蒙東堅強(qiáng)智能電網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用研究

趙立軍

摘 要：電網(wǎng)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，是能源輸出的強(qiáng)有力平臺，電網(wǎng)的堅強(qiáng)智能程度決定了電能質(zhì)量的好壞，我國智能電網(wǎng)總體處于世界先進(jìn)水平，但蒙東電網(wǎng)在國內(nèi)處于落后狀態(tài)，需要新技術(shù)的推廣才能大幅提高。

關(guān)鍵詞：蒙東電網(wǎng)；堅強(qiáng)智能；新技術(shù)

前言

蒙東電網(wǎng)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的東部，包括呼倫貝爾電網(wǎng)、興安電網(wǎng)、通遼電網(wǎng)和赤峰電網(wǎng)四個部分，位于東部區(qū)域電網(wǎng)的西部和北部，現(xiàn)轄39個旗縣，面積46.23萬平方公里，總?cè)丝?165萬，占內(nèi)蒙古自治區(qū)總?cè)丝诘?6%，蒙東地區(qū)煤炭和風(fēng)能資源豐富，是我國重要的能源基地。

1 蒙東電網(wǎng)現(xiàn)狀

蒙東電網(wǎng)目前尚未形成統(tǒng)一的電網(wǎng)，電網(wǎng)網(wǎng)架相對薄弱。赤峰電網(wǎng)經(jīng)4回500千伏線路與遼寧電網(wǎng)相連。通遼電網(wǎng)經(jīng)2回500千伏線路以及3回220千伏線路與吉林省電網(wǎng)相接。興安電網(wǎng)經(jīng)2回500千伏線路與吉林電網(wǎng)相連，并經(jīng)220千伏系統(tǒng)與通遼電網(wǎng)相連。呼倫貝爾電網(wǎng)經(jīng)2回伊敏電廠～馮屯變500千伏線路與黑龍江省電網(wǎng)相連，并通過±500千伏直流向遼寧送電。

2 蒙東堅強(qiáng)智能電網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用

蒙東電網(wǎng)在新建特高壓、完善500千伏主網(wǎng)架的同時，結(jié)合自身情況應(yīng)用以下新技術(shù)，提高電網(wǎng)堅強(qiáng)智能化程度。

2.1 過程層智能設(shè)備

變電站過程層智能設(shè)備主要是指合并單元、智能終端及合并單元智能終端集成裝置等二次設(shè)備，用來實現(xiàn)電網(wǎng)和一次設(shè)備電氣量、狀態(tài)量數(shù)字化采集，傳輸及操作控制命令的執(zhí)行，是變電站一次設(shè)備的數(shù)字化接口。過程層智能設(shè)備的產(chǎn)生源于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的推廣應(yīng)用。合并單元能夠有效簡化變電站數(shù)據(jù)采集回路，簡化全站設(shè)計，實現(xiàn)全站數(shù)據(jù)共享；智能終端能夠簡化保護(hù)、測控裝置的控制回路，實現(xiàn)全站的數(shù)字化控制，簡化電纜連接，降低建設(shè)成本。

2.2 保護(hù)測控集成裝置

保護(hù)測控集成裝置是在現(xiàn)有各類保護(hù)、測控裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的整合，將面向同一間隔或同一主設(shè)備的保護(hù)、測控裝置進(jìn)行集成而形成的一套裝置。集成裝置通過數(shù)字化接口直接與合并單元連接，獲取被保護(hù)設(shè)備實時運行的電氣量數(shù)字信號，與現(xiàn)行微機(jī)繼電保護(hù)裝置相比，不需要二次電流和電壓變換及A/D變換等。保護(hù)測控集成裝置可簡化裝置結(jié)構(gòu)和降低成本。其突出優(yōu)點是能夠優(yōu)化功能設(shè)計，減少設(shè)備數(shù)量，提高設(shè)備的智能化水平。

2.3 一體化監(jiān)控系統(tǒng)

一體化監(jiān)控系統(tǒng)是按照全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的基本要求，通過系統(tǒng)集成優(yōu)化，實現(xiàn)全站信息的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一展示，實現(xiàn)運行監(jiān)視、操作與控制、綜合信息分析與智能告警、運行管理和輔助應(yīng)用等功能。一體化監(jiān)控系統(tǒng)集成了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)、保信子站系統(tǒng)、五防閉鎖系統(tǒng)，具體包含監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、綜合應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)等設(shè)備。減少了系統(tǒng)和設(shè)備的數(shù)量，簡化了變電站結(jié)構(gòu)，降低了建設(shè)成本。提升了變電站智能化水平，安全運行的穩(wěn)定性。

2.4 預(yù)制倉式二次組合設(shè)備

預(yù)制艙式二次組合設(shè)備由預(yù)制艙體、二次設(shè)備屏柜、艙體輔助設(shè)施等組成，在工廠內(nèi)完成制作、組裝、配線、調(diào)試等工作，以箱房形式整體運輸至工程現(xiàn)場，就位安裝于基礎(chǔ)上。根據(jù)變電站建設(shè)規(guī)模、電壓等級、總平布置、配電裝置模式等，按設(shè)備對象模塊化設(shè)置，就地布置于一次設(shè)備附近。艙體與為外部艙體線纜連接采用預(yù)制光電纜連接，實現(xiàn)即插即用。預(yù)制艙式二次組合設(shè)備實現(xiàn)整套二次設(shè)備由廠家集成，最大化實現(xiàn)工廠化加工，減少現(xiàn)場二次接線，減少設(shè)計、施工、調(diào)試工作量。

2.5 變電站機(jī)器人巡檢技術(shù)

變電站機(jī)器人巡檢技術(shù)是利用機(jī)器人攜帶多種檢測傳感器，代替人工在變電站內(nèi)進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)巡檢，實現(xiàn)紅外測溫，刀閘和斷路器狀態(tài)檢測、表計讀取、設(shè)備外觀異常檢測和基于聲音的變壓器異常狀態(tài)檢測等功能，并可綜合歷史巡檢數(shù)據(jù)、當(dāng)前巡檢數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運行狀態(tài)對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行趨勢及預(yù)警分析，實現(xiàn)變電站設(shè)備的全壽命周期管理。應(yīng)用變電站機(jī)器人巡檢技術(shù)，可實現(xiàn)變電站設(shè)備的智能化自動巡檢，提高變電站設(shè)備巡檢效率；代替人工實現(xiàn)惡劣天氣下設(shè)備巡檢，降低巡檢安全風(fēng)險；可與現(xiàn)有站內(nèi)監(jiān)控、遠(yuǎn)方監(jiān)控、MIS系統(tǒng)通信，實現(xiàn)信息共享及系統(tǒng)聯(lián)動。

2.6 直升機(jī)巡檢技術(shù)

直升機(jī)巡檢技術(shù)是指巡檢人員利用直升機(jī)作為平臺，采用在直升機(jī)上裝備的具有陀螺穩(wěn)定功能的可見光檢測和紅外檢測等技術(shù)，對輸電線路進(jìn)行巡檢檢查，實現(xiàn)線路設(shè)備在線運行狀態(tài)檢測的技術(shù)。直升機(jī)巡檢比人工巡線效率更高，依靠直升機(jī)巡檢平臺可以全方位、多角度，近距離觀測，可以發(fā)現(xiàn)地面無法發(fā)現(xiàn)的缺陷。不受地形限制、巡檢距離長，缺陷發(fā)現(xiàn)率高，尤其是瓶口以上的導(dǎo)地線、金具及設(shè)備隱蔽性缺陷。

2.7 輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是指在運行狀態(tài)下利用先進(jìn)的傳感技術(shù)，對設(shè)備的狀態(tài)量進(jìn)行采集、處理和診斷。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)分為在線監(jiān)測和帶電檢測。在線監(jiān)測技術(shù)利用安裝在被監(jiān)測設(shè)備上或附近的在線監(jiān)測裝置，自動獲取并分析被監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)信息。帶電檢測技術(shù)在設(shè)備運行過程中，利用各類帶電檢測儀器對設(shè)備進(jìn)行靈活的現(xiàn)場檢測。采用狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以在運行中及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，防患于未然，為設(shè)備全壽命周期檢修和輔助決策提供支撐。帶電檢測可代替部分停電試驗，減少設(shè)備停電時間，降低維護(hù)費用。

2.8 輸電線路防舞動技術(shù)

輸電線路防舞動技術(shù)是指針對架空輸電線路覆冰舞動災(zāi)害的綜合防治方法和技術(shù)，包含系統(tǒng)化防舞設(shè)計技術(shù)、防舞裝置、舞動監(jiān)測技術(shù)和舞動數(shù)據(jù)庫等，實現(xiàn)設(shè)計階段和運維檢修階段對輸電線路舞動災(zāi)害的綜合防治。利用輸電線路綜合防舞技術(shù)，可進(jìn)一步改善對舞動災(zāi)害重治輕防的局面，全面實現(xiàn)應(yīng)急處理，提升線路抵御自然災(zāi)害的能力，提高輸電線路的安全穩(wěn)定運行水平。

2.9 雷電災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)

雷電災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)主要指以大氣電場探測技術(shù)為基礎(chǔ)，借助集成場模式、微型傳感器等多種探測方式為一體的雷電預(yù)警裝置，依據(jù)大氣電場預(yù)警特征自適應(yīng)識別模型，接入雷電定位、衛(wèi)星云圖等數(shù)據(jù)，采用多參量、多特征的多級雷電預(yù)警方法及模型，預(yù)測雷電活動發(fā)生、運動趨勢并向電網(wǎng)被保護(hù)對象提供雷電災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警的應(yīng)用系統(tǒng)。雷電災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)可提示運維、檢修人員提前做好災(zāi)害預(yù)案，縮短雷擊跳閘等災(zāi)害后的應(yīng)急處理時間。提醒戶外現(xiàn)場施工人員及時迅速撤離，保障電網(wǎng)建設(shè)運行中人身安全，減少損失。

3 蒙東電網(wǎng)新技術(shù)推廣成效

通過電網(wǎng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用，蒙東將建成具有強(qiáng)大兼容功能的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，電網(wǎng)設(shè)備利用效率提高，成本投入降低；電網(wǎng)輸送效率提升，線損降低；供電可靠性提高，停電損失減少；供電質(zhì)量改善，因電能質(zhì)量問題帶來的損失減少。能源利用效率提高，化石能源消費減少，溫室氣體排放減少，污染物排放降低；優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)清潔能源的開發(fā)利用。堅強(qiáng)智能電網(wǎng)具有強(qiáng)大的自愈功能，可實現(xiàn)多電源互助，提高能源供應(yīng)安全，提高電力外送能力。

4 結(jié)束語

通過蒙東地區(qū)電網(wǎng)新技術(shù)的應(yīng)用，蒙東電網(wǎng)將會快速發(fā)展，電網(wǎng)堅強(qiáng)智能化程度會上一個新臺階。

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