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智能变电站专题报告
中国电力工程顾问集团公司智能电网技术中心
西 南 电 力 设 计 院
SOUTHWEST ELECTRIC POWER DESIGN INSTITUTE
二O一一年六月 成都
智能变电站专题报告
智能变电站专题报告
(9)智能控制柜由于采用双层柜结构且电子设备功率较高,电子设备发热现象严重。
在调研工作的基础上,报告对智能开关设备存在的问题进行了分析,即SF6微水监测的必要性以及智能组件的散热问题。
最后,报告针对目前智能开关设备存在的问题,提出了下一阶段应重点研究的内容,包括:
(1)研究智能开关设备智能组件整合的可行性,提出智能开关设备功能一体化的建议。
(2)进一步研究开关设备配置SF6微水状态监测的技术经济比较,完成专题报告编制。
(3)进一步研究智能控制柜发热的问题,提出最经济合理的解决方案。
目 录
1. 概述 1
2. 智能开关调研工作基本介绍 1
3. 智能开关发展现状分析 2
3.1 智能开关的基本结构型式 6
3.2 智能开关的智能组件分类 7
3.3 智能开关的智能组件功能分析 7
4.主要问题分析 10
5.下阶段的研究方向 20
1. 概述
智能化变电站以智能一次设备和统一信息平台为基础,通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术,实现变电站设备的远程监控、程序化自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策、网络故障后的自动重构以及与调度中心信息的灵活交互,实现了一二次设备的智能化,运行管理的自动化。智能一次设备(或称智能设备)由电力功能元件及其智能组件构成,具有测量、控制、保护、自动调节、状态监测及预警、通信功能的电气一次设备是智能变电站的重要组成部分。是区别传统变电站的要标志之一。厦门ABB华电高压开关有限公司新东北电气(沈阳)高压开关有限公司西安西电开关电气有限公司
3. 智能开关发展现状分析
智能开关对开关设备的智能化水平提出了较高要求,模糊了传统意义上的一次设备和二次设备的界线,国外开关制造公司如ABB、西门子、阿海珐等GIS设备的研发和制造方面已走在了前面。澳大利亚的275kV Blackwall变电站和Braemar变电站已分别于1999年和2000年投入运行全部采用智能化PASS开关,取得了良好的运行效果。西开、平高、沈高通过在设备附近加装智能终端设备以实现设备智能化,智能终端同时具备与一次设备的电缆连接接口和光纤以太网接口功能,自身完成信息转换以实现传统一次设备和其他基于IEC61850标准智能电子设备的状态监测功能。
表1 开关设备智能化要求项目
序号 功能
组 智能化项目 应用
建议 备注 1 测量 数值化常规测量 就地/远方操作指示 应采用 /解锁位置指示 应采用 应采用 应采用 应采用 应采用 应采用 应采用 应采用 SF6 应采用 应采用 2 分合闸控制 应采用 可采用 3 电子式互感器 可采用 4 自诊断监测 局部放电 可采用 可采用 可采用 可采用 可采用 明确声学指纹特征后应用 SF6气体压力 应采用 可采用 宜采用 可采用 可采用 5 集成继电保护功能 可采用 厦门ABB华电高压开关有限公司新东北电气(沈阳)高压开关有限公司西安西电开关电气有限公司
从上述国内制造厂家提供的开关设备智能化解决方案和目前已建的智能变电站的智能开关应用情况来看,现阶段国内智能开关的研发和生产仍然处于“电力功能元件+外置智能组件”的阶段,即“变压器本体+传感器和执行器+外置智能组件”的方式。开关设备通过附加智能组件实现智能化,智能组件下放至就地智能控制柜内,使开关设备可以根据运行的实际情况进行操作上的智能控制,同时还可根据状态检测和故障诊断的结果进行状态检修。
开关设备智能组件安装集成于智能汇控柜内,智能汇控柜内设智能终端和状态监测IED,智能终端集成了非电量保护单元,通过接收传感器信号完成变压器的非电量测量和非电量保护功能。采用IEC61850标准规约通过光纤上传数据,同时接受站控层下达的控制指令,完成开关设备各种状态的切换。状态监测IED汇总处理利用传感器收集到运行过程中的实时信息,并将其转换后上传。
但是由于目前技术水平和现场实际情况的限制,智能终端仍未集成所有的控制单元、电量保护、计量单元,从目前的情况来看,高电压等级开关设备的控制
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