【word】 智能化變電站發(fā)展需求與現(xiàn)狀

1、智能化變電站發(fā)展需求與現(xiàn)狀【高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展】黧智能化變電站發(fā)展需求與現(xiàn)狀馮苗1胡玉霞2(1.陜西省電力技校陜西西安710100:2.陜西省米脂縣電力局陜西米脂718100)摘要:基于智能電網(wǎng)的需求,通過對現(xiàn)階段數(shù)字化變電站技術(shù)發(fā)展的分析,總結(jié)了智能化變電站特點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展需求.關(guān)鍵詞:智能化變電站;數(shù)字化變電站;iec61850中圖分類號:tm7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a文章編號:1671-7597(2010)072001501隨著智能電網(wǎng)概念的提出.對變電站技術(shù)提出了進(jìn)一步的要求:通過全網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分層分級的廣域?qū)崟r信息統(tǒng)一斷面采集,實現(xiàn)變電站智能柔性集群及自協(xié)調(diào)區(qū)域控制保護(hù),支撐各級電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和

2、各類高級應(yīng)用;設(shè)備信息和運(yùn)維策略與電力調(diào)度實現(xiàn)全面互動,實現(xiàn)基于狀態(tài)監(jiān)測的設(shè)備全壽命周期綜合優(yōu)化管理;變電站主要設(shè)備逐步實現(xiàn)智能化,為堅強(qiáng)實體電網(wǎng)提供堅實的設(shè)備基礎(chǔ);在全面實現(xiàn)數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步拓展變電站自動化系統(tǒng)的功能,逐步向智能化變電站轉(zhuǎn)變1敦字化變電站投束特點(diǎn)數(shù)字化變電站的技術(shù)核心是數(shù)字化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備,在過程層,間隔層及站控層上,按照國際標(biāo)準(zhǔn)iec61850,實現(xiàn)變電站內(nèi)部以及變電站與集控站聞的信息共享互操作過程.1.1數(shù)字化的一次設(shè)備.數(shù)字化一次設(shè)備包含電子式互感器,智能開關(guān),以及站內(nèi)其它智能設(shè)備.通過實現(xiàn)設(shè)備的就地數(shù)字化,實現(xiàn)了一,二次系統(tǒng)在電氣上的有效隔離

3、,增大了電氣量的動態(tài)測量范圍并提高了測量精度,實現(xiàn)了從常覿變電站的裝置冗余向現(xiàn)代變電站的信息冗余的轉(zhuǎn)變,并為信息集成化應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ).1.2網(wǎng)絡(luò)化的信息交換.數(shù)字化變電站采用基于iec61850的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)通信體系,變電站內(nèi)設(shè)備之間通過高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互,二次設(shè)備不再出現(xiàn)功能重復(fù)的i/o接口,常規(guī)的功能裝置變成了邏輯的功能模塊,真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)及資源共享.1.3面向?qū)ο蠓謱曳植际降慕Ｋ枷?依據(jù)1ec61850面向?qū)ο蠓謱臃植际降慕Ｋ枷?數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)建立了用于信息交互的結(jié)構(gòu)化語義空間.該語義空間不僅具有針對應(yīng)用領(lǐng)域的確定性,一致性,而且能夠被擴(kuò)充和重構(gòu),實現(xiàn)了信息模型和信息語

4、義的一致性,能夠有力的保證互操作性,以及站內(nèi)外信息共享.14信息集成與功能優(yōu)化.在數(shù)字化變電站中,可以有效地獲取電網(wǎng)運(yùn)行的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)以及各種ied裝置的故障和動作信息,實現(xiàn)對操作及信號回路狀態(tài)的有效監(jiān)視,使得原來分散的二次系統(tǒng)裝置,具備了進(jìn)行信息集成和功能合理優(yōu)化,整合的基礎(chǔ),能夠一定程度上實現(xiàn)站域保護(hù),狀態(tài)檢修等基于信息共享的業(yè)務(wù)應(yīng)用.2智鼉化變電站求2.1智能化變電站含義.智能變電站:是采用先進(jìn)的傳感,信息,通信,控制等技術(shù),以智能化設(shè)備,標(biāo)準(zhǔn)化信息平臺,高度集成體化系統(tǒng)為基礎(chǔ),實現(xiàn)變電站實對全景監(jiān)測,自動控制與保護(hù),與站外系統(tǒng)協(xié)同互動等功能,達(dá)到提高變電站運(yùn)行可靠性,優(yōu)化資產(chǎn)利用,減少

5、人工干預(yù),支撐電網(wǎng)安全運(yùn)行,可再生能源靈活接入與退出等目標(biāo)的變電站.2.2智能化變電站發(fā)展要求.首先,應(yīng)擴(kuò)大數(shù)據(jù)采集數(shù)字化的范圍,尤其是非能量流的采集,并在源端規(guī)范數(shù)據(jù)將其信息化,標(biāo)準(zhǔn)化.第二,為智能電網(wǎng)提供可靠,準(zhǔn)確,充分,實時,安全的基礎(chǔ)信息,最終達(dá)到信息描述數(shù)字化,信息采集集成化,信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化,信息處理智能化,信息展現(xiàn)可視化和生產(chǎn)決策科學(xué)化的目的.在信息安全方蕊,遵循電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)有關(guān)行業(yè),國家及國際標(biāo)準(zhǔn),以保證站內(nèi)與站外的通信安全及站內(nèi)信息存儲及信息訪問的安全.第三,應(yīng)以信息模型為手段,描述變電站實體和應(yīng)用,并以之確定設(shè)備功能,以模型配置信息主導(dǎo)自動化系統(tǒng)的自動生成,設(shè)備自動校

6、驗,自動重構(gòu),進(jìn)一步提高變電站自動化水平.第四,應(yīng)實現(xiàn)變電站與調(diào)度,相鄰變電站,電源,用戶之間的協(xié)同互動;站內(nèi)設(shè)備之間也應(yīng)實現(xiàn)進(jìn)一步的互聯(lián)互通,促進(jìn)采用系統(tǒng)級的運(yùn)行控制策略:充分滿足智能電網(wǎng)的互聯(lián),互通和互動需求.最后,在標(biāo)準(zhǔn)信息化平臺建立完善的基礎(chǔ)上,應(yīng)大量采用高級應(yīng)用功能即通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一建模來實現(xiàn)變電站內(nèi)外的信息交互和信息共享,將傳統(tǒng)變電站內(nèi)多套孤立系統(tǒng)集成為基于信息共享基礎(chǔ)上的業(yè)務(wù)應(yīng)用2.3現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展方向2.3.1智能化一次設(shè)備國內(nèi)智能化一次設(shè)備其總體智能化水平還是比較低,當(dāng)前一般通過傳統(tǒng)一次設(shè)備附加智能終端來實現(xiàn),這種方案畢竟屬于傳統(tǒng)開關(guān)上的打補(bǔ)丁方案,不能真正深入到一次設(shè)各內(nèi)

7、部實現(xiàn)功能上的良好集成,更無法就地化實現(xiàn)在線監(jiān)測的功能,在達(dá)到數(shù)字化變電站的效果上未免也打了折扣;因此,設(shè)各廠家加強(qiáng)智能化一次設(shè)備的研發(fā)的投入力度,電網(wǎng)運(yùn)營單位加快狀態(tài)檢修的進(jìn)度勢在必行2.3.2網(wǎng)絡(luò)化的信息交換.數(shù)字化變電站建立在通信體系上,其核心紐帶就是通信,目前已投運(yùn)的變電站采取了防火墻,分層分區(qū)隔離等手段進(jìn)行防護(hù),但防護(hù)的效果仍有待時間的考驗,國內(nèi)對于這方面的研究還不夠深入,對通信網(wǎng)絡(luò)還缺乏實用化的監(jiān)測,控制和評估的方法及手段.2.3.3信息模型.在數(shù)字化變電站建設(shè)中,由于iec61850標(biāo)準(zhǔn)過分強(qiáng)調(diào)了從設(shè)備到模型的抽象過程,而對模型和實體的對應(yīng)確實關(guān)注得不夠多.這導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)中的模型不全

8、面,定義不明確,國內(nèi)廠家在邏輯節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展中存在差異,在變通大量使用ggio的情況下,1ec61850面向?qū)ο蠼５膬?yōu)點(diǎn)基本喪失.另方面,大部分系統(tǒng)集成商尚未達(dá)到能夠通過icd,sob文件自動生成系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)的要求.為提高iec61850實用化程度,相關(guān)單位需要對標(biāo)準(zhǔn)和模型擴(kuò)充以及擴(kuò)充顧則做出進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定;系統(tǒng)集成商也需要進(jìn)一步努力,規(guī)范建模以及加強(qiáng)模型的應(yīng)用開發(fā).2.3.4高級應(yīng)用變電站事故自動處理分析等高級應(yīng)用方面還停留在初級階段,沒有重大突破.按照智能化變電站實現(xiàn)各種站內(nèi)/#f高級應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)對象間的互動,全面滿足智能電網(wǎng)運(yùn)行,控制的要求,設(shè)備廠商,系統(tǒng)集成商還有很多工作要做2.3.

9、5技術(shù)管理模式.由于數(shù)字化變電站強(qiáng)調(diào)了信息的共享和繼承應(yīng)用,電力系統(tǒng)各種領(lǐng)域,各種學(xué)科的系統(tǒng)不再孤立,常規(guī)變電站的保護(hù)專業(yè),自動化專業(yè)及通信專業(yè)工作界面完全打破;數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)工程的設(shè)計模式,調(diào)試模式,運(yùn)行模式和維護(hù)模式也都不同于傳統(tǒng)變電站;這對目前傳統(tǒng)專業(yè)劃分及管理模式,提出了很大的挑戰(zhàn).因此,如何在總結(jié)多年電力生產(chǎn)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)字化變電站帶來的變革,改變設(shè)計方法,重新明確運(yùn)維職責(zé)和范圍,指導(dǎo)運(yùn)行生產(chǎn),規(guī)范運(yùn)維作業(yè)等,已成為運(yùn)行單位亟待研究和解決的問題.參考文獻(xiàn):1國家電網(wǎng)公司科技部,數(shù)字化變電站技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展分析報告2009.7:4.2李巖松,高精度自適應(yīng)光學(xué)電流互感器及其穩(wěn)定性研究,