傳統變電站向無(wú)人值守智能變電站發(fā)展
變電站是電力系統中不可缺少的重要環(huán)節，它擔負著(zhù)電能轉換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著(zhù)舉足輕重的作用。尤其是現在大容量發(fā)電機組的不斷投運和超高壓遠距離輸電和大電網(wǎng)的出現，使電力系統的安全控制更加復雜，如果仍依靠原來(lái)的人工抄表、記錄、人工操作為主，依靠原來(lái)變電站的舊設備，而不進(jìn)行技術(shù)改造的話(huà)，必然沒(méi)法滿(mǎn)足安全、穩定運行的需要，更談不上適應現代電力系統管理模式的需求。而無(wú)人值守智能變電站可滿(mǎn)足您很多的需求。
以往的變電站存在的問(wèn)題：
�。�1）一次設備的可靠性不高，無(wú)法完全滿(mǎn)足“無(wú)人化”的運行要求，如一次設備的絕緣故障、機構失靈、拒動(dòng)或誤動(dòng)、漏氣等嚴重影響安全運行的問(wèn)題，有的隔離開(kāi)關(guān)在操作時(shí)存在不能遠程控制或者合閘不到位的問(wèn)題，必須現場(chǎng)處理，無(wú)法監控設備運行工況。
�。�2）自動(dòng)化系統存在信息無(wú)法在線(xiàn)共享、設備之間不具備互操作性、系統可擴展性差、系統可靠性受二次電纜影響等不足。
�。�3）目前保護定投、定值區改變等操作采用硬壓板、保護插把等方式，保護硬壓板投退的操作不能遠程控制，均由集控中心轉令給現場(chǎng)值守人員執行，保護壓板的投退耗費值守人員的時(shí)間和精力，且一次設備狀態(tài)的確認必須依靠人工干預。
無(wú)人值守智能變電站特點(diǎn)
1、智能一次開(kāi)關(guān)設備
采用智能一次開(kāi)關(guān)設備，通過(guò)安裝于電柜內的智能組件裝置，具有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀的操作、間隔內部以及間隔之間聯(lián)鎖、閉鎖功能和各種指示、報警信號等數字化傳輸等功能，并可實(shí)現一次設備操作控制和聯(lián)鎖、閉鎖及與其他設備的通信。開(kāi)關(guān)柜智能操控裝置采用單片機控制，與常規的開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)顯示儀相比，增加了智能化功能。除可顯示開(kāi)關(guān)分合狀態(tài)外，還可判斷開(kāi)關(guān)小車(chē)是否處于試驗位置與工作位置之間還是處于柜體之外并做出指示。溫度濕度數值顯示、語(yǔ)音防誤提示功能和過(guò)熱報警等功能。
2、電子式互感器的應用
變電站配置的電子式互感器具有良好的絕緣性能、較強的抗干擾能力、測量頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、具有數字輸出、接口方便、通信能力強的等特點(diǎn)。利用電子互感器輸出的數字信號，使用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)/多個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)或過(guò)程總線(xiàn)通信方式，完全取代了大量的二次電纜線(xiàn)；徹底解決二次接線(xiàn)復雜的現象，可以簡(jiǎn)化測量或保護的系統結構，減少誤差源，實(shí)現真正意義上的信息共享。此外，電子式互感器無(wú)常規電流互感器和電壓互感器的爆裂問(wèn)題和開(kāi)路、短路問(wèn)題，極大減少了現場(chǎng)的維護工作量。
3、全站自動(dòng)化在線(xiàn)監測與專(zhuān)家檢修系統
通過(guò)設置一個(gè)能實(shí)現集控中心的遠程監控和操作、穩定性好、可靠性好的自動(dòng)化監控系統，實(shí)現傳統系統不具有的兩大優(yōu)勢。
�。�1）變電站自動(dòng)化系統采用統一的IEC 61850標準通信協(xié)議，邏輯結構上分為“控制層”和“設備層”（由間隔層和過(guò)程層組成），各層次內部及層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò )通信，各設備之間直接通信溝通無(wú)障礙，變電站的各種功能可共享統一的信息平臺，避免了設備的重復配置；利用一種通用面向對象變電站事件GOOSE（Generic Oriented Substation Event）網(wǎng)絡(luò )實(shí)現跳合閘、聯(lián)閉鎖功能，實(shí)現各廠(chǎng)家設備方便快速地集成。
�。�2）全站數據的采集、傳輸、處理數字化、共享化，利用通信網(wǎng)絡(luò )和光纜實(shí)現數據傳輸的數字化，二次設備間采用通信網(wǎng)絡(luò )交換信息取代傳統的硬接線(xiàn)，二次設備不出現功能重復的I/O接口，常規的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，光纜取代了控制電纜，數字替代了模擬，提高了采集精度和信號傳輸的可靠性，大幅度簡(jiǎn)化二次接線(xiàn)，節省一次投資和維護工作量。
變電站狀態(tài)檢修專(zhuān)家系統以設備的實(shí)際運行狀況為基礎，實(shí)行缺陷檢修；通過(guò)對設備歷次預防性實(shí)驗數據、運行數據、在線(xiàn)數據進(jìn)行錄入和提取，進(jìn)行分析和對比，給出設備狀態(tài)報告、診斷報告及健康評估；報表輸出管理可根據各種管理需求，制定出符合各種要求的報表；實(shí)現對輸變電設備進(jìn)行臺賬數據、預防性實(shí)驗數據、運行數據、在線(xiàn)監測數據等進(jìn)行綜合管理，并根據診斷結果進(jìn)行檢修計劃的制定和調整，大幅減少了現場(chǎng)設備的維護工作量。
4.保護裝置無(wú)人化
數字式繼電保護裝置支持IEC 61850標準，以IEC 61850規約直接接入站控層和過(guò)程層的以太網(wǎng)；支持一IEC 61850~9~2規約接受合并單元發(fā)出電流、電壓采集信號；支持以GOOSE報文方式實(shí)現開(kāi)關(guān)量的開(kāi)入與開(kāi)出。同時(shí)，基于IEC 61850標準的保護裝置具備可遠方投退保護的軟壓板和可實(shí)現保護定值區的遠方切換功能，實(shí)現了保護裝置運行的無(wú)人值班化。
5.智能交直流一體化電源系統
為滿(mǎn)足智能變電無(wú)人值班的要求，采用交直流一體化電源系統方案將站用交流電源、直流電源、UPS及通信直流電源統一設計、集控、生產(chǎn)、調試、服務(wù)，并將各電源智能監測設備通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通信接入一體化總集控裝置，實(shí)現對一體化電源系統進(jìn)行分散數據采集、控制和集中集控管理，遠程可實(shí)時(shí)查看各電源的參數、運行狀態(tài)等，可修改系統參數、運行方式、遙控開(kāi)關(guān)設備，實(shí)現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工作量。
6.智能圖像巡檢與狀態(tài)檢修系統聯(lián)動(dòng)
為實(shí)現無(wú)人值班運行模式和減少或取消現場(chǎng)設備巡視功能，使遠方的集控或調變中心能直接觀(guān)察和了解變電站設備運行環(huán)境，變電站配置的智能巡檢方案包括安全圖像監視、火災報警、紅外線(xiàn)測溫等。此外，智能巡檢具備與在線(xiàn)監測及狀態(tài)檢修系統、變電站輔助控制系統聯(lián)動(dòng)，變電站輔助控制系統包括火災報警與主變消防、給排水系統、暖通系統、照明系統等之間的聯(lián)動(dòng)等。
�。�1）智能圖像巡檢。變電站內設置了一套圖像巡檢系統（軌道巡線(xiàn)機器人），圖像監控主機采用正向物理隔離裝置與站控層通信；可以實(shí)現圖像巡檢系統與變電站內事件的聯(lián)動(dòng)。建立圖像巡檢系統與變電站內事件的GOOSE聯(lián)動(dòng)功能，當站內發(fā)生諸如斷路器跳閘、倒排、一次設備檢修操作或繼電保護裝置動(dòng)作等事件時(shí)，圖像巡檢系統能夠通過(guò)安全區與安全區之間的正向物理隔離裝置接受來(lái)自站控制層制造報文規范MMS（Manufacturing Message Specification）網(wǎng)的事件信息，根據事先建立好的映射關(guān)系，找到與該GOOSE變量列成員對應的攝像機的編號、預位置及視頻通道號，實(shí)現自動(dòng)彈出畫(huà)面、啟動(dòng)錄像、切換視頻通道以及報警等操作。
�。�2）與狀態(tài)檢修系統的聯(lián)動(dòng)。建立了智能巡檢系統與狀態(tài)檢修系統之間的聯(lián)動(dòng)，當在線(xiàn)監測系統通過(guò)分析診斷繼而實(shí)現狀態(tài)檢修時(shí)，狀態(tài)檢修系統將狀態(tài)檢修信號相對應的GOOSE變量，再通過(guò)對該GOOSE變量進(jìn)行分析，找到與該GOOSE變量列表成員對應的攝像機編號、預置位及視頻通道信號，最后通過(guò)與圖像巡檢系統的GOOSE聯(lián)動(dòng)，實(shí)現自動(dòng)彈出畫(huà)面、啟動(dòng)錄像、切換視頻通道以及報警。
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