傳統(tǒng)變電站向無人值守智能變電站發(fā)展

變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù),對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。尤其是現(xiàn)在大容量發(fā)電機(jī)組的不斷投運(yùn)和超高壓遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn),使電力系統(tǒng)的安全控制更加復(fù)雜,如果仍依靠原來的人工抄表、記錄、人工操作為主,依靠原來變電站的舊設(shè)備,而不進(jìn)行技術(shù)改造的話,必然沒法滿足安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需要,更談不上適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。而無人值守智能變電站可滿足您很多的需求。
     以往的變電站存在的問題:

 。1)一次設(shè)備的可靠性不高,無法完全滿足“無人化”的運(yùn)行要求,如一次設(shè)備的絕緣故障、機(jī)構(gòu)失靈、拒動或誤動、漏氣等嚴(yán)重影響安全運(yùn)行的問題,有的隔離開關(guān)在操作時(shí)存在不能遠(yuǎn)程控制或者合閘不到位的問題,必須現(xiàn)場處理,無法監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行工況。

 。2)自動化系統(tǒng)存在信息無法在線共享、設(shè)備之間不具備互操作性、系統(tǒng)可擴(kuò)展性差、系統(tǒng)可靠性受二次電纜影響等不足。

 。3)目前保護(hù)定投、定值區(qū)改變等操作采用硬壓板、保護(hù)插把等方式,保護(hù)硬壓板投退的操作不能遠(yuǎn)程控制,均由集控中心轉(zhuǎn)令給現(xiàn)場值守人員執(zhí)行,保護(hù)壓板的投退耗費(fèi)值守人員的時(shí)間和精力,且一次設(shè)備狀態(tài)的確認(rèn)必須依靠人工干預(yù)。

  無人值守智能變電站特點(diǎn)

  1、智能一次開關(guān)設(shè)備

  采用智能一次開關(guān)設(shè)備,通過安裝于電柜內(nèi)的智能組件裝置,具有斷路器、隔離開關(guān)、地刀的操作、間隔內(nèi)部以及間隔之間聯(lián)鎖、閉鎖功能和各種指示、報(bào)警信號等數(shù)字化傳輸?shù)裙δ,并可?shí)現(xiàn)一次設(shè)備操作控制和聯(lián)鎖、閉鎖及與其他設(shè)備的通信。開關(guān)柜智能操控裝置采用單片機(jī)控制,與常規(guī)的開關(guān)柜狀態(tài)顯示儀相比,增加了智能化功能。除可顯示開關(guān)分合狀態(tài)外,還可判斷開關(guān)小車是否處于試驗(yàn)位置與工作位置之間還是處于柜體之外并做出指示。溫度濕度數(shù)值顯示、語音防誤提示功能和過熱報(bào)警等功能。

  2、電子式互感器的應(yīng)用

  變電站配置的電子式互感器具有良好的絕緣性能、較強(qiáng)的抗干擾能力、測量頻帶寬、動態(tài)范圍大、具有數(shù)字輸出、接口方便、通信能力強(qiáng)的等特點(diǎn)。利用電子互感器輸出的數(shù)字信號,使用現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)/多個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)或過程總線通信方式,完全取代了大量的二次電纜線;徹底解決二次接線復(fù)雜的現(xiàn)象,可以簡化測量或保護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),減少誤差源,實(shí)現(xiàn)真正意義上的信息共享。此外,電子式互感器無常規(guī)電流互感器和電壓互感器的爆裂問題和開路、短路問題,極大減少了現(xiàn)場的維護(hù)工作量。

    3、全站自動化在線監(jiān)測與專家檢修系統(tǒng)


通過設(shè)置一個(gè)能實(shí)現(xiàn)集控中心的遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作、穩(wěn)定性好、可靠性好的自動化監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)系統(tǒng)不具有的兩大優(yōu)勢。

 。1)變電站自動化系統(tǒng)采用統(tǒng)一的IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議,邏輯結(jié)構(gòu)上分為“控制層”和“設(shè)備層”(由間隔層和過程層組成),各層次內(nèi)部及層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信,各設(shè)備之間直接通信溝通無障礙,變電站的各種功能可共享統(tǒng)一的信息平臺,避免了設(shè)備的重復(fù)配置;利用一種通用面向?qū)ο笞冸娬臼录礼OOSE(Generic Oriented Substation Event)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)跳合閘、聯(lián)閉鎖功能,實(shí)現(xiàn)各廠家設(shè)備方便快速地集成。

  (2)全站數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理數(shù)字化、共享化,利用通信網(wǎng)絡(luò)和光纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字化,二次設(shè)備間采用通信網(wǎng)絡(luò)交換信息取代傳統(tǒng)的硬接線,二次設(shè)備不出現(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,光纜取代了控制電纜,數(shù)字替代了模擬,提高了采集精度和信號傳輸?shù)目煽啃裕蠓群喕谓泳,節(jié)省一次投資和維護(hù)工作量。

  變電站狀態(tài)檢修專家系統(tǒng)以設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況為基礎(chǔ),實(shí)行缺陷檢修;通過對設(shè)備歷次預(yù)防性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、在線數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和提取,進(jìn)行分析和對比,給出設(shè)備狀態(tài)報(bào)告、診斷報(bào)告及健康評估;報(bào)表輸出管理可根據(jù)各種管理需求,制定出符合各種要求的報(bào)表;實(shí)現(xiàn)對輸變電設(shè)備進(jìn)行臺賬數(shù)據(jù)、預(yù)防性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合管理,并根據(jù)診斷結(jié)果進(jìn)行檢修計(jì)劃的制定和調(diào)整,大幅減少了現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)工作量。

  4.保護(hù)裝置無人化

  數(shù)字式繼電保護(hù)裝置支持IEC 61850標(biāo)準(zhǔn),以IEC 61850規(guī)約直接接入站控層和過程層的以太網(wǎng);支持一IEC 61850~9~2規(guī)約接受合并單元發(fā)出電流、電壓采集信號;支持以GOOSE報(bào)文方式實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的開入與開出。同時(shí),基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)裝置具備可遠(yuǎn)方投退保護(hù)的軟壓板和可實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值區(qū)的遠(yuǎn)方切換功能,實(shí)現(xiàn)了保護(hù)裝置運(yùn)行的無人值班化。

  5.智能交直流一體化電源系統(tǒng)

  為滿足智能變電無人值班的要求,采用交直流一體化電源系統(tǒng)方案將站用交流電源、直流電源、UPS及通信直流電源統(tǒng)一設(shè)計(jì)、集控、生產(chǎn)、調(diào)試、服務(wù),并將各電源智能監(jiān)測設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)通信接入一體化總集控裝置,實(shí)現(xiàn)對一體化電源系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集、控制和集中集控管理,遠(yuǎn)程可實(shí)時(shí)查看各電源的參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)等,可修改系統(tǒng)參數(shù)、運(yùn)行方式、遙控開關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)站用交直流電源的狀態(tài)檢修和智能化管理,減少日常巡視和維護(hù)工作量。

  6.智能圖像巡檢與狀態(tài)檢修系統(tǒng)聯(lián)動

為實(shí)現(xiàn)無人值班運(yùn)行模式和減少或取消現(xiàn)場設(shè)備巡視功能,使遠(yuǎn)方的集控或調(diào)變中心能直接觀察和了解變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境,變電站配置的智能巡檢方案包括安全圖像監(jiān)視、火災(zāi)報(bào)警、紅外線測溫等。此外,智能巡檢具備與在線監(jiān)測及狀態(tài)檢修系統(tǒng)、變電站輔助控制系統(tǒng)聯(lián)動,變電站輔助控制系統(tǒng)包括火災(zāi)報(bào)警與主變消防、給排水系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等之間的聯(lián)動等。

 。1)智能圖像巡檢。變電站內(nèi)設(shè)置了一套圖像巡檢系統(tǒng)(軌道巡線機(jī)器人),圖像監(jiān)控主機(jī)采用正向物理隔離裝置與站控層通信;可以實(shí)現(xiàn)圖像巡檢系統(tǒng)與變電站內(nèi)事件的聯(lián)動。建立圖像巡檢系統(tǒng)與變電站內(nèi)事件的GOOSE聯(lián)動功能,當(dāng)站內(nèi)發(fā)生諸如斷路器跳閘、倒排、一次設(shè)備檢修操作或繼電保護(hù)裝置動作等事件時(shí),圖像巡檢系統(tǒng)能夠通過安全區(qū)與安全區(qū)之間的正向物理隔離裝置接受來自站控制層制造報(bào)文規(guī)范MMS(Manufacturing Message Specification)網(wǎng)的事件信息,根據(jù)事先建立好的映射關(guān)系,找到與該GOOSE變量列成員對應(yīng)的攝像機(jī)的編號、預(yù)位置及視頻通道號,實(shí)現(xiàn)自動彈出畫面、啟動錄像、切換視頻通道以及報(bào)警等操作。

 。2)與狀態(tài)檢修系統(tǒng)的聯(lián)動。建立了智能巡檢系統(tǒng)與狀態(tài)檢修系統(tǒng)之間的聯(lián)動,當(dāng)在線監(jiān)測系統(tǒng)通過分析診斷繼而實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修時(shí),狀態(tài)檢修系統(tǒng)將狀態(tài)檢修信號相對應(yīng)的GOOSE變量,再通過對該GOOSE變量進(jìn)行分析,找到與該GOOSE變量列表成員對應(yīng)的攝像機(jī)編號、預(yù)置位及視頻通道信號,最后通過與圖像巡檢系統(tǒng)的GOOSE聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)自動彈出畫面、啟動錄像、切換視頻通道以及報(bào)警。

 


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 ^ 傳統(tǒng)變電站向無人值守智能變電站發(fā)展