智能化技術(shù)在變電運(yùn)維技術(shù)中的應(yīng)用研究

宋超然　朱文婷

摘 要：智能配電網(wǎng)的發(fā)展基礎(chǔ)是科學(xué)技術(shù)，隨著科技的進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，智能配電網(wǎng)的內(nèi)涵以及功能會(huì)不斷的豐富。在電力負(fù)荷環(huán)境復(fù)雜的背景下，智能配電網(wǎng)要發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高供電的質(zhì)量以及可靠性，同時(shí)，也會(huì)不斷的促進(jìn)電力市場(chǎng)的發(fā)展。基于此，本文主要分析了智能化技術(shù)在變電運(yùn)維技術(shù)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變電站;電力系統(tǒng);自動(dòng)化;智能;控制技術(shù)

引言

智能變電站的蓬勃發(fā)展能夠推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的進(jìn)程，目前我國(guó)智能變電站的建設(shè)仍處于起步階段，各方面管理以及維護(hù)能力還有待提升。我們應(yīng)當(dāng)對(duì)智能變電站的特點(diǎn)進(jìn)行了解和分析，同時(shí)參考變電站內(nèi)部的構(gòu)成，對(duì)智能變電站運(yùn)行與維護(hù)管理制定相應(yīng)的有效措施，推動(dòng)智能變電站的穩(wěn)定發(fā)展。

1智能化變電站介紹

1.1概念

智能化變電站其實(shí)就是利用先進(jìn)的智能裝置來(lái)對(duì)變電站進(jìn)行智能化管理。通過(guò)構(gòu)建智能化變電站，可以大大提升信息的安全系數(shù)，有效保障信息的完整性。除此之外，構(gòu)建智能化變電站還可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)收集和檢測(cè)。當(dāng)前的智能化變電站不僅具備智能化調(diào)控功能，其還能夠進(jìn)行智能化控制，這可以大大提高變電站的工作效率。

1.2智能化變電站的組成

通常情況下，智能化變電站可以分成3個(gè)部分，第1部分是間隔層，第2部分是過(guò)程層，第3部分是站控層。第1部分由多臺(tái)裝置構(gòu)成，用來(lái)保障變電站系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。第2部分當(dāng)中不單單有一次裝置，還有二次裝置，其所包含的設(shè)備比較多，其包括合并單元、智能單元以及電子互感器等，其與第1部分一樣主要用來(lái)保障系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。第3部分是智能化變電站的關(guān)鍵部分，其所具備的功能比較多，不但具備智能化檢測(cè)的功能，還能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行有效分析和處理，并完成對(duì)變電站的智能化控制[1]。

1.3智能變電站特點(diǎn)

傳統(tǒng)變電站的保護(hù)裝置、測(cè)控裝置使用一次設(shè)備與二次電纜連接，二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)站控、間隔層分層。間隔層主要為保護(hù)與測(cè)控裝置，具有儀表、測(cè)控裝置的配備。傳統(tǒng)變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)有很多繼電保護(hù)弊端，如多實(shí)行固定模式，在靈活性方面存在不足。復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)在供電安全、穩(wěn)定性方面存在不足。傳統(tǒng)變電站的測(cè)控、遠(yuǎn)動(dòng)、二次保護(hù)裝置都需要經(jīng)小規(guī)模集成電路、電磁模式運(yùn)行，不具有自檢功能，具有相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行可靠性方面有待提升。智能變電站則是由智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層組成，能夠在變電站中有效共享電氣設(shè)備相關(guān)信息，構(gòu)建具有簡(jiǎn)單操作特點(diǎn)的變電站。在變電站實(shí)際運(yùn)行中，能夠通過(guò)互感器處理數(shù)字采樣信號(hào)，能夠在合并單元的基礎(chǔ)上以光纜方式實(shí)現(xiàn)對(duì)二次系統(tǒng)的傳輸。二次系統(tǒng)也不需要接入交流二次電纜。開(kāi)關(guān)量信息則通過(guò)GOOSE報(bào)文方式傳輸，這能夠很好地提升信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2我國(guó)變電站電力系統(tǒng)存在的問(wèn)題

科技在不斷的進(jìn)步，我國(guó)的變電站電力系統(tǒng)也有了一定的發(fā)展，加入了不少高科技的技術(shù)，促進(jìn)變電站電力系統(tǒng)不斷改革和發(fā)展。目前在很大一部分地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了四遙功能，部分地區(qū)也采用了很先進(jìn)的技術(shù)，比如在線檢測(cè)、在線控制等，但是還有相當(dāng)多的地區(qū)仍以傳統(tǒng)技術(shù)為主，這就使得變電站的電力系統(tǒng)存在不少的問(wèn)題，比如通用性相對(duì)比較弱，而且在應(yīng)用程序方面還存在著不同的形式，這些都阻礙著變電站電力系統(tǒng)的維護(hù)，加之功能有限，一段時(shí)間就需要擴(kuò)充一次，不論是添加新裝置做新的，還是添加新功能，都得配置整個(gè)系統(tǒng)，這是很麻煩的一點(diǎn)。當(dāng)遇到比較緊急的情況時(shí)，如果僅僅依靠傳統(tǒng)的人工方式很難作出比較高效且有效的處置方法，不僅效率低，而且還會(huì)影響處置的結(jié)果。上述這些問(wèn)題，都是目前我國(guó)變電站電力系統(tǒng)中存在的一些比較常見(jiàn)的問(wèn)題，也是影響我國(guó)變電站電力系統(tǒng)發(fā)展的比較重要的原因[2]。

3智能化技術(shù)在變電運(yùn)維技術(shù)中的應(yīng)用

3.1高效率的智能模式識(shí)別技術(shù)

模式識(shí)別技術(shù)是目前正在飛速發(fā)展的技術(shù)，其中包括圖像識(shí)別、聚類(lèi)分析、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別等技術(shù)。圖像識(shí)別技術(shù)可對(duì)電網(wǎng)及用電設(shè)備等進(jìn)行視頻拍照監(jiān)控，當(dāng)檢測(cè)到異常圖片時(shí)，及時(shí)進(jìn)行處理，根據(jù)對(duì)圖像的處理得到存在故障的電網(wǎng)線路、用電設(shè)備等，及通過(guò)距離映射得到故障發(fā)生的具體位置，是可良好應(yīng)用在智能電力系統(tǒng)的技術(shù)。聚類(lèi)分析同樣可根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)或圖像的處理，將電力系統(tǒng)的故障進(jìn)行歸類(lèi)，根據(jù)異常數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行聚類(lèi)分析，從而可判斷故障的類(lèi)別。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可根據(jù)電網(wǎng)或設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)發(fā)出的不同的聲音進(jìn)行判斷，從而可得到哪個(gè)電網(wǎng)線路或設(shè)備發(fā)生了故障。智能模式識(shí)別技術(shù)可將處理得到的結(jié)果返回至控制器，通過(guò)控制器進(jìn)一步控制相關(guān)電子元器件，在電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)及時(shí)切斷電源，保護(hù)電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全。

3.2高精度的敏感元器件做成的傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是所有智能化設(shè)備必不可少的敏感元件，將在未來(lái)的技術(shù)發(fā)展中占據(jù)重要地位。傳感器精度是衡量一個(gè)傳感器好壞與設(shè)備好壞的重要指標(biāo)，高精度的傳感器對(duì)設(shè)備的高精度運(yùn)行與高精度控制具有重要意義。目前，我國(guó)的傳感器技術(shù)發(fā)展空間還是比較大的，特別是在高精度的速度傳感器、力傳感器、力矩傳感器等。在電力系統(tǒng)中，通常需要某些傳感器進(jìn)行電壓、電流、功率、電磁場(chǎng)等電氣量的測(cè)量，而這些電氣量是一個(gè)電力系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)，因此對(duì)這些電氣量進(jìn)行高精度傳感對(duì)終端控制器進(jìn)行精準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理具有重要意義，同時(shí)，高精度的數(shù)據(jù)測(cè)量可極大地幫助控制系統(tǒng)準(zhǔn)確進(jìn)行判斷、故障識(shí)別與診斷等[3]。

3.3信息反饋及故障分析系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)信息反饋及故障分析系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建，進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)智能化控制水平。該系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)效果的提升，利用智能化故障分析、信息收集來(lái)取代以往人工設(shè)備檢測(cè)及其信息收集反饋。在提升設(shè)備故障分析效率，提升信息收集反饋完整性的同時(shí)，避免因外界干擾而對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生影響，并第一時(shí)間對(duì)設(shè)備運(yùn)行期間存在的隱患問(wèn)題進(jìn)行分析與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能化預(yù)警機(jī)制的構(gòu)建。通過(guò)智能技術(shù)的合理應(yīng)用，提升故障分析檢測(cè)的智能化與效率性，促進(jìn)故障解決有效性的提升，保障電力設(shè)備穩(wěn)定且長(zhǎng)久地運(yùn)行。

3.4友好的人機(jī)交互技術(shù)

人機(jī)交互技術(shù)提供了人與機(jī)器對(duì)話的接口。目前，人機(jī)界面的設(shè)計(jì)主要依靠幾種較流行的編程語(yǔ)言及其開(kāi)發(fā)環(huán)境，如以C、C#等為主的VisualStudio界面開(kāi)發(fā)，以JAVA為主的界面開(kāi)發(fā)，以MATLAB語(yǔ)言為主的界面開(kāi)發(fā)、以xml等標(biāo)簽語(yǔ)言進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)界面設(shè)計(jì)等。因此，有必要研發(fā)專(zhuān)用于電力系統(tǒng)人機(jī)界面開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，針對(duì)電力系統(tǒng)的特殊性進(jìn)行具有特殊功能的界面設(shè)計(jì)，以提高界面設(shè)計(jì)效率，滿(mǎn)足電力系統(tǒng)獨(dú)特的要求[4]。

結(jié)束語(yǔ)

為了更好地滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的用電需要，電力公司需要建設(shè)智能化變電站，從而有效推進(jìn)電力行業(yè)蓬勃發(fā)展。在實(shí)際的智能化變電站構(gòu)建的過(guò)程中，做好技術(shù)管理工作可以大大提高智能化變電站的質(zhì)量。電力公司可以采取建設(shè)功能應(yīng)急系統(tǒng)、保障一次裝置穩(wěn)定運(yùn)行以及穩(wěn)定變電站的信號(hào)等諸多有效技術(shù)管理策略來(lái)更好地對(duì)智能化變電站進(jìn)行管理，大大提升管理的效率，保障智能化變電站能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣才可以保證生產(chǎn)生活供電的穩(wěn)定性和長(zhǎng)效性，最終確保智能電網(wǎng)在我國(guó)范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙歌，張瑩.電力市場(chǎng)環(huán)境下智能配電網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)用分析[J].華北電力技術(shù)，2013（12）：36-40.

[2]程曉勇.智能配電網(wǎng)的發(fā)展及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)裝備，2018（06）：37-38.

[3]王曉梅，陳淼.智能電網(wǎng)環(huán)境下電力市場(chǎng)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017（12）：253+256.

[4]馬超.電力市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境下的智能電網(wǎng)建設(shè)途徑解讀[J].工程技術(shù)研究，2017（02）：244+246.

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