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浅谈数字化变电站建设中如何应用新技术

第32卷第l7期 V0l_32 No.17 企业技术开发 TECHNOL0GICAL DEVELOPMENT 0F ENTERPRISE 2013年6月 Jun.2013 浅谈数字化变电站建设中如何应用新技术 詹耀清 (国网厦门供电公司,福建厦门361000) 摘 要:随着电力在Z,-4fJ生活中发挥着越来越重要的作用,变电站技术趋于成熟。数字化变电站是由智能化一次设备和网络 化二次设备组成的,实现了变电站电气设备之间的相互操作以及信息共享。随着科学技术的快速发展,数字化变电站技术日 益提高,尤其是数字化变电站的电子式互感器、通信技术v'Z7f._自动化系统,逐渐趋于成熟。文章通过分析数字化变电站新技术 的应用,以此推动变电站向数字化变电站转变。 关键词:数字化变电站;通信技术;电子式互感器;自动化系统 中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1006—8937(2013)t7—0094—01 数字化变电站主要是为了使变电站内部的一次和二 次电子装置能够实现数字化,并能够建立数据通信平台, 实现信息共享,提高设备之间相互操作性以及智能性,降 低电力运行的成本。随着科学技术和网络信息技术的快速 发展,数字化变电站技术趋于成熟,为数字化变电站建设 奠定了坚实的基础。为了推动新技术在数字化变电站建设 巾的有效应用,文章主要分析电子式互感器、通信技术以 及自动化系统在数字化变电站建设中的应用,并提出需要 注意的问题,以此推动数字化变电站的发展。 l通信技术在数字化变电站建设中的应用 网络化通信技术在数字化变电站建设中的应用,使变 电站内部可以有效实现电器设备相互操作性能、智能化以 及信息共享。数字化变电站的建设使用了大量通信设备, 选择先进的通信技术,简化了二次设备之问的复杂性。比 如在江苏投建并运行的i个l 10 kV数字化变电站:无锡圆 石变电站、徐州佟村变电站和淮安城南变电站。无锡圆石 变电站建设时间早,有效应用电子式CT/PT、采样值数字化 传输等,并选用了PSI3000数字化变电站综合自动化系统。 徐J,I、l佟村变电站采用PSI5000系统。淮安城南变电站建设时 间晚,采用了光电式罗氏线圈CT,电感分压式电子式 , IEC61850—9—1点对点采样值传输网络,独立GOOSE网络以 及站控层GOOSE网络。在数字化变电站中运用通信技术, 提高了电网运行的安全性和可靠性。同时在宁波即将建设 的220 kV数字化变电站时,其中都是由标准化和模块化的 微处理机代替二次设备,利用通信网络技术。实现了各个 设备之间的互操作性和智能化,并达到了数据之间的共 享 2自动化系统的应用 数字化变电站建设中应用自动化系统,主要是为了有 效记录和统计电力运行数据和状态,可自动化分层数据信 息,实现自动分流,可自动检测故障原因,分析报告和处理 意见等。同时自动化系统的应用,实现电器设备的智能化, 可直接处理设备信息,独立执行本地功能,不会受到其他 系统控制,还可实现自我检测,及时发现问题并发出警报, 作者简介:詹耀清(1982一),福建厦门人,主要方向:变得二次保护 系统。 达到状态设备检修。自动化技术在数字化变电站中的应 用,提高了我国电力企业的信息化水平,增强电网调度速 度以及电力输配能力,降低了电网运行投入成本,实现电 网运行的现代化。 3电子式互感器的应用 我国变电站建设大都使用的是电容式电压互感器、电 磁式电压互感器和电流互感器,但是很难满足电网运行的 安全性和可靠性。并且这些常规互感器结构复杂,电磁式 电压互感器本身具备着一些缺点,在使用时需要投入大量 成本,难以适应电力发展的需求。而使用电子式互感器,较 小的体积,紧凑的结构,可抵抗电磁干扰,有利于传送数字 信号。电子式互感器分为电原理型互感器和光学型互感 器。光学型互感器采用光线在电厂或者磁场中的偏转,按 偏转角度,对电厂和磁场的强度进行计算,然后可有效计 算系统的电流值和电压值。光学型互感器有着良好的绝缘 性能,高度的灵敏性。但信号弱,很容易受到周围环境的影 响,而且光学型互感器材料无法保证长久的稳定性和可靠 性,在封装时也极易出现问题,使电力T程还无法有效应 用光学型互感器。电原理型互感器有着简单性能和较高的 安全性、可靠性和稳定性,在变电站建设中已大量投入使 用。随着变电站不断升级,电子式互感器所具备的优势能 够适应高压的电力系统。在数字化变电站建设中使用电子 式互感器,能够增强电气设备的安全性和可靠性,提高测 量信息的准确性,降低误差。 4数字化变电站建设中新技术应用需要注意的问题 ①变电站的定位。变电站建设中最重要的就是明确定 位。变电站实现数字化,主要是为了保证电网运行的安全 性、可靠性和经济性。建设数字化变电站。不能只是为了实 现数字化,而是要在数字化变电站建设中,首先要站在安 全可靠以及经济基础上进行建设。在建设前,需要进行有 效的风险评估,对经济效益进行综合考虑,保证数字化变 电站的安全性、可靠性和经济型。 ②通信网络的拓扑结构。我国数字化变电站设备通常 是采用星形以太网,推广使用单星型光结构。但是使用单 星型光结构缺乏较高的可靠性,当线路和交换机设备ff{现 故障后,极易造成整个通信网路瘫痪。而为了提高通信网 络的可靠性,可使用双星型网结构,但是无法【下转第96页)

 96 企业技术开发 2013年6月 3.4计算机等弱电设备的抗干扰措施 在于扰源和敏感设备间进行屏蔽可以显著地减少辐 射耦合。对于变电站中的计算机等弱电设备,主要是指对 控制室的信号线和计算机室的屏蔽。这样就会起到最大的 屏蔽效果,对于这些设备的保护性也会大大的增强。另外, 屏蔽的效果与进行屏蔽所应用的材料具有一定的关系,这 些材料的性能在某种程度上可以说直接关系到屏蔽效果 的体现。因此,在屏蔽材料的选择上应定要慎重。 4结语 伴随着计算机技术的不断发展,计算机保护转世也在 电力系统继电保护的_T作中得以广泛的应用,这些技术的 应用使得电网的抗干扰能力越来越强,在系统的控制方面 也相比于以前有了很大的提高,可以说正向技术为继电保 护1二作提供了强大的技术支持。尤其是在变电站二次系统 干扰问题的防范上,有着很好的解决效果。但是,这项技术 也存在着一定的缺陷,那就是当外界的干扰超过起承受能 (上接第94页)有效处理通信冗余问题。因此,为了使数字化 变电站实现互操作性,必须要对网络拓扑结构的选型进行 控制。 ③有效配置网络分析仪。利用数据传输网络,必须充 分发挥数字化变电站的保护、测量和控制作用,达到信息 资源共享目的。而数字化变电站中的智能化设备的网络通 信的可靠性决定了数据传输网络功能的好坏。这时,存数 字化变电站建设中,必须配置相应的网络分析仪,详细记 录网络的数据信息,能够度数据信息进行检索、分类等。但 根据国外投入使用的MMS报文看来,投入配置时,需要耗 费大量的成本,并且不具备较高的稳定性。 ④电子式互感器的应用问题。在数字化变电站建设中 应用电子式互感器,首先要合理配置互感器装置的位置与 合并单元,并要实现变电站内部二次设备之问信息资源的 共享。其次需要对差动保护采样数据的同步进行有效解 决。 ⑤传输延时的不确定。数字化变电站建设中,通常是 采用合并单元,各个传感器的输出数据是经过A/D的变换, 然后将数据传输给合并单元,再由合并单元对传感器的输 量进行有效处理,以此实现数字化。最后利用以太网将 采样数字值发送到变电站的二次保护和测控设备,实现数 字通信。但是在数据传输过程中,会由于网络变化,使数据 传输出现超时、顺序错乱等问题,而在到达时也无法正确 力之时,就会造成系统的崩溃,这样对于变电站来说是一 项不可估计的灾难。因此,只有在全面了解变电站的情况 下才能使这项技术发挥最大的作用。伴随着各行各业对于 电力的要求越来越高,解决变电站二次系统的干扰问题势 在必行,因此必须尽快发展相关技术,在有限资源之下使 整个系统的抗干扰能力有稳定的提高。 参考文献: 【1】陈洁,曾旭华,姜建勋,等.变电站微机电源防雷滤波器的设计 研究叭电瓷避雷器,201 3,(1). I2】孙开宇,倪卓越.电力系统继电保护干扰原因及其防护对策研 究lJ1.机电信息,2012,(12). [3】孙建刚.变电站自动化设备干扰及其防护措施阴.天津电力技 术,2010,(1). 14I张军,高士涛,张斌,等.新建变电站二次系统异常应急处理综 合演练『J1.河南科技,201 1,(3). 记录数据时问,对测量的精确度产生一定影响。 5结语 在数字化变电站建设中,为了实现数字化变电站的安 全性,可靠性以及经济性,必须有效应用新技术,如网络通 信技术、自动化系统以及电子式互感器。在数字化变电站 建设过程中,必须实现变电站内部一次和二次电子装置的 数字化,并可建立数据通信平台,实现信息共享,提高设备 之间相互操作性以及智能性,以此降低电网运行投入成 本,实现电网运行的现代化。 参考文献 …1王永慧舸挺.探析如何在数字化变电站建设中应用新技术【J1. 中国电子商务,2012,(11):656—658. 【2】谢秋明碱析数字化变电站建设中的新技术应用『J].科技资讯, 2011,(361:113-115. f31井伟,吴斌,孙忠文,等.数字化变电站新技术l J1.四川电力技术, 2007,(3 0):109-112. 吴北辰,姜枫.数字化变电站新技术发展现状lJf.中小企业管理 与科技。2009,(3 1):456—458. 【5】高翔,张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术『jJ.电网技 术,2009,(23):726—728.

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