66kV智能变电站无人值班技术的应用与智能化建设研究.pdf

科技论坛 在 66kV 智能变电站中应用无人值班技术， 能够显著提高信息 采集的效率和精度， 实现对电力信息无人值守的高精度测量和及时 控制， 显著改善了变电设备的应用环境， 有效降低了变电站人员密 度， 提高了变电运行效率， 降低了变电运行对人的依赖。 1 66kV 智能变电站无人值班技术 66kV 智能变电站无人值班技术主要有智能一次设备、电子互 感器、 智能二次设备、 变电站设备智能监测系统等自动化技术与设 备。 1.1 智能化一次设备 1.1.1 变电站电子互感器。 电子互感器是 66kV 智能变电站的特 殊设备， 有着动态范围大， 抗干扰性能强和绝缘能力强的优势， 是一 种高数字输出能力和通信能力的互感器设备，接口方便，在 66kV 智能变电站中的应用能够改变变电站内通信方式， 有效加强一次设 备和二次设备之间的信息沟通。电子互感器和现场总线技术相配 合， 能够实现多点对多点的高性能数据通信， 代替传统变电站二次 设备系统中大量的数据通信电缆，有效解决了二次接线复杂的问 题， 相应的， 测量系统和保护系统结构也得到了有效简化， 降低了二 次接线的误差风险。和传统的电压电流互感器相比， 智能化电子互 感器工作更加安全可靠， 不会出现短路和开路等故障， 降低了变电 站维护工作量， 为变电站无人值守打好了通信硬件基础。 1.1.2 智能化一次开关设备。66kV 智能化变电站采用了智能化 的一次开关设备， 依赖智能组件柜中的智能组件实现开关设备的智 能化开闭， 除了基本的开关功能， 还具有更多其他智能化的功能， 如 开关隔离、 地刀操作、 断路器、 内部间隔联锁、 闭锁、 报警、 信号指示 等数字化功能， 而且能够和二次设备进行通信， 实现其他设备的闭 锁和操作控制， 成为真正意义上的智能化开关。一般情况下智能化 一次开关智能组件都是生产厂家直接统一化集成在设备上， 将一次 设备和二次设备充分结合起来， 进一步简化了一次设备和二次设备 之间的接线， 降低了施工成本， 同时也为变电站设备故障排除提供 了方便。 与此同时， 智能化开关设备有着更强的抗干扰性能， 解决了 变电站内电磁干扰问题， 凭借自身的自检能力， 智能化开关需要的 控制电缆数量更少， 地磁干扰监测与维护工作量大大降低， 是一次 系统自动化运行的基础。 1.1.3 智能化主变。66kV 智能化主变尽量选择结构简单、 运行 经济、 性能稳定、 状态监测和故障维修方便的结构类型。66kV 智能 化主变已经能够实现自身状态的监控和智能控制， 并且还能够实现 智能化功能的进一步集成。除了油色谱装置在线监测设备， 其余智 能化功能都可以直接集成在智能化组件柜中， 实现主变设备控制和 运行监测。 智能化功能在智能化组件柜中的集成明显提高了主变设 备运行的安全性和稳定性， 同样减少了主变控制电缆数量， 有着经 济合理、 技术先进、 功能全面、 安全稳定的优势， 将主变的定期维护 工作转变为预防性维护和实时状态监测， 是无人值班变电站最核心 的智能化与自动化技术设备。 1.2 智能化二次设备。 66kV 无人值守智能化变电站智能化二次 设备主要有自动化系统、 安全保护装置两类， 无人值守变电站内要 设置一个全面的自动化监控系统， 实时监控变电站内设备的运行参 数， 通过内网实现变电站设备运行状况的远程监控， 稳定性和可靠 性很高。自动化检测与控制系统采用统一的通信协议， 将站内所有 设备分为工作设备和监控设备两类， 设备之间的通信均通过高速内 网实现， 设备之间不存在沟通障碍， 而且变电站自动控制系统数据 和电网信息平台之间能够进行高质量的信息共享， 消除了变电站相 关设备配置的重复性。自动化控制系统中设置有跳闸、 合闸以及联 合闭锁等功能， 能够实现不同厂家设备的快速集成， 通过通信网络 和光纤传输完成变电站内所有智能化设备运行状态数据的采集、 数 字化处理、 传输和共享等功能， 变电站内设备之间的数据沟通则采 用物联网无线传输代替传统的硬接线，使用数字信号代替模拟信 号， 提高信号传输的精度和安全性， 大幅度简化二次接线， 降低变电 站维护工作量和成本投入。 1.3 变电站设备在线监测系统。应用变电站设备在线监测系统 确保 66kV 智能变电站设备运行情况符合技术标准， 通过多参量设 备传感器和与智能化一次设备之间的直接通信获得设备的实际运 行情况， 配合智能组件、 网口、 RS-485 串口传达设备运行信息给系 统主站。通过对全站设备的在线监测， 转变变电站一次设备二次设 备定期检修的维护方式为预防性维修和状态监测， 为设备维护工作 提供科学准确的数据支持，从而获得更加合理的设备维护周期， 实 现全站设备综合化周期维护管理， 通过远方集控中心和调度中心的 专业化分析制定合理的设备维护决策方案，提高维护工作的有效 性， 节省维护工作投入， 同时降低设备故障几率， 维持变电站更长时 间的健康运行。 2 66kV 无人值班智能变电站的智能化建设 2.1 一次系统设计方案 2.1.1 智能化主变系统的选用。66kV 智能变电站主变压器承担 着很多重要的功能， 是变电站的核心设备。为了实现变电站的无人 值班， 要求主变压器系统能够处在严密的监控与保障环境下， 因此 主变部分要具有信息监控、 状态诊断等智能化功能。选择变电站内 主变设备要优先考虑变电站的实际需求， 考虑到变电站承担主变负 荷和电力系统实际情况， 选用智能化的主变设备， 通过自我状态诊 断实现设备运行状态的实时监测。 2.1.2 设备配置优化。 智能变电站内所有设备构成了一个功能复 杂结构精妙的整体， 因此单个设备的配置和多个设备之间的配合难 度很高。合理的设备配置方案能够提高变电效率， 延长设备使用寿 命， 降低设备故障率， 同时保护变电站内设备安全， 在实际设计与配 置过程中要按照国家设计标准严格执行， 提高一次系统设备设计的 科学性与合理性。 2.2 二次系统设计。在一次回路的基础上进行智能化与自动化 改进， 使用智能化设备， 将一次回路结构改进为二次回路， 全面提高 二次系统对信息处理的效率和对一次设备的控制能力， 优化二次系 统结构， 将一次设备的智能化功能充分发挥出来， 同时改进二次系 统通信功能， 应用智能化通信标准， 形成高效率的逻辑式通信能力， 并为了实现变电站无人值守， 进行控制、 检测和故障维修等方面的 融合建设， 进行二次系统一体化改造， 形成一体化的二次系统， 全面 监控变电站一次设备的运行情况。 结束语 智能变电站的建设依赖智能化一次、 二次设备的应用， 逻辑结 构上将变电站内所有设备分为工作设备和监控设备两大类， 工作设 备和监控设备之间依据统一的通信协议， 通过电子互感器、 无线通 信网络等技术实现高效率通信， 将一次设备、 二次设备的智能化功 能高度集成起来， 实现智能组件的集成化和功能的综合化， 这将是 66kV 智能变电站的客观发展方向。 参考文献 1郭哲强.66kV 智能变电站保护与监控系统的设计与实施D.北京： 华北电力大学,2014. 2邱静超.某 66kV 常规变电站智能化改造方案的研究与应用D.北 京： 华北电力大学,2014. 66kV 智能变电站无人值班技术的应用与智能化建设研究 付 伟 （国家新闻出版广电总局 763 台，