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2019-12-25
摘要：面對能源的緊缺，“環(huán)保、低碳、可持續(xù)發(fā)展”逐步成為各國能源政策的主旋律，隨著范圍內(nèi)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的推進(jìn)，智能變電站建設(shè)成為一個(gè)熱點(diǎn)。本文簡述了智能變電站的概念和特點(diǎn)，并對智能變電站中的關(guān)鍵技術(shù)和構(gòu)建方式進(jìn)行了探討，使我們更清晰的認(rèn)識到智能變電站在各個(gè)領(lǐng)域的全新技術(shù)上有著更為廣闊的前景。
科學(xué)技術(shù)的不斷更新和社會的飛速發(fā)展，使人們對電能的需求量越來越大，而依賴性也越來越顯著，與之而來的結(jié)果是電能、客戶、電網(wǎng)三者間的聯(lián)系更加的緊密。客戶對電能質(zhì)量要求的逐步提高，電能需要供應(yīng)的范圍也在不斷的擴(kuò)大，面對這種情況，就需要加速對電網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)和完善。只有電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大且安全穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)的供電和客戶的用電才會有所保障，為了符合當(dāng)前社會的發(fā)展現(xiàn)狀，在加強(qiáng)變電站的建設(shè)時(shí)，要堅(jiān)守著節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的原則。智能變電站不但負(fù)責(zé)電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，還承擔(dān)著監(jiān)控、調(diào)節(jié)電網(wǎng)運(yùn)行中各種*、復(fù)雜設(shè)備的應(yīng)用工作，實(shí)現(xiàn)了相鄰變電站之間、變電站和客戶之間等不同方面互動關(guān)系的生成。此外，智能變電站負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)任務(wù)不但給電網(wǎng)的正常、安全運(yùn)行提供了很好的保障，也為在將來的智能電網(wǎng)運(yùn)用中實(shí)現(xiàn)不同的功能提供了重要作用和依據(jù)。本文從智能變電站的概念、特點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)和構(gòu)建方式幾個(gè)不同層面進(jìn)行了探討。
1 智能變電站的概念簡介和特點(diǎn)分析
1.1 概念簡介
智能變電站主要是以信息數(shù)字化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化和通信平臺網(wǎng)絡(luò)化作為一般要求，并且具有環(huán)保節(jié)能、安全可靠、集成和低碳等不同性能構(gòu)成的智能型設(shè)備，通過智能變電站可以很好的實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部的各項(xiàng)基本功能，來保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行。同時(shí)還可以根據(jù)高級應(yīng)用的功能來進(jìn)行在線分析和決策、協(xié)同合作以及智能調(diào)節(jié)等方面，發(fā)揮變電站的各種作用。
1.2 智能變電站的特點(diǎn)
智能變電站的有多方面的特點(diǎn)，在本文中我們就低碳環(huán)保、交互性和可靠性三個(gè)方面進(jìn)行分析。
1.2.1 智能變電站能實(shí)現(xiàn)很好的低碳環(huán)保效果
在智能變電站中，傳統(tǒng)的電纜接線不再被工程所應(yīng)用，取而代之的是光纖電纜，在各類電子設(shè)備中大量使用了高集成度且功耗低的電子元件，此外，傳統(tǒng)的充油式互感器也沒有逃脫被淘汰的命運(yùn)，電子式互感器將其取而代之。不管是各種設(shè)備還是接線手段的改善，都有效的減少了能源的消耗和浪費(fèi)，不但降低了成本，也切實(shí)的降低了變電站內(nèi)部的電磁、輻射等污染對人們和環(huán)境形成的傷害，在很大程度上提高了環(huán)境的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了變電站性能的優(yōu)化，使之對環(huán)境保護(hù)的能力更加顯著。
1.2.2 智能變電站具有良好的交互性
智能變電站的工作特性和負(fù)擔(dān)的職責(zé)，使其必須具有良好的交互性。它負(fù)責(zé)的電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，就要求他必須具有向電網(wǎng)回饋安全可靠、準(zhǔn)確細(xì)致的信息功能。智能變電站在實(shí)現(xiàn)信息的采集和分析功能之后，不但可以將這些信息在內(nèi)部共享，還可以將其和網(wǎng)內(nèi)更復(fù)雜、高級的系統(tǒng)之間進(jìn)行良好的互動。智能電網(wǎng)的互動性確保了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
1.2.3智能變電站可靠性特點(diǎn)
客戶對電能的基本要求之一就是可靠性，智能變電站具有高度的可靠性，在滿足了客戶需求的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的高質(zhì)量運(yùn)行。因?yàn)樽冸娬臼且粋€(gè)系統(tǒng)的存在，容易出現(xiàn)牽一發(fā)動全身的現(xiàn)象，所以變電站自身和內(nèi)部的所有設(shè)施都具有高度的可靠性，這樣的特性也就要求變電站需要具有檢測、管理故障的功能，只有具有該功能才可以有效地預(yù)防變電站故障的出現(xiàn)，并在故障出現(xiàn)之后能夠快速的對其進(jìn)行處理，使變電站中的工作狀況始終保持在jia狀態(tài)。
2 智能變電站存在的重點(diǎn)技術(shù)
2.1 智能變電站中分布式電源的引用
智能變電站將分布式電源引入進(jìn)來，能夠增強(qiáng)智能電網(wǎng)的安全靈活性，在運(yùn)行效率上也有顯著的提升，此外，在配電系統(tǒng)中也改變了單項(xiàng)潮流網(wǎng)絡(luò)的存在，使其從單向電源輻射的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變成為一個(gè)多源型的網(wǎng)絡(luò)。原來的變電站內(nèi)的保護(hù)措施和保護(hù)行為的出現(xiàn)都是針對單項(xiàng)潮流網(wǎng)絡(luò)的，現(xiàn)在單項(xiàng)潮流網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣途W(wǎng)絡(luò)將會使以前的保護(hù)行為和保護(hù)措施變得不再安全可靠。根據(jù)這種轉(zhuǎn)變，接入分布式電源后對智能變電站繼電保護(hù)的作用提出更大的挑戰(zhàn)。
2.2 智能變電站中硬件的集成技術(shù)
隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電網(wǎng)硬件系統(tǒng)中開始有了描述語言的硬件，描述語言的硬件的出現(xiàn)使智能變電站在設(shè)計(jì)應(yīng)用上有了集成、自動以及模型化的特點(diǎn)。以上特點(diǎn)使得硬件系統(tǒng)中出現(xiàn)了功能全面的模塊化的規(guī)劃，能夠?qū)⒁恍┎煌倪壿媶栴}固化到智能變電站內(nèi)部的設(shè)備上，由軟件的控制到達(dá)硬件的應(yīng)用。從而確保了設(shè)計(jì)應(yīng)用的準(zhǔn)確、可靠，同時(shí)也解決了信息傳送中的關(guān)鍵問題。
2.3 智能變電站中軟件的構(gòu)件技術(shù)
智能變電中的軟件技術(shù)和硬件技術(shù)相輔相成，兩者形成完美的協(xié)作。軟件系統(tǒng)是保證智能變電站正常運(yùn)行的靈魂和鑰匙，其不但能夠?qū)崿F(xiàn)信息控制和監(jiān)控功能，還可以將相量測量單元(PMU)、錄波等功能進(jìn)行集成 ，這就完成了變電站內(nèi)部的區(qū)域疾控、在線狀態(tài)監(jiān)督、遠(yuǎn)程操作等高級功能。對于保證日益龐大和復(fù)雜的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高自動化程度具有深遠(yuǎn)意義。
3 智能變電站構(gòu)建方式探究
3.1 智能變電站中的智能設(shè)備
智能設(shè)備是為了配合智能變電站的發(fā)展和改善而提出的，也是為了和智能變電站相配套，使其運(yùn)轉(zhuǎn)良好而產(chǎn)生的。智能設(shè)備通過收集電網(wǎng)的運(yùn)行信息進(jìn)行連續(xù)的評估、監(jiān)測、分析，如果設(shè)備故障有隱患和異常發(fā)生時(shí)，能夠依靠分析的結(jié)果進(jìn)行檢修和管理。智能設(shè)備的投入使得智能變電站中的其它設(shè)備工作狀態(tài)良好，同時(shí)還能夠完成變電站內(nèi)的評估和監(jiān)督任務(wù)，如此一來，就使調(diào)度在系統(tǒng)上有了更為科學(xué)合理的依據(jù);還能夠在故障和壽命中對設(shè)備進(jìn)行判斷和估測，使站內(nèi)技術(shù)在實(shí)行狀態(tài)檢修上得到更加充分的支撐。
3.2 智能變電站中的體系架構(gòu)
如果將智能變電站中傳統(tǒng)的體系架構(gòu)和智能變電站的體系架構(gòu)進(jìn)行比較，傳統(tǒng)的體系架構(gòu)的功能明顯的要少于智能變電站的體系架構(gòu)的功能，而緊湊程度也是前者要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于后者，而在將來的發(fā)展中智能變電站中的體系架構(gòu)也較為符合未來的技術(shù)趨勢。此外，智能變電站中的體系架構(gòu)是將智能組件和高壓設(shè)備組件兩者結(jié)合而成，也將一、二次設(shè)備進(jìn)行了融合，但是這些改變還不能夠使其符合現(xiàn)代智能供電站的需求。所以，設(shè)備采用了將硬件設(shè)計(jì)模塊化的改變，這使得站中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和共享的互動行為有了很大改善。
3.3繼電保護(hù)和信息安全
因?yàn)閭鹘y(tǒng)的供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)功能不夠完善和精確，當(dāng)智能變電站出現(xiàn)以后，就采用了開放式保護(hù)控制的措施,該措施不用提前固定，是跟隨電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的變化進(jìn)行保護(hù)調(diào)控的動態(tài)調(diào)整從而符合智能電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求。為了保證電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)安全，需要建立一個(gè)信息安全檢測系統(tǒng)，可以進(jìn)行防護(hù)、監(jiān)督、響應(yīng)和恢復(fù)等操作，從而保證智能變電站的信息完整、安全可靠、不會泄露等?？梢圆扇》阑饓蜌⒍拒浖约凹用艿炔煌绞絹肀ＷC智能變電站內(nèi)的信息狀態(tài)的安全。
4 總結(jié)
由上文可知，智能變電站在整個(gè)供電過程中占有非常重要的位置，也發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。我國的智能變電站出現(xiàn)的時(shí)間較晚，其中管理操控的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的投入都比較的單薄，要想構(gòu)建出節(jié)能、環(huán)保、高效的集成信息平臺還要加緊努力。相信經(jīng)過相關(guān)部門的努力、人們的配合以及高科技技術(shù)力量的投入，一定能迎來智能變電站精彩的明天。
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