智能化技術(shù)在變電運維技術(shù)中的應用研究

宋超然 朱文婷

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

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

引言

智能變電站的蓬勃發(fā)展能夠推動我國實現(xiàn)電網(wǎng)智能化的進程，目前我國智能變電站的建設(shè)仍處于起步階段，各方面管理以及維護能力還有待提升。我們應當對智能變電站的特點進行了解和分析，同時參考變電站內(nèi)部的構(gòu)成，對智能變電站運行與維護管理制定相應的有效措施，推動智能變電站的穩(wěn)定發(fā)展。

1智能化變電站介紹

1.1概念

智能化變電站其實就是利用先進的智能裝置來對變電站進行智能化管理。通過構(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數(shù)據(jù)信息進行自動收集和檢測。當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個部分，第1部分是間隔層，第2部分是過程層，第3部分是站控層。第1部分由多臺裝置構(gòu)成，用來保障變電站系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。第2部分當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部分一樣主要用來保障系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行。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的功能，還能夠?qū)?shù)據(jù)信息進行有效分析和處理，并完成對變電站的智能化控制[1]。

1.3智能變電站特點

傳統(tǒng)變電站的保護裝置、測控裝置使用一次設(shè)備與二次電纜連接，二次系統(tǒng)網(wǎng)絡根據(jù)站控、間隔層分層。間隔層主要為保護與測控裝置，具有儀表、測控裝置的配備。傳統(tǒng)變電站的自動化系統(tǒng)有很多繼電保護弊端，如多實行固定模式，在靈活性方面存在不足。復雜的自動化系統(tǒng)在供電安全、穩(wěn)定性方面存在不足。傳統(tǒng)變電站的測控、遠動、二次保護裝置都需要經(jīng)小規(guī)模集成電路、電磁模式運行，不具有自檢功能，具有相對復雜的結(jié)構(gòu)，在運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)建具有簡單操作特點的變電站。在變電站實際運行中，能夠通過互感器處理數(shù)字采樣信號，能夠在合并單元的基礎(chǔ)上以光纜方式實現(xiàn)對二次系統(tǒng)的傳輸。二次系統(tǒng)也不需要接入交流二次電纜。開關(guān)量信息則通過GOOSE報文方式傳輸，這能夠很好地提升信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2我國變電站電力系統(tǒng)存在的問題

科技在不斷的進步，我國的變電站電力系統(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)實現(xiàn)了四遙功能，部分地區(qū)也采用了很先進的技術(shù)，比如在線檢測、在線控制等，但是還有相當多的地區(qū)仍以傳統(tǒng)技術(shù)為主，這就使得變電站的電力系統(tǒng)存在不少的問題，比如通用性相對比較弱，而且在應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，加之功能有限，一段時間就需要擴充一次，不論是添加新裝置做新的，還是添加新功能，都得配置整個系統(tǒng)，這是很麻煩的一點。當遇到比較緊急的情況時，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，而且還會影響處置的結(jié)果。上述這些問題，都是目前我國變電站電力系統(tǒng)中存在的一些比較常見的問題，也是影響我國變電站電力系統(tǒng)發(fā)展的比較重要的原因[2]。

3智能化技術(shù)在變電運維技術(shù)中的應用

3.1高效率的智能模式識別技術(shù)

模式識別技術(shù)是目前正在飛速發(fā)展的技術(shù)，其中包括圖像識別、聚類分析、圖像處理、語音識別等技術(shù)。圖像識別技術(shù)可對電網(wǎng)及用電設(shè)備等進行視頻拍照監(jiān)控，當檢測到異常圖片時，及時進行處理，根據(jù)對圖像的處理得到存在故障的電網(wǎng)線路、用電設(shè)備等，及通過距離映射得到故障發(fā)生的具體位置，是可良好應用在智能電力系統(tǒng)的技術(shù)。聚類分析同樣可根據(jù)對數(shù)據(jù)或圖像的處理，將電力系統(tǒng)的故障進行歸類，根據(jù)異常數(shù)據(jù)，對其進行聚類分析，從而可判斷故障的類別。語音識別技術(shù)可根據(jù)電網(wǎng)或設(shè)備在發(fā)生故障時發(fā)出的不同的聲音進行判斷，從而可得到哪個電網(wǎng)線路或設(shè)備發(fā)生了故障。智能模式識別技術(shù)可將處理得到的結(jié)果返回至控制器，通過控制器進一步控制相關(guān)電子元器件，在電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障時及時切斷電源，保護電網(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傳感器好壞與設(shè)備好壞的重要指標，高精度的傳感器對設(shè)備的高精度運行與高精度控制具有重要意義。目前，我國的傳感器技術(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行電壓、電流、功率、電磁場等電氣量的測量，而這些電氣量是一個電力系統(tǒng)的主要性能指標，因此對這些電氣量進行高精度傳感對終端控制器進行精準數(shù)據(jù)處理具有重要意義，同時，高精度的數(shù)據(jù)測量可極大地幫助控制系統(tǒng)準確進行判斷、故障識別與診斷等[3]。

3.3信息反饋及故障分析系統(tǒng)

通過對信息反饋及故障分析系統(tǒng)平臺的構(gòu)建，進一步提升電力系統(tǒng)智能化控制水平。該系統(tǒng)的合理設(shè)計，可實現(xiàn)對設(shè)備維修養(yǎng)護效果的提升，利用智能化故障分析、信息收集來取代以往人工設(shè)備檢測及其信息收集反饋。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，避免因外界干擾而對設(shè)備運行產(chǎn)生影響，并第一時間對設(shè)備運行期間存在的隱患問題進行分析與監(jiān)控，實現(xiàn)對智能化預警機制的構(gòu)建。通過智能技術(shù)的合理應用，提升故障分析檢測的智能化與效率性，促進故障解決有效性的提升，保障電力設(shè)備穩(wěn)定且長久地運行。

3.4友好的人機交互技術(shù)

人機交互技術(shù)提供了人與機器對話的接口。目前，人機界面的設(shè)計主要依靠幾種較流行的編程語言及其開發(fā)環(huán)境，如以C、C#等為主的VisualStudio界面開發(fā)，以JAVA為主的界面開發(fā)，以MATLAB語言為主的界面開發(fā)、以xml等標簽語言進行網(wǎng)頁界面設(shè)計等。因此，有必要研發(fā)專用于電力系統(tǒng)人機界面開發(fā)的系統(tǒng)，針對電力系統(tǒng)的特殊性進行具有特殊功能的界面設(shè)計，以提高界面設(shè)計效率，滿足電力系統(tǒng)獨特的要求[4]。

結(jié)束語

為了更好地滿足人們?nèi)找嬖鲩L的用電需要，電力公司需要建設(shè)智能化變電站，從而有效推進電力行業(yè)蓬勃發(fā)展。在實際的智能化變電站構(gòu)建的過程中，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)功能應急系統(tǒng)、保障一次裝置穩(wěn)定運行以及穩(wěn)定變電站的信號等諸多有效技術(shù)管理策略來更好地對智能化變電站進行管理，大大提升管理的效率，保障智能化變電站能夠長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，這樣才可以保證生產(chǎn)生活供電的穩(wěn)定性和長效性，最終確保智能電網(wǎng)在我國范圍內(nèi)的廣泛應用，為我國經(jīng)濟發(fā)展作出應有的貢獻。

參考文獻：

[1]趙歌，張瑩.電力市場環(huán)境下智能配電網(wǎng)的發(fā)展應用分析[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)境下電力市場面臨的機遇與挑戰(zhàn)[J].科技創(chuàng)新導報，2017（12）：253+256.

[4]馬超.電力市場發(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.