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浅析数字化变电站技术在电力企业变电所的应用

文章更新时间:2023-12-01 点击量:141

摘要:从数字变电站技术在电力企业变电站的应用现状出发,分析了数字变电站技术的主要优势和电力企业变电站的数字改进路径,阐述了电力企业数字变电站技术的发展方向,为电力企业变电站的数字化转型提供理论支持。


关键词:数字变电站;电力企业;变电站;应用


引言

电力企业在生产过程中需要使用大量的电力设备,电力设备的应用对电力企业的安全稳定生产至关重要。同时,与电力设备相匹配的是,电力设备对电力企业电网的供电和调度有很高的要求。过去电力企业变电站自动化水平不高,电力保护设施短板大,不同电力设备配合不畅,极大地影响了电力企业的生产效率。随着我国电力系统整体技术的进步和完善,借助计算机辅助和自动控制设备,电力企业变电站可以实现电力的数字化建设,为电力企业稳定有效地生产电力供应奠定了坚实的基础。本文简要分析了数字变电站技术在电力企业变电站中的应用。


1数字变电站技术在电力企业变电站中的应用现状

1.1电力企业变电站发展现状

在当前电力企业的生产环境中,大多数电力企业,特别是中小型电力企业,仍处于传统变电站设备阶段,主要由一次设备和二次设备组成。一次性设备的主要部件包括变压器、断路器和隔断装置。电力企业变电站不同设备之间的连接主要通过电缆、连接控制设备和一次性设备。这种信号传输方式对电力控制影响很大,设备反射时间长,设备功能扩展性不强,整体运行维护成本高。随着科学技术的不断发展,电力设备也经历了更新。互感设备的应用和智能断路器的应用为数字变电站技术的产生提供了基本条件。变电站之间的电压控制可以通过智能设备进行自动控制,为电力企业变电站的智能化、自动化转型提供了有力的支持。二次设备主要由测量设备和保护装置组成。电力企业变电站数字化成立后,可将电力控制与保护有机结合,实现电力设备的电信号控制,提高设备的响应速度和安全性。

1.2数字变电站技术要点

从数字变电站技术在电力企业变电站中的应用来看,一方面,数字变电站在提高电力企业电网管理能力和配电效率方面发挥了重要作用。数字技术在电力企业变电站中的应用对提高变电站的综合效率起着重要的作用。因此,在电力企业变电站改造升级中,要注意数字软硬件系统的综合应用,结合电力企业生产用电需求和电网设置的实际情况,做好改造过程记录,增强数字智能设备的应用数量,确保电力企业电网始终在安全可靠的范围内运行。另一方面,在电力企业变电站的控制模式上,与传统的人工方式相比,数字变电站技术可以在计算机的控制下,利用各种智能终端设备实现线路自动调整,减少电力企业变电站对人工的依赖,大大提高变电效率。

1.3电力企业变电站数字化发展基础

在国内电力企业的生产中,变电站正逐步向数字化转型,电力企业电网改造设备的智能化迅速普及。在电力企业变电站使用的数字变电站技术中,混合光纤电流、通过组合开关电器等具有代表性。电力企业变电站投入智能设备的数量和质量是保证数字化转型成功的关键。电力企业变电站智能设备需要采用相关技术标准,在统一的技术框架下串联电力设施。IEC61850通信协议为数字变电站建设提供了有效的技术标准,对变电站的数字化建设具有重要的指导价值。支持电力企业变电站数字化改造的IEC61850通信协议主要由变电站层、间隔层和过程层组成(图1)。数字变电站技术在电力企业变电站的应用可以有效降低人为因素对电力企业生产供电的影响,降低电力企业电力工作人员的工作压力,加强电力企业对电力能源的控制,使电力企业的电力调度保持在较高水平,提高电力利用率。


2数字变电技术的主要优点

与数字变电站技术相比,电力企业传统变电站应用技术缺陷较大,特别是电力安全和供电稳定性明显不足,如涉及电力设备调整,供电网络调整灵活性较大,不能满足电力企业挖掘设备的电力需求,导致电力企业电力供应效率较低。在电力企业变电站数字化发展过程中,具有明显的特点。电磁保护装置从简单的计算机远程保护转换系统集成自动保护。在不断的设备更新中,电力企业变电站逐渐实现了设备的数字化,具体体现在一次设备的智能化改进和二次设备网络化水平的提高上。两种设备通过计算机控制技术实现了对电力线路的有效控制,提高了电力网络的自动化程度。电力企业变电站实现数字化改造的优势主要体现在:

电子互感器终端装置性能优异,安装维护性能好,绝缘性能好。与传统互感器相比,CT动态范围更广,无磁饱现象。与传统互感器相比,它的使用性能有了很大的提高。

广泛应用于数字变电站的功能开关装置可以实现电力企业供电网络信号的数字控制,定性提高信号传输效率和反射速度,有效实现一次设备与其他电气设备之间的电缆数量,降低电网维护和施工成本。

在传统电力企业变电站建设中,通常使用各种规定的电气设备,导致不同厂家与不同型号设备的配合程度低,系统和谐性差。在实际使用过程中,会出现设备连接故障,不仅会降低电力传输效率,还会导致供电系统故障,导致电力企业生产停滞。数字变电站设备的应用采用标准的IEC61850通信协议,可以在更大范围内实现设备的有效连接,具有更大的设备延展性,必要时可以有效升级设备。

在IEC61850通信协议的应用中,通过数字设备通信功能,可以实现变电站的连锁逻辑,不再依赖交换设备,变电站设备的整体可靠性远远超过传统电力企业变电站。


3电力企业变电站数字化改进路径

目前,电力企业变电站数字化改进一般有三种方案。一是利用IEC61850通信协议对传统电力企业变电站进行数字化改造,建设过渡性变电站,初步实现电网智能化;二是建设基于IEC61850通信协议的实用电力企业数字化变电站;三是从建设之初就充分利用智能设备建设的全数字化变电站。由于我国一次性电网设备的技术探索和积累程度较低,后一种方案可用于新电力企业变电站的建设,大大提高了电力企业变电站的数字化水平。此外,传统变电站设备可以数字化改造升级,节约电力企业数字电网建设成本,利用IEC61850通信协议串联整合设备,实现电力企业变电站数字化改造。这种过渡性数字变电站主要通过IEC61850通信协议连接,相关智能电力设备只要支持协议即可连接到数字变电站网络,实现智能控制。

在这个系统中,数字电力设备具有良好的系统兼容性,支持IEC61850通信协议,可以通过接口功能升级变电站系统,软件升级可以有效降低电力企业变电站的维护成本,使变电站系统更适合电力企业的生产。在电力企业变电站的二次电路中,继电器装置可以通过编程进行升级,所有设备都可以通过光纤与控制系统连接,优化控制系统的电路设置。过渡阶段的电力设备需要满足支持IEC61850通信协议的要求,设备信息可以通过工业以太网传输。如果设备只能支持IEC61850通信协议,则可以通过工业以太网直接连接。如果智能设备不能有效地与IEC61850通信协议连接,则需要通过相关的转换设备进行连接和转换,然后通过工业以太网进行数据连接。


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4.1概述

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4.2应用场所

适用于电信、金融、交通、能源、医疗卫生、文化体育、教育科研、农林水利、商业服务、公用事业等行业配电运维体系的新建、扩建和改造。

4.3系统结构

该系统可分为四层:感知层、传输层、应用层和显示层。


4.4系统功能

用能月报;现场监控;变压器状态;运行维护;配电图;视频监控;电力运行报告;报警信息;任务管理;用户报告;APP监控


4.5系统硬件配置




5结束语

综上所述,在现代化转型发展中,电力企业需要更新生产设备和组织模式。其中,生产设备的现代化改造首先要注意变电站的数字化建设。电力企业变电站数字化技术的应用是我国电力企业生产现代化转型的重要组成部分。做好数字化变电站建设,有助于电力企业进一步提高生产效率,提高电网供电稳定性,确保电力企业稳定生产。电力企业变电站是电力企业生产的能源枢纽。随着我国电力技术的不断进步,电力企业变电站的数字化转型将是未来电力企业电力改革的大趋势。电力企业电力企业在对变电站进行数字化改造的同时,需要综合考虑电力企业的用电需求和转型模式,根据技术成熟度选择合适的电力企业生产转型模式,通过安装智能电力设备,逐步实现电力企业变电站的数字化转型,稳步推进电力企业变电站的数字化转型。




参考文献

[1]饶献文.数字化变电站技术在煤矿变电所的应用[J].煤炭与化工,2017,40(7):119- 120+123.

[2]胡大凯.电力企业数字化变电站技术研究与应用[J].山东工业技术,2017(17):85.

[3]郝欢欢.煤矿变电所中数字化变电站技术的研究及应用分析[J].能源技术与管理,2019.44(2):179-181.

[4]董智勇. 数字化变电站技术在电力企业变电所的应用.

[5]安科瑞企业微电网设计与应用设计,2022,05版.