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淺談智能變電站運維係統化管理的分析及應用

更新時間:2023-11-07 點擊次數:346

摘要:隨著我國經濟社會(hui) 的快速發展和進步,對用電需求得到了快速的提高,其中用戶對於(yu) 用電安全提出了更高的要求,這就要求相關(guan) 部門加強變電站的建設,尤其對於(yu) 目前智能變電站的變電運維安全和設備維護進行積的,社會(hui) 電力的充足供應,對用戶進行安全的供電,社會(hui) 的健康發展。此外還需要積的智能變電站的良好運行,輸出穩定的電力供應,為(wei) 社會(hui) 的良好運行提供保證。同時要根據智能變電站的實際運行特點,進行有針對性的運維管理,提高管理效率,智能變電站運維係統管理工作的良好運行。所以本文主要分析的就是如何加強智能變電站運維係統化管理,進而提出以下內(nei) 容,希望能夠為(wei) 同行業(ye) 工作人員提供相應的參考價(jia) 值。

關(guan) 鍵詞:智能;變電站;運維;係統化;管理;分析

0引言

隨著我國綜合國力的提高,對於(yu) 電力的需求也是與(yu) 日俱增,因此作為(wei) 供電環節中非常重要的智能變電站,在供電方麵起著至關(guan) 重要的作用。人們(men) 的生活離不開電的運作,而在這其中電力站是非常關(guan) 鍵的重要組成部分。它不僅(jin) 能夠將電力係統進行合理的運用,而且也能夠發揮出巨大的效應。當下變電站在進行智能化工作的過程中,需要使用數字網絡相關(guan) 設施以及不同的運轉體(ti) 係,從(cong) 而集中管理變電站。相關(guan) 工作人員要對設備進行及時的維護和保養(yang) ,設備的良好運行,為(wei) 社會(hui) 充足持續穩定供電奠定良好的基礎。

1分析智能變電站

1.1智能變電站的概述

對於(yu) 智能變電站而言,主要是將變電站信息的收集和處理以及傳(chuan) 輸、輸出整個(ge) 過程從(cong) 以往的模擬信息轉變成為(wei) 數字信息內(nei) 容,在此基礎上創建適合電力運輸的通信係統和網絡。智能變電站設備之間的通信通過數字化信息進行傳(chuan) 輸和交換,隨著電壓和電流互感器電子技術的發展以及自動化係統中網絡技術的應用,了智能變電站的使用和發展。

1.2分析智能變電站的之處

對於(yu) 智能變電站而言,和傳(chuan) 統的變電站進行對比,傳(chuan) 統的變電站更加專(zhuan) 注於(yu) 實現資金支持以及自身需求功能,然而智能變電站主要專(zhuan) 注於(yu) 實現目標,在設備方麵智能變電站主要強調具有更程度的智能設備概念,智能變電站能夠提供傳(chuan) 統變電站所缺乏的智能集成。從(cong) 係統角度看,智能變電站能夠更好地滿足電力係統的所有運行要求,整合電力網絡的傳(chuan) 輸,以及確保變電站與(yu) 變電站之間以及變電站與(yu) 控製之間的協調與(yu) 統一。智能變電站提高了電力係統的運行水平,智能變電站主要由兩(liang) 層網絡和三層結構組成。然而兩(liang) 層網絡主要是為(wei) 站點控製平麵網絡以及過程級網,三次結構主要包括過程級別以及機架級別和站點控製級別。

2分析智能變電站運維係統化管理措施

2.1需要積強化智能變電站管理和建設

對於(yu) 智能變電站而言,在實際進行建設的過程中,要高度重視整個(ge) 變電站的運行狀態,要保證其安全和可靠性,在變電站建設的過程中,要具有簡潔感和使用感,使其能夠讓運維人員更加輕鬆地進行操作。在此之外,也要提高設備的整體(ti) 裝備水平。如果變電站選用的是普通電流,建議使用電纜接入的方式進行采樣,這樣才能減少更多的中間環節。在智能變電站的科研單位中,要對電子互感器的科研方麵加大力度,而且還要重視整個(ge) 穩定性,在服務智能變電站的過程中,要具備較高的工作效率,智能變電站快速穩定的發展,為(wei) 電力企業(ye) 的穩定發展進行保駕護航。

2.2積完善智能變電站的監控係統功能

對於(yu) 智能變電站而言,其監控畫麵存在一定的問題,例如缺少一個(ge) 統一的標準和模式,這樣就會(hui) 導致智能變電站進行監控的過程中出現的各種各樣問題,再加上智能變電站在傳(chuan) 送信息的過程中通常采用的報文方式,這樣就要對信息進行的規範才能解決(jue) 這一複雜流程,保證智能變電站更加安全和穩定的運行,因此實際工作中要引起相關(guan) 工作人員的高度重視。

2.3重視變電站運維管理網絡交換機設備

對於(yu) 智能變電站而言,一般情況下都是通過光纖來進行連接的,不僅(jin) 能夠簡化屏櫃之間的聯係,也可以讓變電站交換機使用量進一步增加,各個(ge) 交換機上都有很多接口插入光纖。如果端口無法定位光纖的話,就會(hui) 導致後期在管理以及維護方麵無法正常運營。作為(wei) 施工人員要將光纖進行合理定位,要根據設計圖紙進行規範操作,設備安裝的過程當中一定不能選擇在土建施工,不然的情況下將會(hui) 導致其粉塵等諸多的汙染物質對其他設備接口帶來影響,也會(hui) 對後期的穩定運行帶來不同程度的影響。

3安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化係統

3.1方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動化監控係統在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成,並用分層、開放式網絡係統實現連接。站控層設備包括監控主機,提供站內(nei) 運行的人機聯係界麵,實現管理控製間隔層設備等功能,形成全站監控,並與(yu) 遠方監控、調度通信;間隔層由若幹個(ge) 二次子係統組成,在站控層及站控層網絡失效的情況下,仍能獨立完成間隔層設備的就地監控功能。

針對工程具體(ti) 情況,設計方案具有高可靠性,易於(yu) 擴充和友好的人機界麵,性能價(jia) 格比*,監控係統由站控層和間隔層兩(liang) 部分組成,采用分層分布式網絡結構,站控層網絡采用TCP/IP協議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。

3.2應用場所:

適用於(yu) 公共建築、工業(ye) 建築、居住建築等各行業(ye) 35kV以下電壓等級的用戶端配、用電係統運行監視和控製管理。

3.3係統結構

3.4係統功能

3.4.1實時監測

Acrel-1000變電站綜合自動化係統,以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態,實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態監視各配電回路斷路器、隔離開關(guan) 、地刀等合、分閘狀態及有關(guan) 故障、告警等信號。

3.4.2報警處理

監控係統具有事故報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號;預告報警包括一般設備變位、狀態異常信息、模擬量或溫度量越限等。

1)事故報警。事故狀態方式時,事故報警立即發出音響報警(報警音量任意調節),操作員工作站的顯示畫麵上用顏色改變並閃爍表示該設備變位,同時彈窗顯示紅色報警條文,報警分為(wei) 實時報警和曆史報警,曆史報警條文具備選擇查詢並打印的功能。

事故報警通過手動,每次確認一次報警。報警一旦確認,聲音、閃光即停止。

次事故報警發生階段,允許下一個(ge) 報警信號進入,即次報警不覆蓋上一次的報警內(nei) 容。報警處理具備在主計算機上予以定義(yi) 或退出的功能。

2)對每一測量值(包括計算量值),由用戶序列設置四種規定的運行限值(物理下限、告警下限、告警上限、物理上限),分別定義(yi) 作為(wei) 預告報警和事故報警。

3)開關(guan) 事故跳閘到次數或開關(guan) 拉閘到次數,推出報警信息,提示用戶檢修。

4)報警方式。

報警方式具有多種表現形式,包括彈窗、畫麵閃爍、聲光報警器、語音、短信、電話等但不限於(yu) 以上幾種方式,用戶根據自己的需要添加或修改報警信息。

3.4.3調節與(yu) 控製

操作員對需要控製的電氣設備進行控製操作。監控係統具有操作監護功能,允許監護人員在操作員工作站上實施監護,避免誤操作。

操作控製分為(wei) 四級:

級控製,設備就地檢修控製。具有優(you) 先級的控製權。當操作人員將就地設備的遠方/就地切換開關(guan) 放在就地位置時,將閉鎖所有其他控製功能,隻進行現場操作。

二級控製,間隔層後備控製。其與(yu) 第三級控製的切換在間隔層完成。

第三級控製,站控層控製。該級控製在操作員工作站上完成,具有遠方/站控層的切換。

第四級控製,遠方控製,優(you) 先級。

原則上間隔層控製和設備就地控製作為(wei) 後備操作或檢修操作手段。為(wei) 防止誤操作,在任何控製方式下都需采用分步操作,即選擇、返校、執行,並在站級層設置操作員、監護員口令及線路代碼,以確保操作的性和正確性。對任何操作方式,保證隻有在上一次操作步驟完成後,才進行下一步操作。同一時間隻允許一種控製方式。

納入控製的設備有:35kV及以下斷路器;35kV及以下隔離開關(guan) 及帶電動機構的接地開關(guan) ;站用電380V斷路器;主變壓器分接頭;繼電保護裝置的遠方複歸及遠方投退連接片。

3)定時控製。操作員對需要控製的電氣設備進行定時控製操作,設定啟動和關(guan) 閉時間,完成定時控製。

4)監控係統的控製輸出。控製輸出的接點為(wei) 無源接點,接點的容量對直流為(wei) 110V(220V)、5A,對交流為(wei) 220V、5A。

3.4.4用戶權限管理

係統設置了用戶權限管理功能,通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作係統可以定義(yi) 不同操作權限的權限組(如管理員、維護員、值班員組等),在每個(ge) 權限組裏添加用戶名和密碼,為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的保障。

4係統硬件配置

應用場合

型號

圖 片

保護功能

35kV變電站綜合自動化係統

Acrel-

1000

33

可顯示變電站主接線圖,模擬配電網絡運行,實現無人值班模式;根據順序事件記錄、曆史曲線、故障錄波,協助運維人員實現快速故障分析、定位和排除問題,盡量縮短停電時間;實時采集各回路、設備的電流、電壓、功率、電能以及諧波、電壓波動等參數,對配電係統和用電設備進行用能分析和能效管理

網關(guan)

ANet-

2E8S1

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8路RS485串口,光耦隔離,2路以太網接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA等協議的數據接入,ModbusTCP(主、從(cong) )、104(主、從(cong) )、建築能耗、SNMP、MQTT等協議上傳(chuan) ,支持斷點續傳(chuan) 、XML、JSON進行數據傳(chuan) 輸、支持標準8GBSD卡(32GB)、支持不同協議向多平台轉發數據;每個(ge) 設備的多個(ge) 報警設置。輸入電源:AC/DC220V,導軌式安裝。

35kV/10kV/6kV

弧光保護

ARB5-M

主控單元,可接20路弧光信號或4個(ge) 擴展單元,配置弧光保護(8組)、失靈保護(4組)、TA斷線監測(4組)、11個(ge) 跳閘出口;

ARB5-E

擴展單元,多可以插接6塊擴展插件,每個(ge) 擴展插件可以采集5路弧光信號:

ARB5-S

弧光探頭,可安裝於(yu) 中壓開關(guan) 櫃的母線室、斷路器室或電纜室,也可於(yu) 低壓櫃。弧光探頭的檢測範圍為(wei) 180°,半徑0.5m的扇形區域;

35kV/10kV/6kV

進線櫃電能質量

在線監測

APView500

6192c06d2027abc5fae276484deeb26

相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發及定時錄波,波形實時顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲(chu) ,內(nei) 存32G,16D0+22D1,通訊2RS485+1RS232+1GPS,3以太網接口(+1維護網口)+1USB接口支持U盤讀取數據,支持61850協議。

35kV/100kV/6kV

間隔智能操控、

節點測溫

ASD500

D:\薑建妹工作\03-部門產(chan) 品資料\2020年資料\智能配電產(chan) 品圖品2019.12.13\ASD\新版\ASD300(III)\HG9A5396.JPG

5寸大液晶彩屏動態顯示一次模擬圖及彈簧儲(chu) 能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫溫度控製及顯示、遠方/就地、分合閘、儲(chu) 能旋鈕預分預合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體(ti) 感應、櫃內(nei) 照明控製、1路以太網、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓櫃內(nei) 電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈衝(chong) 輸出、4~20mA輸出;

35kV/10kV/

6kV傳(chuan) 感器

ATE400

00c847d7cad888672b40e9de77f7a18

合金片固定,CT感應取電,啟動電流大於(yu) 5A,測溫範圍-50-125℃,測量精度±1℃;無線傳(chuan) 輸距離空曠150米;

35kV/10kV/6kV

間隔電參量測量

APM830

8a3951e88d337b0bb51d8c2e1fa75a5

三相(1、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2D1+2D0,RS485/Modbus,LCD顯示;

變壓器繞組

溫度檢測

ARTM-8

639ab4d5c09c0be9b988db967af34b4

8路溫度巡檢,預埋PT100,RS485接口,2路繼電器輸出;

變壓器接頭測溫低壓進出線櫃接頭測溫

ARTM-Pn-E

a448bd195c64c52c0ec60e59c912905

無線測溫采集可接入60個(ge) 無線測溫傳(chuan) 感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊;

ATE400

00c847d7cad888672b40e9de77f7a18

合金片固定,CT感應取電,啟動電流大於(yu) 5A,測溫範圍-50-125C,測量精度±1℃;無線傳(chuan) 輸距離空曠150米;

櫃內(nei) 環境溫濕度

AHE100

a04bb4d86f4f1c4cc88bfeaf8c13565

無線溫濕度傳(chuan) 感器,溫度精度:±1℃,濕度精度:±3%RH,發射頻率:5min,傳(chuan) 輸距離:200m,電池壽命:≥3年(可更換)

ATC600

3d06a4e583dd966c290bafca4c63cb2

兩(liang) 種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳(chuan) ,ATC600-Z到ATC600-C的傳(chuan) 輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收AHE傳(chuan) 輸的數據,1路485,2路報警出口。

應用場合

型號

圖 片

保護功能

其他功能

35kV/10kV/

6kV進線

AM6-L

綜保(1)

綜保(1)

三段式過流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護;

操作回路、

雙以太網口、

雙485口、

2路4-20mA變

送輸出、

故障錄波、

GPS對時、

全電量測量

直流量測量

35kV/10kV/

6kV饋線

AM6-L

三段式過流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護;

35kV主變

(2000kVA以上)

AM6-D2/

AM-3

兩(liang) 圈變/三圈變差動速斷保護、比例製動差動保護;

AM6-TB

變壓器後備保護測控、三段式過流保護(帶方向、複合電壓閉鎖)、非電量保護、啟動通風保護、PT斷線告警、遙調升檔、遙調降檔、遙調急停;

35kV/10kV/

6kV廠用變

AM6-S

三段式過流保護(帶方向、複合電壓閉鎖)、零序過流、過負荷保護(告警/跳閘)、控故障告警、PT斷線告警、非電量保護;

35kV電機

(2000kW以上)

AM6-MD

差動速斷保護、比例差動保護、過流、過負荷、堵轉等電機綜合保護;

10kV/6kV

異步電機

AM6-M

兩(liang) 段式過流/零序過流/負序過流保護、過負荷保護(告警/跳閘)、低電壓保護、PT斷線告警、堵轉保護、啟動超時、熱過載保護、電壓不平衡;

35kV/10kV/6kV

PT監測

AM6-UB

PT並列/解列、PT監測;

10kV/6kV

電容器

AM6-C

兩(liang) 段式過流/零序過流保護、過負荷保護(告警/跳閘)、PT斷線告警、過電壓/欠電壓跳閘、不平衡電壓/電流保護;

35kV/10kV/

6kV母聯

AM6-B

兩(liang) 進線備投/母聯備投/自適應備投、聯切備投、三段式過流保護(帶方向、複合電壓閉鎖)、PT斷線告警、過負荷聯切/告警、檢同期、合環保護;

5結語

總而言之,在麵對著新形勢快速發展的背景下,智能變電站要提高變電運維安全和設備維護的整體(ti) 水平,使其能夠我國經濟建設的快速發展,現如今整個(ge) 社會(hui) 已經進入到科技化的發展階段中,導致更多的人在展開用電的過程中追求智能。當變電站的整個(ge) 運維狀態以及維護能夠得到完善的處理,就能夠為(wei) 信息網絡、自動化技術等提供更加的技術保障。雖然目前智能化變電運維技術使用的過程中依舊存在著技術上的不足,但隻要不斷加強對操作隊伍的培訓,完善其中出現的問題,就能夠讓電網係統中的變電運維效率得到提高,終為(wei) 整個(ge) 社會(hui) 建設的快速發展作出一定的貢獻。

參考文獻

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[2]王鬆,陳早,陳明.智能變電站繼電保護免配置文件技術探討[J].浙江電力,2021,40(08):65-71.

[3]何丹東(dong) ,沈傑鑫,杜兆廣,徐路強,李龍飛.智能變電站運維隱患危險點分析及探究[J].電力設備管理,2021,99(07):132-133.

[4]楊家騰.智能變電站運維係統化管理探索.

[4]安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版.

安科瑞侯文莉

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