基于電力設(shè)備智能化的分析研究

杜池平

摘要：自國(guó)家開(kāi)展了堅(jiān)強(qiáng)的智慧電網(wǎng)工程建設(shè)以來(lái)，將電力設(shè)備自動(dòng)化和常規(guī)的電子設(shè)備來(lái)相比，增加了"可視化、信息化、互動(dòng)化、自動(dòng)化"的新特征。該文以當(dāng)前中國(guó)國(guó)內(nèi)發(fā)展智能基礎(chǔ)設(shè)施的可行性問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，詳盡介紹了發(fā)展智能基礎(chǔ)設(shè)施的有關(guān)技術(shù)特點(diǎn)，還提出了發(fā)展智能基礎(chǔ)設(shè)施在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的可能存在的技術(shù)問(wèn)題，以及怎樣迅速高效的處理好這類問(wèn)題的解決辦法。并期待本文能夠?qū)χ袊?guó)電力設(shè)備自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程產(chǎn)生一定的推動(dòng)效果。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備;自動(dòng)化;全壽命循環(huán);工程設(shè)計(jì)

引言

現(xiàn)如今，全世界的能源利用總體趨勢(shì)呈現(xiàn)為高效率、潔凈化、低炭化。面臨著新挑戰(zhàn)、新機(jī)遇，我國(guó)從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮，制定了"構(gòu)建強(qiáng)大智能發(fā)展國(guó)家電網(wǎng)"策略，以確保供電設(shè)施的安全可靠、潔凈、有效運(yùn)營(yíng)。在目前由我國(guó)的特高壓主電網(wǎng)網(wǎng)架下，基本完成了自上而下的各類國(guó)家電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù)。關(guān)于智慧電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展這塊，我們已經(jīng)制定了分階段地推動(dòng)實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)智慧電網(wǎng)的戰(zhàn)略發(fā)展。從今年開(kāi)始，可以預(yù)期到二零二零年中國(guó)將全部建立"堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)體系，"并最終完成對(duì)堅(jiān)強(qiáng)供電設(shè)備的分級(jí)與分階段發(fā)展，從而完成智慧電力設(shè)施網(wǎng)絡(luò)功能的統(tǒng)一。中國(guó)智慧電網(wǎng)將由信息傳輸與感知技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)述技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、主動(dòng)控制技術(shù)和一系列的基本電力設(shè)施所構(gòu)成。智能供電管理系統(tǒng)一般具有以下三方面的工作：1、對(duì)分布式的能源供電和可再生能源供電起相應(yīng)的連接工作;2、使網(wǎng)絡(luò)骨架的結(jié)構(gòu)更具有靈活性，穩(wěn)定性;3、建立健全了一個(gè)穩(wěn)定統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，并利用該平臺(tái)對(duì)電網(wǎng)起著協(xié)調(diào)功能，以維護(hù)電網(wǎng)的正常運(yùn)營(yíng)發(fā)展，三個(gè)工作內(nèi)容之間更加緊密結(jié)合。靈活性穩(wěn)定性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)骨架的關(guān)鍵是發(fā)展智慧電網(wǎng)，智慧電網(wǎng)對(duì)于靈活性穩(wěn)定性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)骨骼發(fā)展具有重要的基礎(chǔ)意義。要實(shí)用電網(wǎng)現(xiàn)代化步伐，就應(yīng)當(dāng)首先解決電站設(shè)備智能化的發(fā)展。因而電力設(shè)施智能化問(wèn)題的解決辦法，也就一次次的擺在了人們的面前。

1電力設(shè)備智能化的可行性體現(xiàn)

智能設(shè)施也是構(gòu)成智能電廠的重要元素，同樣智能電廠也形成了整個(gè)智慧電網(wǎng)的基本構(gòu)成。電廠的構(gòu)成也是以數(shù)字化為主要組成部分進(jìn)行建設(shè)。往抽象里講，數(shù)字化就是用大數(shù)字的方法實(shí)現(xiàn)的大數(shù)據(jù)的傳送運(yùn)輸，和自動(dòng)化無(wú)法作為同一物。而自動(dòng)化則主要表現(xiàn)在設(shè)備的功能方面，著重在觀察設(shè)備工作狀況，分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)、自主的完成相應(yīng)的運(yùn)算處理、以及使用一種封閉的電路來(lái)完成信息處理后的正反饋?zhàn)饔谩?/p>

設(shè)備自動(dòng)化必不可少的前期工作便是對(duì)所獲得的有關(guān)資訊加以信息化處理，并利用這些處理方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的集成作業(yè)和信息資源共享，從而使得到的數(shù)據(jù)更為的全面。日前，在全球經(jīng)濟(jì)大趨勢(shì)的推動(dòng)下，各類互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了發(fā)展。主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)方面，涉及到信息內(nèi)容的獲取、傳遞、管理等工作。國(guó)外關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)信息的研究工作起步較早，在有關(guān)方面發(fā)展也居于世界領(lǐng)先水平。由于中國(guó)人在這方面發(fā)展起步得比較遲緩，所以我們現(xiàn)在主要借助了他們的比較先進(jìn)的智能化技術(shù)設(shè)備。但是經(jīng)過(guò)了不懈的奮斗，我們中國(guó)人在數(shù)字化變電站研究方面的科學(xué)研究已經(jīng)做出了相當(dāng)?shù)某晒?，并使之在?shí)際的電力設(shè)施上得到了廣泛應(yīng)用。在水電站電網(wǎng)組成中，常常使用到的電器一般包括部分一次性裝置和部門二級(jí)裝置。隨著機(jī)械設(shè)備供應(yīng)量的擴(kuò)大，部分生產(chǎn)商出于利潤(rùn)已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)一次性機(jī)械設(shè)備的大批量生產(chǎn)。此外，為了配合使用的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品工作實(shí)際，生產(chǎn)商也對(duì)與一次性機(jī)械設(shè)備發(fā)生了直接接口的二次機(jī)械設(shè)備，開(kāi)始了小批次的必要制造。與此同步，在中國(guó)境內(nèi)的的大環(huán)境影響下，現(xiàn)已初步形成了五十間以內(nèi)的數(shù)碼輸出的數(shù)字化變電站。智能測(cè)量技術(shù)方面、傳感器和網(wǎng)絡(luò)方面等在工程設(shè)計(jì)中的實(shí)踐與運(yùn)用，使電力裝置智能的實(shí)現(xiàn)有了一定的理論根基，并為工程設(shè)計(jì)實(shí)踐提供了參考使用價(jià)值。此外，電力設(shè)施的檢測(cè)工作也在電力裝備智能的體現(xiàn)中至關(guān)重要。利用高度智能化的電氣設(shè)備，在線信息可以對(duì)故障作出排除或者通過(guò)發(fā)出相應(yīng)的故障待處理指令，引導(dǎo)人工完成故障消除作業(yè)。

2智能電力設(shè)備在技術(shù)層次上的具體要求

智慧電氣設(shè)備在我國(guó)電網(wǎng)公司口下的界定為："智慧電氣設(shè)備是相關(guān)高壓電氣設(shè)備和相關(guān)的智慧結(jié)構(gòu)形成的個(gè)體"。根據(jù)這個(gè)概念人們就必須問(wèn)到哪些是智慧組成部分，它的關(guān)鍵特性又是哪些？在《智慧電站技術(shù)發(fā)展指導(dǎo)》中說(shuō)到：智慧組成部分的主要特點(diǎn)是監(jiān)測(cè)數(shù)字化、工作狀態(tài)可視化、管理網(wǎng)絡(luò)化、功能效率統(tǒng)一、信息共享化。它的主要概念為"集檢測(cè)計(jì)量、控制保護(hù)功能的設(shè)備組件"。在日常中所涉及到的，一次設(shè)備與二次裝置間的裝配間距，通常在數(shù)十米乃至百來(lái)米。之間可以通過(guò)較強(qiáng)信號(hào)的電纜線，或者處于較大電壓控制范圍的線纜相連。所謂電力一次設(shè)備智能是說(shuō)，在對(duì)一種智能裝置在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，把常規(guī)利用的二次設(shè)備的部分甚至全部功能實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，是指簡(jiǎn)單化地處理了常規(guī)形式的繼電器與控制電路的大體構(gòu)成電路，傳統(tǒng)使用的電纜接線方法已被數(shù)字網(wǎng)絡(luò)信號(hào)控制系統(tǒng)的智能裝置所代替。這些智能裝置的加入代替了原來(lái)落后的設(shè)備控制體系，從根本上實(shí)現(xiàn)了人們一二次間的互相交流。同時(shí)，智能設(shè)備還擁有以下的功能特點(diǎn)：1、極大的便利了設(shè)備之間的交互溝通;2、完成了與調(diào)度系統(tǒng)的協(xié)同工作;3、增加了智能高級(jí)應(yīng)用功能。

3因電力設(shè)備智能化所產(chǎn)生的影響

電力設(shè)備智能化過(guò)程中會(huì)對(duì)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，大大小小的方面會(huì)產(chǎn)生一定的影響，具體如下：

3.1在智能變電站的運(yùn)行當(dāng)中所涉及到的設(shè)備組件：電子式互感器。它解決了我們通常接觸到的傳統(tǒng)互感器過(guò)飽和、絕緣潤(rùn)滑油由于靜電等一系列因素產(chǎn)生的爆炸、sf6泄漏等問(wèn)題。對(duì)我們?nèi)粘５墓?jié)能、安全提供了充分的保障;

3.2利用信息傳播量大傳播速度快的光纖代替了之前所用的電纜。節(jié)能方面避免了有色金屬的浪費(fèi)流失問(wèn)題，信息傳遞運(yùn)輸方面也大大的提升了傳播速度，對(duì)數(shù)據(jù)的快速高效運(yùn)輸交流意義重大;

3.3智能化的電力設(shè)備的投入使用了解決能源利用率低的問(wèn)題，節(jié)約了資源，提高了能源使用周期。

4電力設(shè)備智能化的有關(guān)問(wèn)題

電力設(shè)備智能化在各個(gè)領(lǐng)域運(yùn)用廣泛。小的方面講，電力設(shè)備從選材類型、設(shè)計(jì)理念、維護(hù)方式等角度仍然有一定的商榷之處;大的方面，在國(guó)際電力設(shè)備智能化交流聯(lián)系運(yùn)用方面仍然有所欠缺?？偟膩?lái)說(shuō)，目前遇到的主要問(wèn)題有：

4.1由于外界條件的變化如用電器受外界供電體的供電作用，在電力突然斷開(kāi)的情況下，產(chǎn)生的接口燒壞或者傳輸數(shù)據(jù)出現(xiàn)不穩(wěn)定的問(wèn)題。

4.2電力設(shè)施智能化的設(shè)備與之前傳統(tǒng)的設(shè)備相比較沒(méi)有了斷開(kāi)點(diǎn)，整個(gè)成為了一個(gè)整體，不利于故障檢修與排除作業(yè)。

4.3隨著智能設(shè)備的應(yīng)用，在設(shè)計(jì)方面設(shè)備二次線設(shè)計(jì)問(wèn)題復(fù)雜。因?yàn)槎卧O(shè)計(jì)又作為變電站以及國(guó)家電網(wǎng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，所以安全穩(wěn)定的設(shè)計(jì)在二次線設(shè)計(jì)方面至關(guān)重要。如何整合運(yùn)行的二次線，設(shè)計(jì)出更為優(yōu)質(zhì)的運(yùn)輸體系問(wèn)題突出。

結(jié)束語(yǔ)

智能設(shè)備的誕生以及發(fā)展到現(xiàn)如今的規(guī)模并非偶然，也符合了國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)領(lǐng)域、實(shí)際生活中的需求。因此，我們一定要確保相關(guān)電氣智能裝置安全、平穩(wěn)、有效的工作。此外，我們還要根據(jù)電力設(shè)備智能化過(guò)程中所存在的問(wèn)題提供相應(yīng)的解決辦法，并做好相關(guān)的預(yù)生產(chǎn)測(cè)試，投入到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中。

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