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1、智能化变电站发展需求与现状【高新技术产业发展】黧智能化变电站发展需求与现状冯苗1胡玉霞2(1.陕西省电力技校陕西西安710100:2.陕西省米脂县电力局陕西米脂718100)摘要:基于智能电网的需求,通过对现阶段数字化变电站技术发展的分析,总结了智能化变电站特点和技术发展需求.关键词:智能化变电站;数字化变电站;IEC61850中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)072001501随着智能电网概念的提出.对变电站技术提出了进一步的要求:通过全网运行数据分层分级的广域实时信息统一断面采集,实现变电站智能柔性集群及自协调区域控制保护,支撑各级电网的安全稳定运行和
2、各类高级应用;设备信息和运维策略与电力调度实现全面互动,实现基于状态监测的设备全寿命周期综合优化管理;变电站主要设备逐步实现智能化,为坚强实体电网提供坚实的设备基础;在全面实现数字化变电站的基础上,进一步拓展变电站自动化系统的功能,逐步向智能化变电站转变1敦字化变电站投束特点数字化变电站的技术核心是数字化的一次设备和网络化的二次设备,在过程层,间隔层及站控层上,按照国际标准IEC61850,实现变电站内部以及变电站与集控站闻的信息共享互操作过程.1.1数字化的一次设备.数字化一次设备包含电子式互感器,智能开关,以及站内其它智能设备.通过实现设备的就地数字化,实现了一,二次系统在电气上的有效隔离
3、,增大了电气量的动态测量范围并提高了测量精度,实现了从常觌变电站的装置冗余向现代变电站的信息冗余的转变,并为信息集成化应用提供了坚实的基础.1.2网络化的信息交换.数字化变电站采用基于IEC61850的标准化网络通信体系,变电站内设备之间通过高速网络进行信息交互,二次设备不再出现功能重复的i/o接口,常规的功能装置变成了逻辑的功能模块,真正实现了数据及资源共享.1.3面向对象分屡分布式的建模思想.依据1EC61850面向对象分层分布式的建模思想,数字化变电站自动化系统建立了用于信息交互的结构化语义空间.该语义空间不仅具有针对应用领域的确定性,一致性,而且能够被扩充和重构,实现了信息模型和信息语
4、义的一致性,能够有力的保证互操作性,以及站内外信息共享.14信息集成与功能优化.在数字化变电站中,可以有效地获取电网运行的各种状态数据以及各种IED装置的故障和动作信息,实现对操作及信号回路状态的有效监视,使得原来分散的二次系统装置,具备了进行信息集成和功能合理优化,整合的基础,能够一定程度上实现站域保护,状态检修等基于信息共享的业务应用.2智鼍化变电站求2.1智能化变电站含义.智能变电站:是采用先进的传感,信息,通信,控制等技术,以智能化设备,标准化信息平台,高度集成体化系统为基础,实现变电站实对全景监测,自动控制与保护,与站外系统协同互动等功能,达到提高变电站运行可靠性,优化资产利用,减少
5、人工干预,支撑电网安全运行,可再生能源灵活接入与退出等目标的变电站.2.2智能化变电站发展要求.首先,应扩大数据采集数字化的范围,尤其是非能量流的采集,并在源端规范数据将其信息化,标准化.第二,为智能电网提供可靠,准确,充分,实时,安全的基础信息,最终达到信息描述数字化,信息采集集成化,信息传输网络化,信息处理智能化,信息展现可视化和生产决策科学化的目的.在信息安全方蕊,遵循电力二次系统安全防护有关行业,国家及国际标准,以保证站内与站外的通信安全及站内信息存储及信息访问的安全.第三,应以信息模型为手段,描述变电站实体和应用,并以之确定设备功能,以模型配置信息主导自动化系统的自动生成,设备自动校
6、验,自动重构,进一步提高变电站自动化水平.第四,应实现变电站与调度,相邻变电站,电源,用户之间的协同互动;站内设备之间也应实现进一步的互联互通,促进采用系统级的运行控制策略:充分满足智能电网的互联,互通和互动需求.最后,在标准信息化平台建立完善的基础上,应大量采用高级应用功能即通过统一标准,统一建模来实现变电站内外的信息交互和信息共享,将传统变电站内多套孤立系统集成为基于信息共享基础上的业务应用2.3现状与技术发展方向2.3.1智能化一次设备国内智能化一次设备其总体智能化水平还是比较低,当前一般通过传统一次设备附加智能终端来实现,这种方案毕竟属于传统开关上的打补丁方案,不能真正深入到一次设各内
7、部实现功能上的良好集成,更无法就地化实现在线监测的功能,在达到数字化变电站的效果上未免也打了折扣;因此,设各厂家加强智能化一次设备的研发的投入力度,电网运营单位加快状态检修的进度势在必行2.3.2网络化的信息交换.数字化变电站建立在通信体系上,其核心纽带就是通信,目前已投运的变电站采取了防火墙,分层分区隔离等手段进行防护,但防护的效果仍有待时间的考验,国内对于这方面的研究还不够深入,对通信网络还缺乏实用化的监测,控制和评估的方法及手段.2.3.3信息模型.在数字化变电站建设中,由于IEC61850标准过分强调了从设备到模型的抽象过程,而对模型和实体的对应确实关注得不够多.这导致标准中的模型不全
8、面,定义不明确,国内厂家在逻辑节点扩展中存在差异,在变通大量使用GGIO的情况下,1EC61850面向对象建模的优点基本丧失.另方面,大部分系统集成商尚未达到能够通过ICD,SOb文件自动生成系统的工程数据的要求.为提高IEC61850实用化程度,相关单位需要对标准和模型扩充以及扩充顾则做出进一步的标准化规定;系统集成商也需要进一步努力,规范建模以及加强模型的应用开发.2.3.4高级应用变电站事故自动处理分析等高级应用方面还停留在初级阶段,没有重大突破.按照智能化变电站实现各种站内/#F高级应用系统相关对象间的互动,全面满足智能电网运行,控制的要求,设备厂商,系统集成商还有很多工作要做2.3.
9、5技术管理模式.由于数字化变电站强调了信息的共享和继承应用,电力系统各种领域,各种学科的系统不再孤立,常规变电站的保护专业,自动化专业及通信专业工作界面完全打破;数字化变电站自动化系统工程的设计模式,调试模式,运行模式和维护模式也都不同于传统变电站;这对目前传统专业划分及管理模式,提出了很大的挑战.因此,如何在总结多年电力生产的经验基础上,结合数字化变电站带来的变革,改变设计方法,重新明确运维职责和范围,指导运行生产,规范运维作业等,已成为运行单位亟待研究和解决的问题.参考文献:1国家电网公司科技部,数字化变电站技术现状及发展分析报告2009.7:4.2李岩松,高精度自适应光学电流互感器及其稳定性研究,华北电力大学博士学位论文.2004:卜5.3张结,卢德宏,IEC61850的语义空间研究J电力系统自动化,2004,28(11):4548.4胡道徐,IEC61850产品开发及工程化应用研究,东南大学硕士学位论文.2007:40435钱玉春,赛尔电力自动化,总第82期,2009.匪衄
