探讨智能变电站技术应用现状及发展前景
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智能电网技术的发展与应用前景智能电网技术是指利用先进的信息和通讯技术,通过对电网设备和系统进行网络、自动化和智能化改造,实现更加可靠、可持续、经济以及安全的电力配送和管理,提高电网运行效率的一种现代化电网技术。
近年来,伴随着信息科技的迅猛发展,智能电网也得到了前所未有的发展。
以下是智能电网技术的发展与应用前景的分析。
一、智能电网技术的发展潮流随着社会经济的不断发展和电力需求的日益增长,电网的规模和复杂度也不断地提升。
然而,传统的电力生产和传输方式已无法满足这种快速增长的需求,电网的瓶颈和问题也日益凸显。
为了解决这些问题,智能电网技术应运而生。
智能电网技术主要有以下几个方面的发展趋势:1、电网自动化:电网自动化是智能电网技术的一个重要方向。
通过实现设备的自动化监测、控制,实现电网的自主化管理,优化电力的生产与配送效率。
2、信息化:智能电网技术通过大量的信息采集和数据处理,实现在线监测和控制,减少了无效的手工运维,从而大大提高了电网的运行效率。
3、新能源的供给:新能源技术的不断发展和成熟,形成了更加安全、清洁、环保的能源供给体系。
智能电网技术则通过电网的全面联通和配合,实现新能源的合理分配和使用,实现了新能源和传统能源的有机结合。
4、智能集成:智能集成是智能电网技术的另一个发展趋势。
智能集成将信息科技、能源管理、智能决策、物联网等技术完美融合到一起,实现了电网管理的全面化、自主化、智能化。
二、智能电网技术的应用前景智能电网技术的应用前景非常广阔,具体包括以下几个方面:1. 利用智能电网技术对电网进行全面升级,提出了对传统电网的更新升级,建立全新的电力系统以适应经济发展的需要。
2. 智能电网技术实现了不同能源和电力需求的有机结合和调配。
随着多种清洁能源的不断涌现,实现清洁能源的高效整合和利用,降低能源成本,减少能源污染。
3. 智能电网技术有望成为未来城市发展的重要基础设施,实现城市能源的智能化调配,增强城市供电的安全性和可靠性。
电力电子技术中的电力系统人工智能技术随着科技的不断发展,人工智能技术在各个领域都展现出了巨大的潜力和应用前景。
在电力电子技术领域,人工智能技术也日益受到重视,并被广泛应用于电力系统的各个方面。
本文将探讨电力电子技术中人工智能技术的应用现状以及未来发展趋势。
一、智能电网智能电网是当前电力系统领域的热门话题之一,也是人工智能技术在电力电子领域的重要应用方向之一。
智能电网通过引入人工智能算法,实现对电力系统的智能监测、控制和管理,提高了电力系统的稳定性、可靠性和经济性。
例如,智能电网可以利用人工智能技术对电力系统进行实时监测,及时发现并解决潜在的故障隐患,提高了电网的安全性和可靠性。
二、电力系统优化在电力系统的运行和管理过程中,优化是一个关键问题。
人工智能技术通过建立复杂的数学模型和算法,可以对电力系统进行优化调度,实现电力资源的合理分配和利用。
例如,利用人工智能算法优化电力系统的供需匹配,可以有效降低电力系统的运行成本,提高能源利用效率。
三、智能电力设备随着电力设备技术的不断进步,越来越多的电力设备开始集成人工智能技术,实现智能化控制和管理。
例如,智能变电站可以通过人工智能技术实现对电力设备的远程监测和智能维护,提高了电力设备的运行效率和可靠性。
四、人工智能在电力系统安全领域的应用电力系统的安全是保障电网稳定运行的重要保障。
人工智能技术在电力系统安全领域的应用已经取得了一定的进展。
例如,利用人工智能算法对电力系统的安全风险进行预测和识别,可以帮助电力系统运营商及时采取有效的措施,防止安全事故的发生。
五、展望随着人工智能技术的不断发展和成熟,电力电子技术中的人工智能技术将会得到更广泛的应用。
未来,我们可以预见,人工智能技术将进一步提升电力系统的智能化水平,推动电力系统向着更加安全、高效、可靠的方向发展。
因此,电力电子技术领域的从业者应密切关注人工智能技术的发展动态,不断探索其在电力系统中的创新应用,为电力系统的发展注入新的活力和动力。
数字化变电站自动化技术的应用探讨随着电力工业的不断发展和现代化,数字化变电站的自动化技术已经成为当前电力行业主流的趋势。
数字化变电站自动化技术是将先进的信息技术与电力工业相结合的一项技术,它不仅提高了电力供应的可靠性和稳定性,也提高了电力系统运行的效率,为电力工业的快速发展提供了强有力的技术支持。
本文将针对数字化变电站自动化技术的应用探讨做出详细介绍。
一、数字化变电站自动化技术概述数字化变电站自动化技术是指通过先进的计算机技术、网络通信技术、自动控制技术和先进的人机接口技术等多种技术手段对电力系统的变电站进行自动化控制和监控。
数字化变电站自动化技术的最终目的是实现高效、智能、安全、可靠的电力供应,具有较高的经济效益和社会效益。
数字化变电站自动化技术主要包括电力系统监测、自动化控制、保护和信息管理等方面。
在电力系统监测方面,数字化变电站自动化技术可以实现变电站的全过程的实时监测和数据采集,包括电气参数、状态信号、操作信息等;在自动化控制方面,数字化变电站自动化技术可以利用先进的自动化控制系统实现对电力系统的智能化控制;在保护方面,数字化变电站自动化技术可以实现对变电站设备的全程保护,从而防止设备故障对电力系统的损害;在信息管理方面,数字化变电站自动化技术可以实现对电力系统各类信息实时、准确、科学的管理和分析。
二、数字化变电站自动化技术的应用数字化变电站自动化技术的应用可以分为以下几个方面:1、实现电力系统的智能化控制数字化变电站自动化技术可以实现对电力系统的智能化控制。
利用先进的控制技术和高性能的计算机系统,数字化变电站可以实现对电力系统运行状态的实时响应、自动调节和优化控制,提高电力系统的可靠性和稳定性。
同时,数字化变电站还可以实现对电力系统的全面监测,提高系统的运行效率和管理水平。
2、提高电力设备的保护水平数字化变电站自动化技术可以实现对电力设备的全程保护。
利用先进的保护技术和高性能的计算机系统,数字化变电站可以实现对电力设备的实时监测和全面保护,减少设备故障对电力系统的影响,提高设备的使用寿命和维修效率,降低电力系统维护成本。
智能变电站发展前景及其关键技术分析作者:李世存李娟娟来源:《科技与企业》2013年第19期【摘要】近年来,随着电力需要的增长,数字经济的发展,能源政策的调整,电网与客户、电力市场之间的关系越来越近,客户对电能质量的要求也越来越高,传统的电力网络已经不能满足这些发展要求。
由此,智能电网的建设显得尤为重要。
本文阐述了智能变电站的主要特征,描述了智能变电站的发展前景,最后对智能变电站的关键技术进行了分析。
【关键词】智能发电站;发展前景;关键技术;电网随着电力技术的发展,作为智能电网的重要环节,智能变电站负责电网运行数据、变电设备状态、信息的实时采集和发布任务,并支撑电网智能调节和实时调控等,实现了变电站与电源、调度、用户、相邻变电站之间的联系互动。
智能变电站不仅给未来智能电网实现自愈高效等功能提供了技术支持,而且给电网安全运行提供了数据分析基础。
1.智能变电站的特征智能变电站的智能特性主要体现在两个方面:一是智能设备。
智能设备是二次设备的统称,是指智能组件和一次设备的有机结合,包括状态监控装置、测控保护装置、测控装置、保护装置和智能终端等,这些智能组件对设备起到传输、分配电能的作用,还可以实现测量、计量、控制、保护、和检测等功能;二是智能高级应用。
虽然传统变电站已经实现了自动化,但是对于调度机构来说还是相对被动的,而智能变电站可以实现与调度机构的互动。
因为智能组件采集的数据是全景式的,信息量巨大,所以必须通过变电站自动化高级应用模块和信息一体化平台对数据挖掘、分析,来实现设备状态可视化、智能报警和事故综合分析决策等。
2.智能变电站的发展前景及问题作为未来电网的发展方向,智能电网已经渗透到发电、用电、变电、输电、配电、调度、通信信息等各个环节。
在上述这些环节中,智能变电站无疑是最核心的一环。
《2013-2017年中国智能变电站行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》中指出,2011年以后所有新建的变电站必须按照智能变电站技术标准建设,并且重点对枢纽及中心变电站进行智能化改造。
国外变电站发展现状1. 介绍变电站是电力系统中的重要组成部分,用于将电能从发电厂输送到用户。
国外变电站发展现状是一个重要的话题,本文将探讨国外变电站的发展趋势、技术创新以及面临的挑战。
2. 国外变电站发展趋势国外变电站发展呈现以下几个趋势:2.1 智能化随着物联网和人工智能技术的快速发展,智能变电站成为国外变电站发展的重要方向。
智能变电站通过自动化设备和数据分析技术实现智能监控、故障预测和优化运行,提高了电网的可靠性和运行效率。
2.2 可再生能源接入国外越来越多的变电站开始与可再生能源发电设施相结合。
通过将太阳能和风能等可再生能源接入变电站,可以实现清洁能源的大规模利用,促进可持续发展。
2.3 大规模变电站为了应对能源需求的增长和电网的升级,国外变电站正越来越趋向于大规模建设。
大规模变电站可以提高输电能力和电能传输的效率,同时减少对土地资源的占用。
3. 国外变电站的技术创新为了应对不断增长的电力需求和环境保护的要求,国外变电站进行了许多技术创新。
3.1 高压直流输电技术高压直流输电技术是一项重要的技术创新,可以实现远距离大容量的电力传输。
国外许多变电站采用了高压直流输电技术,提高了电力传输的效率,并减少了能源损耗。
3.2 智能监控系统智能监控系统采用传感器和数据分析技术,实时监测变电站设备的运行状态。
通过实时监测和故障预测,可以提高变电站的可靠性和运行效率。
3.3 先进的绝缘技术国外变电站采用了先进的绝缘技术,如气体绝缘开关设备和复合绝缘材料,提高了设备的绝缘性能,减少了设备的故障率。
3.4 安全防护技术国外变电站注重安全防护技术的研究和应用。
例如,通过建立完善的安全管理系统和应急预案,可以减少事故发生的概率并降低事故对电网的影响。
4. 国外变电站面临的挑战虽然国外变电站取得了许多成就,但也面临着一些挑战。
4.1 可靠性和稳定性变电站的可靠性和稳定性对整个电网的运行至关重要。
国外变电站在追求高效率和大容量的同时,也面临着设备故障、灾害风险和恶劣天气等因素的挑战。
变电站综合自动化的历史现状及展望常规变电站的二次设备主要由继电保护、就地监控(测量、控制、信号)、远动、故障录波等装援组成.随着微机技术的发展和在电力系统的普遍应用,近年来,这些装置都开始采用微机型的,即微机保护、微机监控、微机远动等。
这些微机装置尽管功能不一,但其硬件配置却大体相同,装置所采集的量和要控制的对象许多是共同的。
但由于这些设备分属不同的专业,加上管理体制上的一些原因,在变电站上述各专业的设备出现了功能重复、装置重复配置、互连复杂等问题.这就迫切需要打破各专业分界的框框,从全局出发来考虑全微机化的变电站二次设备的优化设计,这便提出了变电站综合自动化的问题。
变电站综合自动化利用微机技术将变电站的二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动装置)经过功能的重新组合和优化设计,构成了对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的综合性自动化系统。
它是计算机、自动控制、电子通讯技术在变电站领域的综合应用,它具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特点。
使变电站综合自动化成为电力系统自动化的发展方向原因有两个方面:一是随着电力系统的发展,对变电站保护和监控的要求发生了很大的变化,而现有的常规保护和监控系统渐渐不能满足要求;二是变电站现有的常规保护和监控系统设计本身具有很多缺点和不足。
1.对变电站保护和监控的要求的变化❖继电保护要求的变化当前的电力系统具有电网规模大、电压等级高和机组容量大的特点.为了最大限度的发挥电网的经济性,电力系统越来越多地运行在其稳定极限附近。
这就要求一旦发生故障,继电保护装置能更快地切除故障。
220KV及以上的超高压输电线路要求的典型故障切除时间≤30ms,严重故障时要求故障切除时间更短;母线保护要求内部故障切除时间≤10ms,能自动识别母线运行方式并作出相应调整,能在近端外部故障下抗CT饱和并可闭锁;差动保护作为变压器的主保护,其关键问题仍是励磁涌流的鉴别.传统的办法是监测差流中的谐波成分,但是对超高压大容量变压器接长距离输电线或低压侧接无功补偿装置时,内部故障电流中也会含有丰富的谐波成分,在这种情况下就难以判别故障还是涌流.❖自动监控装置作用的变化电力系统监控方面最主要的变化在于对监控装置在降低发电成本和跳提高电网运行水平方面的要求越来越高。
2023年智能变电站行业市场分析报告智能变电站是一个正在蓬勃发展的领域,由于国家对于能源行业的支持力度加大,细分领域中也越来越得到重视,智能变电站成为其中的佼佼者。
本文将对智能变电站行业进行市场分析。
一、智能变电站行业现状智能变电站是电网运营系统的重要部分,它采用先进的信息技术与自动化技术,以更高效的方式,更安全、可靠地管理电力系统。
在国家能源互联网战略的推动下,中国智能变电站行业近年来得到了快速的发展。
据统计,2018年中国智能变电站行业市场规模为44.23亿元,2020年市场规模达到了62.05亿元,增长十分迅速。
智能变电站技术领域涉及较广,涵盖了硬件、软件、通信、控制等多个领域。
其中,电力电子技术、通信技术、控制技术三个领域是智能变电站技术中最具代表性的部分。
随着现代物联网、大数据、云计算及人工智能等科技的推广应用,智能变电站安全、自动化、远程可控的需求进一步提升,智能变电站行业呈现高速发展的趋势。
二、智能变电站行业市场分析(一)市场优势1. 国家政策支持国家能源互联网政策下,智能变电站成为电力行业的重要设施和基础。
《十三五规划》明确提出要推动智能变电站建设,加快智能化改造。
各地政府陆续出台政策,大力支持智能变电站的建设与应用。
2. 行业应用普及智能变电站在电力系统中的应用越来越广泛,特别是在电网新建与重建项目中,都会配备一定比例的智能变电站设施。
随着技术的提升和市场的发展,未来智能变电站将在电力系统的供电质量、效率、灵活性等方面带来越来越多的优势。
3. 技术升级智能变电站技术不断升级,由单一的保护、控制、测量等系统组成的变电站,已逐步发展成为拥有数字保护、通讯、数据传输、自适应控制、远程监控、稳态优化等多种智能化装备的综合系统。
智能化技术的不断提高,将为电网节能降耗、安全稳定运行、维护管理带来新的突破。
(二)市场机会1. 高端设备需求随着电力市场的发展,电力行业对节能、环保、安全、智能的要求越来越高。
探讨智能变电站技术应用现状及发展前景
摘要:文章对智能变电站中的关键技术进行介绍,分析这些关键的智能变电站
技术目前的应用情况和存在的问题,并对未来智能变电站技术的发展趋势进行了
展望,以供参考。
关键词:智能变电站;关键技术;应用现状;发展前景
1引言
变电站在电力系统中主要起到将电源和负荷进行连接并且对电压等级进行变
换和对电能进行分配等作用,其发展历程主要是按照继电保护装置和变电站综合
自动化系统的技术变革来进行划分的,并且主要由我国最早的晶体管继电保护向
集成电路保护、微机距离保护以及微机线路保护装置等不同代的产品进行发展。
尤其是随着微处理器以及通信技术的发展,以及微机远动装置功能和性能的提高,
变电站综合自动化系统相关技术取得突飞猛进的进步,推动变电站由常规变电站
逐渐向综合自动化变电站、数字化变电站以及智能变电站方向发展。
2智能变电站的关键技术
2.1电子式互感器
电子式互感器可以根据传感头有无电源分为无源和有源电子式互感器两种,
前者主要包括光电流互感器以及光电压互感器,前者采用光学器件作为传感头,
而且电流互感器采用的原理为法拉第磁光效应,电压互感器采用的原理为波克尔
斯效应。就是对入射光和出射光的偏转角进行检测来计算电流或电压,再进行数
字信号的传输,实现对数据采集方式的改变。而后者所采用的模式为“电气传感+
光纤传输”的方式,并且使用空心线圈来对原有的铁芯进行代替,提高传感线性度
来避免互感器出现饱和的问题。其中的电压互感器将高压向低压进行转变时采用
的是分压原理,在进行模拟量信号向数字信号进行转换时是通过互感器进行调理
的。
2.2智能一次设备
理想智能变电站中的智能一次设备都具有在线监测、智能控制和操动机构电
子化功能,其中通过跳合闸电流、SF6气体密度、压力、温度等都可以实现在线
监测。而且通过这些智能一次设备可以实现对开关本体的保护以及对分合闸脉冲
的控制,以及对开关柜内的环境进行智能和顺序控制,此外还在网络通信联锁功
能的基础上,实现对最佳开断时刻的计算选择。智能一次设备与间隔层设备之间
进行数据交互是通过1个或者多个光纤接口来实现的。
2.3虚拟化设备技术
智能变电站一个显著的特点就是物理设备的虚拟化,就是制造厂家在供应实
际物理装置的同时会提供一个装置的模型,也称为装置能力描述文件。通过装置
能力描述(ICD)文件,并依照61850标准建立统一的通信接口,经过全站配置文件
SCD的配置规则并建立相应的虚端子连接后,使得装置之间的通信可以自动完成。
这也是将来数字化世界的建立基础。
2.4网络通讯技术
智能变电站另一个显著的特点就是网络化通讯技术的应用,网络化的过程就
是变电站运行中产生的实时模拟量以及非实时的模拟量信号和开关量信号传输方
式的改变过程,主要表现在其传输方式由传统的电缆传输向光纤为主的以太网传
输方式进行转变,而且可以通过此种传输方式来完成站内信息的全景共享要求。
在此过程中主要采用了IEC61850标准体系中的GOOSE服务和SV服务,前者主要
是通过GOOSE模型来对变电站事件快速传输的机制进行提供,可以在跳闸和故障
录波启动中应用,而后者是对将SV模型在采样值传输以及相关服务中应用。
3智能变电站技术应用现状
3.1电子式互感器的应用
目前在智能变电站中所应用的电子式互感器与传统的电磁式互感器相比,不
仅表现在结构比较简单以及绝缘性能比较好等方面,且可避免出现磁饱和以及铁
磁谐振等故障,加之通过光纤来进行高压侧和低压侧之间的联系,所以还使其具
有较好的抗电磁干扰能力。在应用中,也表现出一些问题,因此目前变电站中主
要采用电磁式互感器与合并单元的A/D采样模式。
3.2一次设备智能化
智能变电站中通过对二次设备的功能整合来实现一次设备的智能化运行和控
制,一次设备与间隔层设备之间的数据接口是通过合并单元与智能终端等过程层
设备来实现的。在增加了就地装置之后不会对一次设备造成改变,目前只能作为
一种过渡形式。而比较理想的状态就是通过一次设备来对二次设备进行整合,并
且由一次设备自身智能化集成来完成对合并单元和智能终端的功能进行实现,而
且与间隔层设备采用光纤通信的方式进行联系。由于一次设备中的机械结构以及
电气元器件也会受到其运行环境中外界因素的影响,因此还需要深入研究整合入
一次设备的条件。这就是目前智能变电站中仍然采用二次设备来对一次设备进行
整合的原因。
3.3装置就地安放运行的可靠性
目前的智能变电站的就地在汇控柜中集成了合并单元、智能终端以及过程层
的交换机等,但是这些设备容易受到其运行环境中温度和湿度等因素的影响,室
外敞开式变电站更是如此。为了提高汇控柜中的运行环境,不仅要确保此柜的密
封性,还要进行驱潮装置以及空调后者热交换器的安装,但这又增加了设备投资,
也成为长期运行可靠性研究的重点之一,需要通过长期的数据统计和分析来对此
种模式运行可靠性进行进一步的验证。
4智能变电站技术发展前景
4.1站域保护
站域保护与目前所用的微机保护方式相比只是对外部接口方式进行转变,主
要表现在将保护装置中的A/D采样板和开关量板进行去掉,这样就可以实现利用
装置中的电源板、CPU板和光纤接口通讯板来完成保护的逻辑计算功能。可以实
现只用1块CPU板或者少量的CPU板就可以对多个间隔的保护和计算,这样节省
间隔层保护装置的数量。即站域保护的方式就是可以根据电压等级的不同对间隔
层装置进行集中配置,满足变电站自动化系统结构中对于间隔层集中以及过程层
分散的分层分布式结构的要求。
4.2就地化保护
据统计,由于智能站保护与一次设备之间增加了一个智能终端,使得智能站
相较传统站保护跳闸延时增加了四毫秒,虽然在继电保护方面没有太大的影响,
但对于电能量的损耗还是相当巨大的,且增加一层装置无疑增加了一层的风险。
因此考虑在使用航空插头并统一规定保护设备的对外的端子的情况下,使用工业
化外壳的就地化保护装置,是一个发展方向。这种保护既可以在户外接受耐寒耐
热防潮等条件下正常工作,直接完成继电保护功能。又通过SMV规约把采样值送
传送给设置在主控室的测控装置,同时也接收保测控装置的控制命令并执行。
4.3专用交换机
变电站在采用目前的商用交换机且按照端口地址表来对地址进行寻找以及对
数据进行交换时,就要使用虚拟局域网技术来对过程层端口的数据流量进行控制。
这样就可以确保此交换机中的不同端口接入固定的装置且可以固定其数据流向,
避免地址寻找过程的重复。在智能变电站运行中对其中一部分功能的进行利用,
这就需要应用专用交换机来对SCD文件进行识别,而且通过此文件的导入而对交
换机不同端口之间的数据走向进行固定,这样就可以实现对交换机功能配置的简
化以及组网方式下通信可靠性的提高。而且还可以将此种专用交换机与网络记录
分析仪进行结合,其中的交换机主要实现数据的前置预处理功能,而网络记录分
析仪处理能力和速度就得以进一步提高。
5结语
目前的智能变电站与常规变电站相比具有很大的进步,但是在现有技术下,
智能变电站实现方式还不是最为理想的方式,因此未来仍需要在加大对智能变电
站技术的深入研究,随着通信技术以及一次设备智能化技术的发展,增强智能变
电站技术的成熟度以及应用功能,发挥其独特优势来促进我国智能变电站技术水
平的提高和电力行业的发展。
参考文献:
[1] 苟旭丹. 新一代智能变电站技术的研究应用与发展[J]. 四川电力技术, 2015,
38(2):89-94.
[2] 卜少明. 智能变电站关键技术应用与研究[J]. 电工文摘, 2016(3):8-10.