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智能化变电站电气二次设计的要点分析

2020-10-21黄宣源

科学与财富 2020年8期
关键词:智能化变电站要点

黄宣源

摘 要:在信息化发展快速的大环境下,电力行业的发展是十分迅速的,智能变电站也逐渐发展起来。在智能变电站的实际建设中,电气二次设计是非常重要的设计环节,要保证电气设备有良好的运行状态,而智能变电站中各类设备是非常多的,要结合电气二次设计的客观需求,注重对各方面资源的配置,让智能变电站的功能更加可靠及完善。因此,对智能变电站的优势展开分析,并对智能变电站建设中的电气二次设计展开探讨,希望为智能变电站的实际发展提供借鉴价值。

关键词:智能化变电站;电气二次设计;要点

引言

作为以智能化技术为核心的变电站,智能化变电站离不开智能化一次设备和二次设备的支持,由此实现的可视化操作体系、更加流畅的二次设备运行、数据传输速度的提升,则能够较好保证设备操控的准确性。为更好发挥智能化变电站性能优势,对智能变电站中有关电气二次设计的要点做一个简单的研究,首先要对相关的概念产生了解。关于智能变电站,人们已经意识到它的诸多优势,但是也发现了它的复杂性。在现阶段的技术水平下,为了让智能变电站可以保持良好运行,电气设备必须保证处于稳定状态。电气二次设计涉及到的内容很多,其中有测量控制、在线监测以及远程传动等设计内容,另有继电保护以及电压无功控制等。为让二次设备保持稳定性以及可靠性,要注重对各类设备标准化建设。

1智能变电站设计概述及优势

1.1智能变电站设计概述

所谓的智能变电站设计,绝对不是一朝一夕可以完成,它需要耗费相关工作人员大量的时间与精力。故而变电站的设计绝非易事。在进行变电站的设计之前,首先要对变电站的项目设计,做一个深入的考虑,在确定了项目开设的意义与作用之后,要对整个项目开展的可行性做一个简单的研究。倘若有关部门对该项目的可行性并无异议,则可以进行相应的文件办理,根据办理好的文件开始初步的设计,也就是一次设计。初步设计之后,有非常严格的评审阶段,在整个评审阶段,相关工作人员会再一次对项目的立意、性质与类型、运作模式以及维护模式等做一个细致的了解。倘若评审通过,那么整个项目的设计,也就是智能变电站的设计,也就进入了后半阶段,也就是二次设计的阶段。在这个阶段中,相关的工作人员要进行施工图的招标设计,与此同时要对所选用设备、仪器等物资进行招标。在招标决定之后,有关部门与招标对象就要立马确定施工设计图。设计图一旦确定下来,就可以马上进行动工了。

1.2智能变电站的优势

不同于常规的变电站,智能变电站有多个过程层,使得智能变电站具备了更高的数字化水平。此外,就是间隔层的网络化,让信息交换更加高效,信息交换率得到了显著的提升。智能化发展是变电站的一种趋势,当下智能变电站已经在不断发展,在电力领域受到人们的欢迎和认可。而关于智能变电站,其实人们也是保持着非常看好的态度,借助对信息技术的应用,可以让智能变电站中信息传输更加高效,实现信息的共享。在智能变电站中,有故障诊断以及在线监测的功能,可以让工作人员对智能变电站的各方面情况展开监控。对于智能变电站的故障,也可以在智能系统的支持下,实现自动诊断,从而及时采取解决措施。

2智能变电站的电气二次设计要点

2.1智能变电站设备选择要点

在智能变电站中,一个非常关键的环节就是要选择合适的电气设备。例如,智能变电站的开关以及电子感应器这些设备,就要进行谨慎选择。当下的智能变电站在实际的建设中,要加强网络化建设,使得二次设备促进智能变电站的稳定运行。

首先是对智能开关进行选择。需要在符合实际规范需求的情况下,选择适当的开关设备。因为智能开关是否合适,关系到智能变电站的监测系统能否发挥作用,也关系到智能变电站的控制系统运行状况。同时,智能开关的应用可以提供合适的接口,可以让智能变电站的智能化水平得到明显提升。但是,智能开关也有诸多的缺陷,如成本高,维修也需要一定的费用。

其次是选择电子互感器。电子互感器分为有源式和无源式两种类型。在智能变电站的实际建设中,有源式电子互感器更多的被人接受。这主要是因为有源式互感器是借助激光的方式来进行匹配,会让电源保持更好的稳定性,而无源式互感器则不同,运用的是光学原理,需要消耗诸多成本,且这种互感器稳定性比较差。此外,立足于智能变电站的需求,选择激光匹配的方式要更加稳定,效率也会更高,更加符合智能变电站的需求和特点。

2.2智能变电站的通信规约选择要点

电气二次设备的构建网络改造汇总,对于通信规约的选择也十分重要。在站控层与过程层的通信规约涉及范围也有所不同。

(1)站控层的通信规约一般选择103系统,由于其通信规约的传统性强,故其成本投入也较小,但其劣势在于各工作系统之间的操作互助性较差。IEC61850系统能够实现数字化平台的构建,实现智能变电站电气二次设备的高效控制,但其构建成本较高,在实际应用中为企业带来的经济压力比较大。

(2)IEC61850系统适用于过程层的网络系统建设,其FT3的帧格式与传输延时的固定性能够使过程层的实用性能得到优化,使其接受信号的能力得以增强,从而建设稳定性更优的处理层工作系统。

2.3网络结构设计要点

在智能变电站的实际设计中,网络结构的设计也非常重要。通常是将智能变电站分成3个层次,站控层、间隔层及过程层,每个层次都需要设计人员结合层次所具备的特点,展开针对性设计。尤其是要注意,过程层设计是对智能变电站以及常规变电站有区分作用的一个部分,因此在智能变电站的实际设计中,对过程层设计要加强重视。在智能变电站开展网络结构设计中,要对各方面的元素进行考虑,选择成本、技术以及性能满足需求,并稳定可靠的设计方案。其中最符合各方面要求的是星型以太网结构。

2.4直流通信电源整合

蓄电池属于智能化变电站电气二次设备电源的重要组成,一般情况下其需要以2h独立发电为标准,必要时还需要满足4h独立通信需要(地理位置偏远)。分段式开关设计在智能化变电站电气二次设备设计中较为常见,即整合直流电源设计方案,这一设计无需删除已有直流供电线路,仅需要基于线路针对性设计直流母线并改变蓄电池容量,单独的通信线路蓄电池设计可由此省略,设备所占场地面积自然可得到有效控制,设备的安全性也能够通过蓄电池的使用数量降低而得到更好保障。基于行业标准,蓄电池整合后的容量设计需得到重点关注,一般情况下智能化变电站电气二次设备蓄电池负荷系数应在0.8以上。

结束语

综上所述,在智能变电站开展电气二次设计中,需要注重在智能设备上的合理选择,并对通信规约以及网络结构进行合理设计。技术的进步以及经济的发展,为智能变电站的设计提供了重要的基础。为了让智能变电站设计保持非常好的水平,需要设计人员对智能变电站电气二次设计的要点足够明确以及熟悉,便于簡约化设计理念的引入,对二次设备的集成化程度提升同样需要得到重视。以为更好推进我国智能电网发展,以将智能变电站的优势充分体现出来,为智能变电站的未来发展奠定基础。

参考文献:

[1]周正钦,杜振波,王文瑞,等.基于分层分布的变电站带电运维智能化技术及应用[J].电力系统保护与控制,2019,47(1):150-151.

[2]曹文辉.智能变电站电气二次设计常见问题及处理对策[J].江西电力,2019,43(4):26-27.

[3]陈雅云.为智能变电站双母线接线110kV系统二次电压提供的设计改进方案[J].电世界,2018,59(11):6-7.

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