动化。
本篇文章就常规变电站数字化改造的关键技术作了进一步的分析与研究。
关键词:常规变电站数字化改造关键技术中图分类号:tm63 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0115-01随着科学技术与数字化技术的发展,常规变电站的数字化改造已经由理论研究阶段走进了实践阶段。
常规变电站的数字化改造是在常规变电站的基础上进行数字化网络的搭建,不仅兼容了一次系统,而且对于变电站通信网络的应用也更加方便。
当前,在数字化变电站应用与发展的同时,也出现了一些问题,对变电站与电网的运行有着严重的影响。
因此,加强常规变电站数字化改造的关键技术的分析与研究是很有必要的。
1 数字化变电站的构架常规变电站的数字化改造是根据设备智能化和网络化的设计思路,以iec61850为设计标准进行的,变电站被分为过程层、间隔层,以及站控层。
过程层是由模拟量收集的终端合并单元,以及开关输入、输出等智能单元构成的。
间隔层是由变电站的保护装置,以及测控装置等构成的。
站控层是由监控系统、远动系统,以及故障信息子系统构成的。
2 常规变电站过程层的数字化改造2.1 合并单元常规变电站互感器的数据合并单元通常都是就地安装,通过交流头来电缆的传送模拟信号就地采样,而且要将采样的数据经过处理以后,在通过iec61850-9-1、iec60044-8等协议,然后借助光纤通道,将其发送到网络交换机中,最后再由网络交换机给需要进行模拟量保护和数据共享的装置。
常规互感器和合并单元的连接如下如所示,每一台合并单元通常能够完成12路的模拟量采集工作,其中五路作为保护电流,三路作为策略电流,四路作为测量电压。
关于数字化变电站技术的探讨摘要:变电站自动化技术经过十多年的发展。
智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统将成为未来的发展趋势。
关键词:数字化;变电站技术;问题中图分类号:tm411+.4文献标识码:a文章编号:引言:目前,综合自动化技术已经在我国得到广泛的应用,但是,综合自动化技术的运用还存在一些技术上的局限性。
另外,随着电力系统的结构越来越复杂,电压等级越来越高,对系统运行管理也提出了更高的要求。
随着数字式互感器技术和智能一次电气设备技术的日臻成熟并开始实用化,以及计算机高速网络在电力系统实时网络中的开发应用,数字化技术开始在我国逐步得到应用。
数字化变电技术代表着自动化技术的发展方向。
iec61850标准为数字化技术奠定了技术标准。
数字化一次设备以及数字化通信技术的发展及实用化,也使得按iec61850建设数字化成为可能。
1.数字化变电站的技术特征各类数据从源头实现数字化,真正实现信息集成、网络通信、数据共享。
在电流、电压的采集环节采用数字化电气测量系统,如光电/电子式互感器,实现了电气量数据采集的数字化应用,并为实现常规变电站装置冗余向信息冗余的转变,为实现信息集成化应用提供了基础。
打破常规变电站的监视、控制、保护、故障录波、量测与计量等几乎都是功能单一、相互独立的装置的模式,改变了硬件重复配置、信息不共享、投资成本大的局面。
数字化变电站使得原来分散的二次系统装置,具备了进行信息集成和功能合理优化、整合的基础。
2.数字化变电站的概念和构成目前,业界对数字化变电站的定义如下:数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象,以高速网络通信平台为基础,通过对数字化信息进行标准化,实现信息共享和互操作,并以网络数据为基础,实现继电保护、数据管理等功能,满足安全稳定、建设经济等现代化建设要求的变电站。
对智能变电站二次设备运维关键技术的思考智能变电站是一种以先进的信息技术为支撑,实现自动化、智能化管理的电力配电系统。
与传统变电站相比,智能变电站具有更高的智能化程度、更广泛的信息化应用、更强的智能决策和执行能力,对于提高电力系统的可靠性、经济性和安全性具有重要意义。
而作为智能变电站的核心组成部分之一,二次设备运维技术对智能变电站的实时监测和运行控制起着至关重要的作用。
在现代智能变电站中,二次设备运维技术的关键技术包括远程监测、智能诊断、预测维护等。
本文将从这些方面对智能变电站二次设备运维的关键技术进行思考。
远程监测技术是智能变电站二次设备运维的一项关键技术。
远程监测技术通过传感器实时采集二次设备的运行参数,将数据传输到监控中心或运维人员所在的地方,实现对二次设备状态的远程监测和实时分析。
这种技术能够帮助运维人员及时发现设备的异常状态,做出相应的处理,从而提高设备的可靠性和安全性。
远程监测技术还能够实现对设备的远程控制和操作,降低了人工巡检和操作的工作强度,提高了运维效率。
智能诊断技术也是智能变电站二次设备运维的重要技术之一。
智能诊断技术通过对二次设备运行数据的离线分析和处理,采用数据挖掘、机器学习等方法,发现设备的潜在故障和健康状况,为设备的维护和故障排除提供技术支持。
智能诊断技术能够帮助运维人员更准确地判断设备的运行状态,减少误判和漏判,提高运维工作的精准度和效率。
预测维护技术也是智能变电站二次设备运维的一个重要方向。
预测维护技术通过对设备运行数据的长期积累和分析,建立设备的健康模型和寿命预测模型,实现对设备寿命和维护周期的预测,为设备维护和更换提前做好准备。
预测维护技术能够帮助运维人员实现设备维护的预防性和计划性,降低维护成本,提高设备的可靠性和安全性。
智能变电站二次设备运维的关键技术是远程监测、智能诊断和预测维护。
这些技术的应用将有力地提升智能变电站二次设备的运行管理水平,保障电力系统的安全稳定运行。
对智能变电站二次设备运维关键技术的思考随着智能变电站的发展,二次设备运维面临着许多新的挑战和机遇。
智能变电站的建设和运营需要高效、稳定的二次设备运维,而关键技术是实现这一目标的重要支撑。
本文将对智能变电站二次设备运维的关键技术进行思考和探讨。
智能变电站二次设备运维关键技术需要注重信息化。
随着物联网、大数据和人工智能等技术的快速发展,二次设备运维也必须适应信息化的趋势。
通过建立智能化的监测系统,可以实现对二次设备状态的实时监测和分析,及时发现问题并进行预警和处理。
在运维过程中,利用大数据技术可以对设备的运行数据进行深度分析,找出潜在故障隐患,提高设备的运行可靠性和安全性。
还可以通过人工智能技术对运维数据进行智能化处理,提高运维效率和准确性。
智能变电站二次设备运维关键技术还需注重智能化维护。
传统的定期维护方式已经无法满足智能变电站运维的需求,因此需要引入智能化的维护方式。
利用智能化的维护设备和工具,可以对设备进行预防性维护,延长设备的使用寿命,减少突发故障的发生。
还可以通过智能维护系统实现对设备维护过程的实时监测和记录,为运维人员提供科学化的决策依据,提高维护的准确性和可靠性。
智能变电站二次设备运维关键技术还需注重安全和可靠性。
智能变电站的运行安全是首要考虑的问题,因此二次设备运维的关键技术必须注重安全性。
通过引入先进的安全技术和设备,可以确保设备的安全运行。
还需要注重设备的可靠性,通过选择高品质的设备和材料,提高设备的可靠性和稳定性,减少设备的故障发生和影响。
智能变电站二次设备运维关键技术需要注重信息化、自动化、智能化维护、安全和可靠性等方面。
这些技术的引入和应用,将有助于提高智能变电站二次设备运维的效率和可靠性,为智能变电站的安全稳定运行提供坚实的技术支撑。
随着技术的不断发展,相信智能变电站二次设备运维关键技术会不断地得到完善和提升,为智能变电站的发展和应用带来更多的机遇和挑战。
试议数字化变电站关键技术及未来展望为了提电力系统的自动化水和可靠性,提高电企业的经济效益和管理水平,我国力企业积极进行变电站的字化。
随着国家标准的不完善以及智能断路器、非常互感器和网络技术的发,数字化将是未来变电站自化发展的必然趋势。
一、数字化变电站的特点随着数字化技术的出现和应用,字化变电站的概念被提出。
数字化变电站可以实现信的整体和统一处理,同时具备变电站内IED之间、控制中心和变电站间协同互动运行的能力。
一般情下,数字化变电站具备以下几个术特点。
1.层次化由于所具备功能差异,变电站的结构逻可分成间隔层、过程层以及变电层。
间隔层的作用是通过本间的数据作用于自身间隔一次设备。
所有与一次设备接口能的实现是通过过程层成的。
利用全站的数,变电站层可以对全站一次设备进行监视以及控制同时可以实现与远方控制中心进交换数据。
2.一次设备的智能化可编(PLC)控制器以替换变电站二次路中的继电器及其配的逻辑回路,光电数字和光纤将会替变电站目前普通模拟信号和控制线被。
3.二次设的网络化变电站的二次设备不设能装置重复的输入/输出口,通过网络可以正实现数据共享、资源共享,普的功能装置也会演变成辑的功能模块。
4.运行管理实现动化日常运行、维、数据记录可以实现无纸化办公和动化的信息分流交换;变电站生故障时,及时提出障原因和维修意见;系统可自动发出变电站设备态检修报告。
二、数字化变电站的关键技术由于用户对供质量、可靠性要求以及电压等和电网容量的不断提高,力电子、传感器、网络通信和号处理等技术日渐成熟所以变电站一次设智能化、自动化成为发展的必然势。
当前,该技术主要是智能断路、集成型智能开关以电子式电流电压互感器等设备的发和应用。
1.非常规互感器随着计算机技术和电技术日益成熟,非常互感器在实际生产中得到了广的应用。
它具有很强的抗电磁扰能力、绝缘好、可测频带宽,新型光电/电子式互感器有现代光电技术的点以及电光晶体的各种优特性,在电力行业有着广泛的应。
数字化变电站的关键技术摘要:数字化变电站是数字化技术从变电站的三次设备和二次设备向一次设备发展的必然归宿,将进一步提高变电站的安全性、易维护性、易扩展性和经济性。
数字化变电站的建设需解决一次设备智能化、过程层通信网络的可靠性和实时性、智能设备互操作性等关键技术。
本文将阐述以上关键技术及其现实解决方案,为数字化变电站的建设提供参考。
关键词:变电站;数字化;智能化1.引言随着电子、软件和通信等技术的发展,数字技术的可靠性、实时性、经济性迅速提高,正越来越广泛和深入地进入各种工业控制领域。
现在我国电力变电站已基本普及变电站自动化系统。
常规意义的变电站自动化系统的监控、远动、继电保护、自动安全装置等三次和二次设备已经基本采用数字技术。
在现有基础上,应用智能化开关、光电式互感器、一次设备在线检测等设备后,即发展为全数字化变电站。
[1]数字化变电站有以下主要特点:①智能化一次设备;②网络化二次设备;③自动化的运行管理系统。
[1]相对常规综自站,数字化技术使变电站获得以下优势:①信息传输可靠性高;②二次接线简单;③测量精度高;④共用统一信息平台,减少重复设备;⑤便于功能扩充;⑥管理自动化。
数字化变电站的三大技术基石为:①设备智能化,可输入、输出和处理数字信息;②满足变电站各种功能要求的实时性和可靠性的通信网络;③智能设备的互操作性。
解决好这三个技术是建设数字化变电站的基础。
2.智能一次设备变电站自动化技术经过多年发展,监控、远动、继电保护、自动安全装置等设备已基本采用数字技术,通过软硬件升级可满足数字化变电站的要求。
传统一次设备与智能化一次设备差异较大,一次设备智能化的研制技术难度较大,是实现数字化变电站的关键。
2.1. 互感器变电站的保护、测量、计量等大多数功能需要电力设备的一次电流和电压信息。
传统互感器利用电磁原理将一次电流电压传变为模拟的电流电压信号给二次设备。
而数字化变电站需采用可输出数字信号的光电互感器。
论述智能变电站的关键技术现有的变电站技术并不能完全满足实现智能变电站的要求,各种技术之间的专业壁垒严重阻碍了智能变电站关键技术的发展。
必须打破专业上的限制,才能更好地深入了解智能变电站关键技术的内涵并扩展其外延,以实现智能变电站设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化的发展要求。
智能变电站中所应用到的各种先进技术不仅改变了变电站的传统架构,加强了变电站与电网内其他设备之间的信息交互共享,而且更好地实现了分层分布的控制管理方式,优化了站内的资源,进一步提高了变电站运行的可靠性和安全性。
关键技术:(1)硬件的集成技术传统变电站中信息的采集和处理过程是通过中央处理器与外围芯片或设备的配合来完成的,大量数据计算和逻辑分析过程以及一些高级应用功能的实现都集中于中央处理器中,中央处理器性能的高低决定了各种功能实现的速度与质量。
这种设计的弊端在于一方面中央处理器本身集成的资源有限,不能满足智能变电站不断增加的实时处理信息的需要,从而成为智能变电站技术发展的瓶颈;另一方面,处理器本身所集成的很多其他的硬件资源因不能满足智能变电站的需要而被闲置,造成了资源浪费。
另外,嵌入式系统中操作系统的删减是一项很繁琐的工作,而操作系统的复杂性也增加了系统测试的难度和出错的概率。
随着现代电子学的发展,硬件描述语言的出现使得硬件系统的设计表现出模型化、集成化、自动化的特点。
这些特点使得硬件设计实现了真正的针对功能的模块化设计,可以将某些固定的逻辑处理过程在智能设备内部进行固化,将原来由某些软件实现的功能转化为硬件实现。
这种设计既保证了逻辑处理的实时性、可靠性和准确性,解决了信息传输时的瓶颈问题:又节省了硬件资源的开销,提高了设备的集成度;另外,模块化的设计也便于智能设备的检修更换和升级。
(2)软件的构件技术软件构件是指具有一定功能、能够独立工作或同其他构件装配起来协调工作的程序体。
软件构件技术是灵活、弹性、实时的软件系统实现的重要基础,也是嵌入式系统软件设计实现功能集成的重要手段。
数字化变电站关键技术及未来展望研究摘要:数字化变电站技术随着变电站自动化程度的不断快而发展迅速,但是这项技术涉及到多方面、多层次的技术改革,因此会是一个比较长期的过程,但是这项技术的完善和发展无疑对我的电力方面的影响是巨大的。
本文主要对数字化变电站的特点以及关键技术进行论述,并对数字化变电站的未来发展提出自己的想法。
关键词:数字化变电站;特点;关键技术;发展数字化变电站能够将变电站的信息采集、处理以及输出全部实现数字化的设备,能够提高电力系统的自动化程度,确保电力运行的可靠性和安全性。
依托我国网络技术的发展、国家标准的不断完善以及各种非常规设备的应用,数字化变电站将会得到比较好发展。
1 数字化变电站的特点随着数字化应用的不断广发,数字化变电站的概念也日益成型,一般的情况下,数字化变电站具有以下几个特点:1.1 数字化数据收集和设备智能化数字化变电站的重要特征之一就是光电式和电子式互感器采集电流和电压值,这样的方式可以提高电气系统的隔离率,提高测量的准确性和广泛性,提高信息的采集率。
另外,一次设备的智能化和二次设备的网络化也是数字化变电器的重要因素,网络技术的专业化应用能够增强信息记录的完整性,也能够提升系统的速度。
一次设备利用微处理器以及光电技术代替了传统的连接技术,使得数字公共信号网络与数字程控器的配合提供了机会,二次设备的网络化,让资源的交流更加通常并且加强了局部的控制和分析能力,活跃了整个数字化系统。
1.2 系统分层和信息技术网络化数字化变电站的结构特点可以从两个方面分析,一是物理方面,分为智能化一次系统和网络化儿二次设备;二是逻辑方面,可以分为间隔层、过程层和变电层,是具有层次性的。
系统层通信是实现高速度的网络通信的要求之一,并且还要要求电力系统的稳定以及在异构系统在传递信息出现的问题能够及时解决。
在数字化变电站系统中电力测量系统是智能开关设备应用的关键点,对整合优化变电站,促进设备一体化具有很重要的作用。
数字化变电站的几个关键技术问题探讨【摘要】随着光电子、数字信号处理技术的发展、IEC6185通信标准的实施以及以太网技术的成熟,变电站已经进入数字化时代,数字化变电站已经成为未来变电站自动化技术发展的趋势。
本文首先简要介绍数字化变电站的体系结构,再针对电子式互感器的可靠性、数据共享问题、IED的互操作性能、状态检修在线监测技术的开发应用问题等多个技术问题进行探讨。
【关键词】数字化变电站;关键技术;自动化引言数字化变电站是一个不断发展的概念,它是在IEC6185通信规范基础上将电子互感器、智能一次设备、网络二次设备进行分层建构而成,是一个可实现设备间信息共享以及相互操作的现代化变电站。
笔者结合自身的工作经验,简要探讨数字化变电站的几个关键技术。
1.数字化变电站的体系结构从物理角度来看,数字化变电站和传统变电站类似,由一次设备和二次设备两个层面构成。
但是从逻辑角度来看,数字化变电站内部各个层次之间以及层次的内部采用高速网络通信,因此,数字化变电站包含三个层次:过程层、间隔层和变电站层。
数字化变电站具体架构见图1。
图1 数字化变电站架构图第一,过程层是位于一次设备和二次设备的结合面,也可将过程层称为一次电气设备的智能部分。
过程层的主要负责检测设备的实时运行电气量、检测运行设备的状态以及执行与驱动操作控制三类功能。
第二,间隔层主要承担对一次设备的保护及控制、将过程层的实时数据信息进行汇总、实时本间隔操作闭锁、优先控制对数据采集、统计运算及其它控制命令、高速完成与过程层及变电站的网络通信功能。
第三,变电站层的主要任务为利用两级高速网络将全站的实时数据进行汇总,向电网调度控制中心传输相关信息、接受控制中心的命令,再将命令转发到过程层和间隔层、在线维护间隔层和过程层的设备、在线修改参数等[1]。
2.数字化变电站的关键技术2.1 电子互感器的可靠性电子式互感器包括传感器探头、绝缘支柱以及光纤三部分,它的外形类似与传统互感器的外形,但是它的体积更小,重量更轻。
对数字化变电站关键技术的几点思考随着变电站自动化程度的逐渐提升,数字化变电站技术也得到了有效发展。
数字化变电站即将变电站的信息收集、处理等环节均实现数字化。
此项技术涉及到多个层次和多个方面的技术革新,因此,其发展过程具有长期性。
文章主要探讨数字化变电站的若干关键技术。
标签:数字化;关键技术;变电站数字化变电站属于不断发展的概念,是一种现代化的变电站。
目前主要是基于IEC61850通信规范标准之上,由智能化一次设备、电子式互感器以及网络化二次设备分层组成,能让智能设备间的相互操作和信息共享得以实现。
作为数字化电力系统的关键信息来源,分析数字化变电站的关键技术显得尤为重要与迫切。
1 数字化变电站特点现目前,数字化变电站的特点可以归纳为以下四个:一是层次化,鉴于数字化变电站各设备的功能不一样,其结构逻辑主要由过程层、间隔层和变电站层构成;二是一次设备智能化,可编程控制器能代替变电站二次回路里的继电器和与之配套的逻辑回路,当前变电站普通的控制线路以及模拟信号将会被光电数字与光纤替代;三是二次设备网络化,变电站二次设备未设置功能装置的重复输出及出入接口,仅有网络能有效实现数据和资源信息的共享,普通功能装置也会逐渐被逻辑性功能模块替代;四是运行管理自动化,变电站日常运行维护以及数据记录能实现无纸化办公以及自动化信息分流叫魂,倘若变电站出现故障,就能第一时间判定出故障原因并给出故障维修方案,而且还能自动给出相关故障检测报告。
2 数字化变电站的关键技术2.1 IEC61850标准体系IEC61850标准作为新型的变电站通行网络以及系统协议,适用于变电站自动化系统和分层智能电子装置。
此标准采用的是基于XML之上的变电站配置描述语言描述变电站自动化系统和一次设备两者间的关系。
每种设备都要以此标准为基础,提供一份配套的配置文件,并使用统一的系统配置工具使其实现工程化。
IEC61850标准的终极目的就是要规定要求并给出配套框架实现各类供应商给出的智能电子设备间的相互操作性[1]。
第36卷第10期继电器Vol.36 No.10 2008年5月16日RELAY May 16, 2008 数字化变电站的几个关键技术问题丁书文1,史志鸿2(1.郑州电力高等专科学校,河南 郑州 450004; 2.许继电气股份有限公司,河南 许昌 461000 )摘要:以非常规互感器和支持IEC61850标准的变电站自动化系统为应用标志的数字化变电站将构成数字化电网发展的基础,分析了数字化变电站具有的特点,对数据采集共享、电子式互感器可靠性、系统的网络选型、IED的互操作性实现、状态检修的在线监测技术的开发应用等实现数字化变电站的关健技术问题进行了分析讨论,对数字化变电站技术的研究与发展具有一定的指导意义。
关键词:数字化变电站; 智能电子装置(IED); 自动化; 技术问题Discussing some key technical problems for digital substationDING Shu-wen1, SHI Zhi-hong2(1.Zhengzhou Electric Power College, Zhengzhou 450004, China; 2. XJ Electric Co.,Ltd, Xuchang 461000,China)Abstract: The digital substation,which is symbolized by application of unconventional mutual inductors and substation automation systems supporting IEC 6 1850 standard,constitutes the foundation of digital power grids. This paper analyzes main technical features reflecting the property of digital substation and points out that the non-conventional instrument transformer, choosing internal communication network, IED interoperability,time synchronization and information security , condition based maintenance are key technologies to implement digital substation.Key words: digital substation; IED; automation; technologies questions中图分类号: TM764 文献标识码: A 文章编号: 1003-4897(2008)10-0053-040 引言数字化变电站就是变电站内一次电气设备和二次电子装置均实现数字化通信,并具有全站统一的数据建模及数据通信平台,在此平台的基础上实现智能装置之间的互操作性。
试析数字化变电站关键技术及未来展望数字化变电站是利用先进的信息技术和通信技术对传统变电站进行升级改造的一种新型变电站形式。
数字化变电站通过实时采集、传输和处理变电站中的各种监测数据,实现对电力系统的监控和控制,提高变电站的运行效率和可靠性。
数字化变电站的关键技术主要包括物联网技术、人工智能技术、云计算技术和大数据分析技术等。
未来展望包括建设智能变电站、构建智能电力网和推动智能能源互联网建设等方面。
一、数字化变电站的关键技术1. 物联网技术物联网技术是数字化变电站的基础,通过传感器、通信设备和云平台实现对变电站各个设备的实时监测和控制。
物联网技术可以实现变电站设备的远程监测和自动化控制,减少人工巡视和操作,提高运维效率和安全性。
2. 人工智能技术人工智能技术在数字化变电站中的应用主要包括故障诊断、预测分析和智能优化。
通过对大量历史数据和实时数据的分析,人工智能技术可以发现设备故障的规律和特征,并对未来的故障进行预测,提前采取措施进行修复或更换,提高变电站的可靠性和运行效率。
3. 云计算技术云计算技术可以实现对变电站数据的集中存储和分布式计算,提供高可靠性和高可用性的数据处理和计算能力。
通过云计算技术,可以实现对变电站各个设备的监测数据进行高效的存储和处理,减少数据处理的时间和成本,提高变电站数据的利用价值。
4. 大数据分析技术大数据分析技术可以对变电站各个设备的监测数据进行深入的分析和挖掘,发现隐藏在数据中的规律和关联,为变电站的预测、优化和决策提供科学依据。
通过大数据分析技术,可以对变电站的负荷、电压、温度等数据进行实时分析和预测,并根据分析结果进行优化调控,提高变电站的能效和经济性。
二、数字化变电站的未来展望1. 建设智能变电站未来数字化变电站将向智能变电站发展,实现对变电站中各个设备的自主控制和智能优化。
智能变电站可以根据网络负荷变化、设备状态和气象条件等信息,自动采取控制策略进行调控,实现对电力系统的动态优化和调度。
对智能变电站二次设备运维关键技术的思考智能变电站是指在原有变电站的基础上,加装智能化设备和系统,以提高智能化程度、优化自动化程度和提升资产管理能力的电力系统设施。
其中,二次设备是智能变电站系统中最重要的一环,负责对电能进行监测、控制和通讯等作用。
因此,二次设备的运维是智能化变电站长期稳定运行的基础,现进行关键技术的探讨。
一、设备管理功能设备管理是指对二次设备进行全面监控和维护。
其中,实时监测二次设备的运行状态,发现问题及时处理,可以避免设备停机时间,并提高设备利用率。
使用此技术对二次设备进行7x24小时不间断的在线监控,可以更好地把握设备健康状况,减少非计划停机时间。
同时,设备运行数据也可以被实时记录,方便后期的统计和分析,为系统的优化提供了数据支持。
二、设备自诊断能力设备自诊断能力是指二次设备自身通过内部多个传感器测量的参数计算出的状态,可以预测设备故障的发生,并及时给出故障的位置和原因。
自诊断技术可以大幅度减少设备被损毁的可能性,同时还能减少运维天数和保养维修费用。
这些,都使得二次设备更加智能化、更高效、更节约成本。
三、设备故障分析能力设备故障分析能力是指通过对二次设备的各种参数进行分析和处理,确定二次设备的故障位置和原因,并能根据故障的严重程度和紧急程度,制定相应的应对策略。
设备故障分析技术的成熟,为二次设备运维提供了更加智能、更加高效的技术支持,从而减少了设备停机时间,并提高了系统可用性。
四、设备修复能力设备修复能力是指二次设备本身具备自修复能力,能够在故障发生后尝试自行修复,规避设备外部介入。
设备修复能力是通过内置的智能分析和相关算法控制实现的。
系统能快速自动分配现场人员服务,进而有效进行设备修复,提高修复效率同时降低人力和时间成本。
总结来说,对于智能变电站二次设备的运维,设备管理功能、设备自诊断能力、设备故障分析能力和设备修复能力是关键技术。
这些技术的发展将会使智能变电站更加智能、高效、节能、环保,提高给电力系统带来的经济效益和社会效益。
数字化变电站关键技术的思考
【摘要】随着我国经济的日益发展,用电量的日益大增,使得我国电网的规模也在逐渐扩张,与此同时对于电网的运行要求也在不断的提高,其自动化、智能化的程度也变得越来越先进,正是因为时代的进步,技术的发展,使得数字化变电站技术在我国逐渐的发展起来,并且已经达到了一定的水平,在一定程度上提高了电网的发展水平,还增强了供配电的可靠性,打破原先传统的电站工作模式,相关的技术涉及到多个层面的技术革新,对于这项技术来说,现阶段的发展过程中对于关键技术还有待进一步思考和研究。
【关键词】变电站;数字化技术
1 前言
近几年,因为我国经济的不断发展,电网的规模在不断的扩大,对于电网的运行要求也有很大的提高,变电站的控制效率已经成为电网正常运行的关键因素,要想保证对电网运行实施有效监控,进而保证电网的运行安全和可靠,要求电站自身拥有较好的控制性能,通过使用计算机技术,网络技术已经使传统的电站运行模式得到了很好的改变,让运行系统更加简便易懂,提高了效率,还实现了对资源的共享,让变电站能够更加实用性的发展。
我国关于电网的建设中最重点的一项技术就是实现电网的自动化,对于电网自动化技术中最为重要的一项内容就是数字化变电站,这项技术不但能够提高我国电网的综合运行效率,还能促进我国电力事业的向前发展,是推动我国电力事业前进的主要推动力,伴随着科学技术的发展,很多新兴的变电站都开始采用分层、分布式结构,使用变电站微机监控系统,对以往建设的变电站都进行了相关改造,由于计算机网络技术的发展和相关技术的日趋成熟,变电站的自动化系统中也开始能够实现信息采集和传输集为一体的数字化控制技术,随着自动化技术在变电站的投入使用,数字化变电站技术的不断完善,将更加强有力的推动我国的电力系统向着更好的方向前进和发展。
2 数字化变电站特点
因为数字化技术的出现、发展以及应用,让数字化变电站这一概念逐渐浮出水面,在人们的想法中逐渐落实成真,这是一种可以实现信息的采集、处理、传送和输出全部都是数字化的技术,可以将所有获得的信息进行整体统一的处理,同时兼具变电站站内之间,控制中心和变电站之间的共同互动运行能力,具有以下几种技术特点:
因为变电站自身的所具有的功能是存在差异的,所以变电站的结构可以分为间隔层、过程层和变电站层,间隔层可以实现通过这个间隔的所有数据作用在自己的间隔的一次设备上,再通过过程层与所有的一次设备接口实现功能,通过获得到的整个站的数据,由变电站层对整个变电站所有的一次设备实施全程监督和
控制,同时还能与相距较远的其他变电站之间或者控制中心之间进行数据传输和交换,层次化鲜明使变电站更易于控制和管理,出现故障更方便查明。
一次设备发展的更加智能化,采用可编程控制器来替换变电站所有的二次回路中继电器和相关逻辑控制回路,使用光电数字和光纤来替代变电站中使用的普通模拟信号和控制线路,二次设备中也不再设置功能重复的输入输出接口,全部的网络化可以真正的实现数据、资源的共享,针对先前的普通功能的装置也会升级成为逻辑功能模块。
在日常的运行维护过程中,一些相关数据的记录都可以实现无纸化办公,通过自动化的信息平台进行数据交换,一旦变电站出现故障时,还会及时的发出警报,提示出故障的原因和解决故障的办法,智能化的系统可以实现自动发出设备检修的报告结果。
3 数字化变电站核心技术
采用非常规的传感器,在进行电器测量时,系统的有效运行会影响数字化变电站的整体运行效果,这是一项非常关键的核心因素,国际上,把传统的电磁型电流、电压互感器称为非常规传感器,这是一种新型的互感器,非常规的传感器对于电气测量的稳定性上具有一定的特色,因为双折射和发光源的强弱变化,在光传输的这个环节上共振变化和材料变化都会对其产生影响,有源互感器在工作时要求一定要保证电源的持续和稳定才能正常的进行测量,要求度很高,在数字化变电站的相关测量上,用供电技术对相应模块能够实现持续供电,但是和有源互感器之间的距离会受到限制,激光式供电对互感器的整体使用有着一定的影响,线圈还易受到电磁的干扰,适合使用屏蔽式的传感线圈来解决这一问题,光学式互感器因为有很强的线性度,而且测量的精度结果不易受到电磁的干扰等特点在近些年受到了广泛的关注和研究,通过对它自身工作原理的不断改进和提高,已经成功有效的增加了设备的稳定程度,在我国关于光学互感器的研究也有着不小的成果,正是有着这种非常规的传感器的开发和研究才能为数字化变电站的更好建设和发展打下坚实的基础。
对于数字化变电站来说,网络是它的核心关键,网络的可靠和实时性能对变电站的系统运行会有很大的很直接的影响,只有保证网络的可靠性和拓扑结构的可靠性才能充分的保证整个网络系统的安全运行,在数字化变电站系统中,过程总线和站级总线都是采用的环形拓扑,有很高的可靠保证,在整个的网络设计中,对需要优化的问题还要全面的进行思考,不光要保证可靠性能,还要注重通信时的实时性能,近些年对于实时性的研究也成了焦点问题,通过时间的要求对传送的报文等级划分,对于不同等级的报文就需要采取不一样的通信协议,这样可以保证整个网络的延时性,进而满足了整个系统的实时性,还有很大的待扩展空间,如果网络因为出现故障而无法断开或者因为更新而出现了负载增加时,还能不能继续满足实时性的问题有待进一步的研究和解决。
对于数字化变电站来说,最为基本的就是智能化的一次设备,是由采集数据、识别和执行三个部分组成,数据采集的部分就是使用的新型传感器,这个组成部分可以把电网中产生的所有数据进行收集,通过数字信号传送给其他部分,识别模块是最为就核心的一个部分,它会根据数据采集来的所有数字信号对电网当前
的运行状态进行判断,由断路器的仿真确定合闸时间,对整个电网的运行还可以进行调解,执行模块由控制参数对机构进行相关设置,发现缺陷时还会产生相应的报警信息,为检修提供参考。
这之中必不可少的一个重要元器件就是智能型断路器,它起着很重要的功能作用,对于一些重合闸之后的操作可以实现智能型的控制,通过分析检测系统传送过来的消息进行初步判断,从而确定是产生永久性动作还是短暂动作,通过这样的方式可以判断断路器有没有重合,提高了断路器重合的准确度也减少了频繁错误的合闸动作给电网带来的冲击和影响。
4 结语
正是因为科学的不断发展和技术的不断进步,电力系统也在向着更加现代化的方向努力发展,数字化变电站的改造让设备的性能更加的完善,可靠性也得到了很大程度的提高,数字化技术正在由二次设备向一次设备发展,对变电站未来的自动化运行和管理将会产生很大的影响,不仅能够减少了设备校验工作的时间和进行维护的庞大工作量,还能很大程度的减少变电站的调试时间和人为导致的操作上的失误率,提高了设备的可用性和互操作性,为日后变电站的维护、更新和设备的扩展都带来了很大的方便,同时也实现了信息数据在多个运行系统之间的共享,减少了重复建设和投入成本,提高了变电站的生产效率也保证了设备运行过程中的可靠性,对于促进我国电力事业的发展有着非同小可的意义。
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