傳統(tǒng)變電站向無(wú)人值守智能變電站發(fā)展
變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。尤其是現(xiàn)在大容量發(fā)電機(jī)組的不斷投運(yùn)和超高壓遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn)，使電力系統(tǒng)的安全控制更加復(fù)雜，如果仍依靠原來(lái)的人工抄表、記錄、人工操作為主，依靠原來(lái)變電站的舊設(shè)備，而不進(jìn)行技術(shù)改造的話(huà)，必然沒(méi)法滿(mǎn)足安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需要，更談不上適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。而無(wú)人值守智能變電站可滿(mǎn)足您很多的需求。
以往的變電站存在的問(wèn)題：
（1）一次設(shè)備的可靠性不高，無(wú)法完全滿(mǎn)足“無(wú)人化”的運(yùn)行要求，如一次設(shè)備的絕緣故障、機(jī)構(gòu)失靈、拒動(dòng)或誤動(dòng)、漏氣等嚴(yán)重影響安全運(yùn)行的問(wèn)題，有的隔離開(kāi)關(guān)在操作時(shí)存在不能遠(yuǎn)程控制或者合閘不到位的問(wèn)題，必須現(xiàn)場(chǎng)處理，無(wú)法監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行工況。
（2）自動(dòng)化系統(tǒng)存在信息無(wú)法在線共享、設(shè)備之間不具備互操作性、系統(tǒng)可擴(kuò)展性差、系統(tǒng)可靠性受二次電纜影響等不足。
（3）目前保護(hù)定投、定值區(qū)改變等操作采用硬壓板、保護(hù)插把等方式，保護(hù)硬壓板投退的操作不能遠(yuǎn)程控制，均由集控中心轉(zhuǎn)令給現(xiàn)場(chǎng)值守人員執(zhí)行，保護(hù)壓板的投退耗費(fèi)值守人員的時(shí)間和精力，且一次設(shè)備狀態(tài)的確認(rèn)必須依靠人工干預(yù)。
無(wú)人值守智能變電站特點(diǎn)
1、智能一次開(kāi)關(guān)設(shè)備
采用智能一次開(kāi)關(guān)設(shè)備，通過(guò)安裝于電柜內(nèi)的智能組件裝置，具有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀的操作、間隔內(nèi)部以及間隔之間聯(lián)鎖、閉鎖功能和各種指示、報(bào)警信號(hào)等數(shù)字化傳輸?shù)裙δ埽⒖蓪?shí)現(xiàn)一次設(shè)備操作控制和聯(lián)鎖、閉鎖及與其他設(shè)備的通信。開(kāi)關(guān)柜智能操控裝置采用單片機(jī)控制，與常規(guī)的開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)顯示儀相比，增加了智能化功能。除可顯示開(kāi)關(guān)分合狀態(tài)外，還可判斷開(kāi)關(guān)小車(chē)是否處于試驗(yàn)位置與工作位置之間還是處于柜體之外并做出指示。溫度濕度數(shù)值顯示、語(yǔ)音防誤提示功能和過(guò)熱報(bào)警等功能。
2、電子式互感器的應(yīng)用
變電站配置的電子式互感器具有良好的絕緣性能、較強(qiáng)的抗干擾能力、測(cè)量頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、具有數(shù)字輸出、接口方便、通信能力強(qiáng)的等特點(diǎn)。利用電子互感器輸出的數(shù)字信號(hào)，使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)/多個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或過(guò)程總線通信方式，完全取代了大量的二次電纜線；徹底解決二次接線復(fù)雜的現(xiàn)象，可以簡(jiǎn)化測(cè)量或保護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少誤差源，實(shí)現(xiàn)真正意義上的信息共享。此外，電子式互感器無(wú)常規(guī)電流互感器和電壓互感器的爆裂問(wèn)題和開(kāi)路、短路問(wèn)題，極大減少了現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)工作量。
3、全站自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)與專(zhuān)家檢修系統(tǒng)
通過(guò)設(shè)置一個(gè)能實(shí)現(xiàn)集控中心的遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作、穩(wěn)定性好、可靠性好的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)系統(tǒng)不具有的兩大優(yōu)勢(shì)。
（1）變電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用統(tǒng)一的IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，邏輯結(jié)構(gòu)上分為“控制層”和“設(shè)備層”（由間隔層和過(guò)程層組成），各層次內(nèi)部及層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信，各設(shè)備之間直接通信溝通無(wú)障礙，變電站的各種功能可共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)，避免了設(shè)備的重復(fù)配置；利用一種通用面向?qū)ο笞冸娬臼录礼OOSE（Generic Oriented Substation Event）網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)跳合閘、聯(lián)閉鎖功能，實(shí)現(xiàn)各廠家設(shè)備方便快速地集成。
（2）全站數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理數(shù)字化、共享化，利用通信網(wǎng)絡(luò)和光纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字化，二次設(shè)備間采用通信網(wǎng)絡(luò)交換信息取代傳統(tǒng)的硬接線，二次設(shè)備不出現(xiàn)功能重復(fù)的I/O接口，常規(guī)的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，光纜取代了控制電纜，數(shù)字替代了模擬，提高了采集精度和信號(hào)傳輸?shù)目煽啃裕蠓群?jiǎn)化二次接線，節(jié)省一次投資和維護(hù)工作量。
變電站狀態(tài)檢修專(zhuān)家系統(tǒng)以設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況為基礎(chǔ)，實(shí)行缺陷檢修；通過(guò)對(duì)設(shè)備歷次預(yù)防性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、在線數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和提取，進(jìn)行分析和對(duì)比，給出設(shè)備狀態(tài)報(bào)告、診斷報(bào)告及健康評(píng)估；報(bào)表輸出管理可根據(jù)各種管理需求，制定出符合各種要求的報(bào)表；實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電設(shè)備進(jìn)行臺(tái)賬數(shù)據(jù)、預(yù)防性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合管理，并根據(jù)診斷結(jié)果進(jìn)行檢修計(jì)劃的制定和調(diào)整，大幅減少了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的維護(hù)工作量。
4.保護(hù)裝置無(wú)人化
數(shù)字式繼電保護(hù)裝置支持IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，以IEC 61850規(guī)約直接接入站控層和過(guò)程層的以太網(wǎng)；支持一IEC 61850~9~2規(guī)約接受合并單元發(fā)出電流、電壓采集信號(hào)；支持以GOOSE報(bào)文方式實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量的開(kāi)入與開(kāi)出。同時(shí)，基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)裝置具備可遠(yuǎn)方投退保護(hù)的軟壓板和可實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值區(qū)的遠(yuǎn)方切換功能，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)裝置運(yùn)行的無(wú)人值班化。
5.智能交直流一體化電源系統(tǒng)
為滿(mǎn)足智能變電無(wú)人值班的要求，采用交直流一體化電源系統(tǒng)方案將站用交流電源、直流電源、UPS及通信直流電源統(tǒng)一設(shè)計(jì)、集控、生產(chǎn)、調(diào)試、服務(wù)，并將各電源智能監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接入一體化總集控裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)一體化電源系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集、控制和集中集控管理，遠(yuǎn)程可實(shí)時(shí)查看各電源的參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)等，可修改系統(tǒng)參數(shù)、運(yùn)行方式、遙控開(kāi)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)站用交直流電源的狀態(tài)檢修和智能化管理，減少日常巡視和維護(hù)工作量。
6.智能圖像巡檢與狀態(tài)檢修系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)
為實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班運(yùn)行模式和減少或取消現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備巡視功能，使遠(yuǎn)方的集控或調(diào)變中心能直接觀察和了解變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，變電站配置的智能巡檢方案包括安全圖像監(jiān)視、火災(zāi)報(bào)警、紅外線測(cè)溫等。此外，智能巡檢具備與在線監(jiān)測(cè)及狀態(tài)檢修系統(tǒng)、變電站輔助控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，變電站輔助控制系統(tǒng)包括火災(zāi)報(bào)警與主變消防、給排水系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等之間的聯(lián)動(dòng)等。
（1）智能圖像巡檢。變電站內(nèi)設(shè)置了一套圖像巡檢系統(tǒng)（軌道巡線機(jī)器人），圖像監(jiān)控主機(jī)采用正向物理隔離裝置與站控層通信；可以實(shí)現(xiàn)圖像巡檢系統(tǒng)與變電站內(nèi)事件的聯(lián)動(dòng)。建立圖像巡檢系統(tǒng)與變電站內(nèi)事件的GOOSE聯(lián)動(dòng)功能，當(dāng)站內(nèi)發(fā)生諸如斷路器跳閘、倒排、一次設(shè)備檢修操作或繼電保護(hù)裝置動(dòng)作等事件時(shí)，圖像巡檢系統(tǒng)能夠通過(guò)安全區(qū)與安全區(qū)之間的正向物理隔離裝置接受來(lái)自站控制層制造報(bào)文規(guī)范MMS（Manufacturing Message Specification）網(wǎng)的事件信息，根據(jù)事先建立好的映射關(guān)系，找到與該GOOSE變量列成員對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)的編號(hào)、預(yù)位置及視頻通道號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)彈出畫(huà)面、啟動(dòng)錄像、切換視頻通道以及報(bào)警等操作。
（2）與狀態(tài)檢修系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。建立了智能巡檢系統(tǒng)與狀態(tài)檢修系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)，當(dāng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)分析診斷繼而實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修時(shí)，狀態(tài)檢修系統(tǒng)將狀態(tài)檢修信號(hào)相對(duì)應(yīng)的GOOSE變量，再通過(guò)對(duì)該GOOSE變量進(jìn)行分析，找到與該GOOSE變量列表成員對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)、預(yù)置位及視頻通道信號(hào)，最后通過(guò)與圖像巡檢系統(tǒng)的GOOSE聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)彈出畫(huà)面、啟動(dòng)錄像、切換視頻通道以及報(bào)警。
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