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变电站倒闸操作毕业论文

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变电站倒闸操作毕业论文

浅谈500kV变电站500kV刀闸的操作顺序论文

摘要:

介介绍了500 kV 3/2开关接线方式及其特点,结合几种典型的500kV停送电操作任务(线路停电倒闸操作、母线侧开关停送电操作、中间开关停送电操作),对500kV刀闸的操作顺序进行了分析,指出了正确的操作步骤,降低刀闸误操作的概率。

关键词:

500kV变电站;刀闸;操作顺序

一、引言

500kV变电站在系统中担负着连接电源、联网、转送功率、降压和保证供电等任务,因此,500kV变电站主接线供电可靠性显得尤为重要。目前,南方电网500kV电气主接线都采用可靠性高的3/2开关接线方式。

3/2开关接线是指3台开关串联,接于2条母线,形成一串,从2台开关之间引出2条线路(3台开关供2条线路),每条线路占个开关,又称为一个半开关接线。3/2开关接线的倒闸操作不同于双母线和单母线接线的倒闸操作。

从以往的运行经验看,在电力系统倒闸操作中,带负荷拉合闸事故是危及电网安全运行的恶性误操作事故之一,正确把握操作过程中刀闸操作顺序避免或尽可能缩小倒闸的误操作事故对电网安全运行的影响显的尤为重要。《电力安全工作规程》第19条规定:停电拉闸操作必须按照断开开关——拉开负荷侧刀闸——拉开母线侧刀闸的顺序进行。送电操作相反。3/2接线的开关停送电时,因为两侧均为电源侧,对于”电源侧”、“负荷侧”有时难以明确界定,而且母线故障影响较小,该条规定意义不大。根据3/2开关接线特点,线路或变压器比母线更重要,因此,必须分析开关两侧刀闸发生带负荷拉、合刀闸事故对系统的影响,以确定拉闸顺序。

二、线路停电倒闸操作

线路停电时应先断开中间开关,再断开母线侧开关,主要是为了防止发生故障,导致同串的线路或变压器停电(如图1所示)。线路L3进行停电操作时,应先断开5012开关,切断小负荷电流,再断开5013开关,切断全部负荷电流。这时若发生故障,则II母线母差保护动作,跳开5013、5023开关,切除故障,l号主变可继续运行。若先断开5013开关,后断开5012开关时发生故障,则将导致本串1号主变停电。

当500kV长输电线路装有并联高压电抗器时,线路停电应先断开电抗器侧开关,再断开另一侧开关。送电时则相反。为避免装有并联高压电抗器的500kV线路不带电抗器送电,无并联高压电抗器时,应根据线路充电功率对系统的影响选择适当的停、送电端。

3/2开关接线中,线路停电开关合环运行时,应将本侧远方跳闸装置停用,投入两开关之间的短引线保护。

(一)线路或主变停送电操作

500kV变电站220kV设备多采用双母线接线方式,220kV线路停送电操作过程中开关母线侧刀闸与线路侧刀闸的操作顺序比较明确,即停电操作时先分开关线路或主变侧刀闸,再分开关母线侧刀闸;送电操作时则先合母线侧刀闸,再合线路或主变侧刀闸。这是因为刀闸的作用只是使被检修设备有足够可见的安全距离,建立可靠的绝缘间隙,保证检修人员及设备的安全,所以它不具备切断负荷电流和短路电流的的能力。在停电操作时出现开关假分情况时,先分母线侧刀闸会导致故障使220kV母差保护动作切除故障点;如果先分线路或主变侧刀闸,则使线路或主变保护动作切除要停电检修的线路或主变。两相比较切除单一线路或主变对电网造成的`影响要小。

对于500kV线路停电操作,也是按照先分开关线路或主变侧刀闸,再分开关母线侧刀闸的顺序,原因也是因为出现开关假分情况时,切除要停电的线路或主变与切除母线相比,切除要停电的线路或主变对电网的影响小。

(二)母线侧开关停送电操作

l、线路或主变停电过程

如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧,两侧开关跳闸,切除故障点,保证其他线路、主变及母线正常运行;如带负荷拉闸事故发生在母线侧,母线上所有开关跳闸,造成母线失压,降低供龟可靠性,威胁系统安全运行。因此,应按照断开开关—,一拉开线路或主变侧刀闸——拉开母线侧刀闸的顺序依次操作。送电操作顺序相反。

2、线路或主变运行母线停电(或母线侧开关转检修的操作)如带负荷拉闸事故发生在母线侧,母线上所有开关跳闸,切除故障点,保证线路及主变正常运行;如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧,两侧开关跳闸,造成线路或主变停电事故,危及电网安全运行。因此,应按照断开开关——拉开母线侧刀闸——拉开线路或主变侧刀闸的顺序依次操作。送电操作顺序相反。

(三)中间开关停送电操作

1、500kV3/2接线中间开关一侧线路或主变运行,另一侧线路或主变需要停电的操作。如带负荷拉闸事故发生在线路或主变运行侧,造成运行中的线路或主变两侧开关跳闸。如带负荷拉闸事故发生在需要停电的一侧,线路两侧开关跳闸切除故障,不影响电网安全运行。所以应按照断开开关——拉开停电侧刀闸——拉开运行侧刀闸的顺序依次操作,停电操作应与上述相反的顺序进行。

2、500kV3/2接线中间开关两侧线路或主变都运行,中间开关转入检修停电的操作。顺序应视开关两侧发生带负荷拉闸事故对电网的影响程度进考虑。即按照断开开关——拉开对电网的影响较小一侧的刀闸——拉开对电网的影响较大一侧的刀闸的顺序依次操作。送电操作应与上述相反的顺序进行。

(四)母线停送电操作

对于线路停电操作的情况调度值班员是按规定顺序下逐项操作指令的,操作人员执行没有难度与异议。但是500kV母线停电操作时,通常调度只下综合指令,而对于先拉开关母线侧刀闸,还是先拉开关线路侧刀闸没有明确指令。笔者认为此时应抛弃传统上认为母线为电源侧的观念,操作顺序为先拉开关母线侧刀闸,再拉开关线路侧刀闸。因为此时操作的目标元件是母线,操作目的是让母线停电检修,此时的电网调度运行方式的考虑因素包括母线停电。如果此时出现开关假分情况,先拉开关母线侧刀闸导致的后果是使母线切除,而如果先拉开关线路侧刀闸,必然会导致线路跳闸,两种后果相比较,500kV”母线切除”对电网的影响相对要小。

三、结束语

在电力系统倒闸操作中,带负荷拉、合刀闸是几种常见的恶性误操作事故之一。通过对3/2开关接线刀闸操作顺序的分析,指出了正确的操作步骤,降低了事故发生率。

参考文献:

[1]全国电力工人技术教育供电委员~.500kV变电运行岗位技能培训教材[M].北京:中国电力出版社,2002.

[2]江苏省电力工业局.变电运行技能培训教材(500kV变电所)【M】,北京:中国电力出版社,1999.

[3]李涟叶,郭克等,中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG10006-2004.电气操作导则[s].北京:中国电力出版社,2004,04.

论变电运行管理中的危险点与防范方法

论文关键词:变电运行 危险点防范

论文摘 要: 随着我国主义现代化建设步伐不断加快,变电运行工作成为了当前极为重要的工程之一。面对变电站运行管理之后潜在的危险隐患,我们必须做好全面的分析工作。因而,采取值班员需把变电运行中的误差控制在最小,这样可以维持电网的正常运行。针对这一点,本文以具体的工程案例为对象,对变电运行存在的安全隐患进行了综合分析,制定了科学的维护方案。 1 变电运行管理中存在的几种危险点 变压器操作 值班人员对变压器操作时必须保证高度的谨慎,只要某一个小的环节出现错误都会造成巨大的不利影响。一般状态下,人员操作变压器时的危险点多数呈现在两种形式:首先,切合空载变压器时大多数会出现操作过电压的问题,这些会给变压器的绝缘功能造成损害;其次,变压器的空载电压不断增大,这种情况同样会损害变压器的绝缘受到损坏。这些都提醒操作者必须要针对变压器的整个操作过程给予关注。 母线倒闸操作 母线倒闸操作对于倒闸操作而言是很重要的组成,若操作者没有做好足够的准备工作,操作时也未能根据标准的工序严格操作,其存在危险的概率将会不断增大。而母线倒闸操作时同样具有了不同形式的危险点,一是存在带负荷拉刀闸的问题,二是有由于继电保护以及自动装置切换错误而造成的误动现象,三是在对空载母线充电时电感式电压互感器和开关的断口电容造成的串联谐振。若没有及时处理这些问题,将会给变电站造成巨大的损害。 倒闸操作票编制 在变电运行中需要用到各种不同形式的设备,结合具体的状况可以将其划分成运行、热备用、冷备用、检修等四种情况。对于设备来说,其自身状态是在不断转变的,两种不同状态相互变化时应当填写倒闸操作票。倒闸操作票在电网倒闸操作中式关键的依据,是确保电网、设备安全运行及人身安全基础。从不同的意外事故情况看,错误的操作票形成之后,则会给设备或人员造成很大的损害,给电力系统的正常运行带来阻碍。 直流回路操作 值班人员在变电运行中需要进行多方面的操作,而直流回路操作则是最为常见的,更重要的是这种操作具有的危险性也是很高。若开展这类操作时没有选择正确的方式,那么将会造成某些自动装置以及保护误动作,给变电站带来诸多不利。因而,对直流电路操作时必须严格按照相关的标准作业,维持变电操作的正确性。 天气因素引起的危险 外在环境是变电运行中不可忽视的因素,若天气发生了异常问题同样会造成变电运行管理出现各种形式的事故。例:冬季时,充油设备的油面过低、导线过紧;夏天时,充油设备的油面过高、导线过松;大风时,引线被杂物缠绕;大雾时,设备发生闪络现象等等,这些都会给变电带来不同的危险事故。因而,我们必须要综合多方面进行防范,对不同的天气采取有效的防范措施。 2 变电运行管理中危险点的防范 完善制度,落实工作 根据实际工作需要制定科学的管理制度,这是保证变电运行管理工作顺利进行的基础。在思想意识上对值班的操作人员进行思想,不断增强他们的安全作业意识,规范其实际的操作行为。此外,落实各项日常管理工作,积极创建安全生产责任制和奖惩机制,把每项工作内容完全落实到实处,且经过对操作事项的量化、细化,在内部形成良好的管理机制,维持各项操作形式的有序开展。全面贯彻执行不同的规章准则,维持各项制度发挥理想的作用,以此增强运行人员的责任意识。 增强素质,规范操作 良好的职业素养是每个变电工作人员需要具备的,尽管当前我国的变电运行得到了严格的。但受到操作人员素质的影响,使得整个变电运行工作水平高低不一,这些都直接造成变电运行工作难以顺利进行。这就需要变电管理者根据实际需要制定科学的培训措施,积极采取当前具备的技术条件,坚持认真培训以及种岗位的资格考试增强自身素质。另外,对不同的变电技术需要及时更新调整,以此不断改善变电作业能力。另一方面,广泛开展技术交流也是提高操作者技能的必备措施,将不同变电站的人员聚集到一起,针对相应的问题开展讨论也是很有必要的,能不断增强变电运行人员的专业技能和管理水平。 继电保护,仔细对待 继电保护工作在电网运行中是不可缺少的安全屏障,一旦继电保护没有及时发挥相应的作用,则变电站存在的危险性将更大。因而,从各个方面完善继电保护工作,使继电保护装置长时间处在正常的运行状态下是很关键的。对于继电保护运行管理中,我们需采纳“三个管好”和“三个检查”指标。对于压板、控制保护设备、直流系统、各个分支回路等都需要积极管理,避免出现误动操作而引起一系列的故障,未变电运行创造了良好的环境。 工作,尽量完善 虽然事故的发生有时不易被掌控,但是只要我们能够从长期实践中不断积累经验,采取多方面的防范措施则会有效控制危险事件的发生率。值班人员在日常工作时,需要对安监部的事故及时报告,并且做好事故原有的`分析排查,且根据实际问题的处理情况工作经验,制定出科学可行的预防措施。除了要避免类似事故出现之外,还需要根据不同的故障形式获取丰富的经验,严格控制危险点的分布情况。经过这些预期性的防范后,作业人员的安全运行意识将得到很大的提高由此能够确保变电运行安全、稳定地运行。 巡视工作,必须加强 对操作设备运行给予严格的监视,是尽早发现异常问题的保证。变电运行过程中对设备监视可以时刻了解设备的运行状态、设备安全情况,引导作业人员及时调整设备状态以维持正常运行。而实际情况中,许多变电站并没有对设备监视给予足够的重视,这给变电安全运行埋下的隐患。这就需要对工作人员进行必要的培训,提高其专业工作水平,对电气设备进行科学的维护。 大修工作,认真对待 在年度大修过程中,变电站倒闸操作、工作票执行过于密集,这一阶段的工作任务量大,是维持系统安全的重点阶段。在大修时期进行控制的措施体现在:大修之前,根据检修部门的工作,合理安排检修工作规划,对不同设备的正常状态进行检测,积极的完全落实“人员、工器具、备品备件”等方面的工作;加强与同行之间的工作交流、技术交流,重点学习弥补自身存在的不足之处;大修阶段,在相关记录薄册中需标明各个工作日所需接地线的数量语布置点位置,已避免操作不当导致带接地线合闸的误操作。 3 结语 从实际工作情况看,危险分析、加强预控是极为重要的。为了保证这两方面在现实工作中发挥理想的效果,则需要全面落实各项操作内容,不能把规章制度仅仅局限于口头上或书面上。积极采取监督、和总结工作,对于变电运行管理中危险点分析作用重大。 参考文献 [1] 高宜凡.变电运行管理危险点分析及应用[J].科技资讯,2009(13). [2] 辛亮.变电运行安全管理初探[J].科技资讯,2009(9). [3] 剧淑红.浅谈变电运行危险点预控[J].科技信息,2009(32). [4] 袁晓杰.浅谈变电运行管理工作[J].北京电力高等专科学校学报,2009(8). [5] 雷晓.变电运行的故障与安全管理[J].科海故事博览.科教创新,2009(11).

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因为这是一个等电位的状态。当电压差别较大时,断开电路会产生电弧,从而伤害设备。你说的情况叫做热倒,即线路在运行状态下切换到另一条母线。为确保倒母线的过程中,电压不会有较大变化,需要将母联断路器的操作电源拉开,还需要投上单母线压板“有的地方叫做母线并列压板”,确保等电位操作。希望我的回答你能满意。

1、首先通过倒闸操作将电气设备切换到检修状态,以便展开检修工作。2、其次通过倒闸操作实现变电运行过程中的异常、故障处理等。3、最后通过倒闸操作对变电运行系统进行调整。

发电厂变电站毕业论文

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第1章 变电站负荷及主变的选择 变电站负荷情况及统计 主变压器的选择 4第2章 主接线的设计 电气主接线的设计原则 对主接线设计的基本要求 电气主接线设计方案的比较与确定 6第3章 短路电流的计算 短路的基本知识 短路故障产生的原因 短路故障的危害 计算短路电流的目的 短路电流的计算 15第4章 设备的选择与校验 电气选择的一般条件 按短路情况校验 断路器的选择 隔离开关的选择 互感器的选择 母线的选择 电气设备选择一览表 20第5章 继电保护的配置 继电保护的基本知识 线路的继电保护配置 变压器的继电保护 备自投和自动重合闸的设置 23第6章 配电装置设计 配电装置的设计要求 配电装置的选型、布置 26主要参考文献资料 27致 谢 28附录1 计算书 29(一)电气一次部分 负荷统计 短路电流计算 导体的选择和检验 断路器及隔离开关的选择 互感器的选择 41(二)电气二次部分 110kV线路继电保护整定 10kV线路继电保护整定 变压器继电保护整定 变压器保护回路设计 49附录2 电气主接线图附录3 电气总平面布置图附录4 110kV配电装置平面布置图附录5 10kV配电装置平面布置图附录6 变压器保护回路图

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我觉得最好的办法就是去找本(电气工程)这样的期刊~看下里面别人的论文题目都是什么~然后根据他们的论题找下灵感~肯定是可以的~加油

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相关数据直接在你们学校的图书馆里,或者图书馆的电子阅览室里找你们学校有的数据库,就可以了,最好是找核心期刊,普刊的话作用比较小,直接找论文参考也可以,但是要防止雷同比率哦! 论文要想写好,写出色,先确定题目,一定要和老师商量,因为你喜欢的并不一定是老师喜欢的,然后把要写作的论点确定了,然后再找资料选择论据证明你的论点是正确的。最后给老师列个大纲看一下确定框架,同意了在开始着手写。 你的电气自动化专业论文准备往什么方向写,选题老师审核通过了没,有没有列个大纲让老师看一下写作方向? 老师有没有和你说论文往哪个方向写比较好?写论文之前,一定要写个大纲,这样老师,好确定了框架,避免以后论文修改过程中出现大改的情况!!学校的格式要求、写作规范要注意,否则很可能发回来重新改,你要还有什么不明白或不懂可以问我,希望你能够顺利毕业,迈向新的人生。 拟写论文写作提纲,首先必须了解论文写作提纲的构成。一份完整、正规的论文写作提纲,应由以下项目构成:(1)标题标题是一篇文章的名称,也是文章内容的标示性语句。论文作者为论文拟定标题,一般可以着眼于两个方面,也就是说可以从两个角度去考虑,这样,论文的标题也就相应地形成了两种类型:一种是揭示课题的标题。这类标题所反映的只是文章所要证明的问题,而不涉及作者对问题的看法。论文标题多为揭示课题的标题。另一种是揭示论点的标题。这类标题直接反映作者对问题的看法,或者说标题就是对文章的内容要点的概括。揭示论点的标题虽然不如揭示课题的标题用得那么普遍,但也应当算是一种比较常见的标题形式。除了上面两类单行标题之外,学术论文还经常使用双行标题。有的双行标题中的正标题标明论点或与论点有关,副标题着重揭示课题或与课题有关。作者在编制写作提纲时所拟定的标题,既可能就此便被确定下来,最后成为文章的标题,也就是说,写作提纲中的标题同论文定稿后的标题完全相同;也可能要经过加工、润色,才能用做文章的标题,提纲上的标题同论文定稿后的标题有所不同;甚或在起草、修改文章时,随着认识的深化和文章内容的调整,作者感到标题也需要重新考虑,最初拟定的标题同最终确定下来的标题完全不同。(2)观点句观点句也叫论点句或主题句,简单地说,所谓的观点句就是概括全篇文章的基本观点的语句。把文章的基本观点写在提纲中,落实到书面上,不仅有利于观点的进—步梳理和明确,而且能够有效地防止“写跑题”,因为观点句会时时提醒、限制作者,使作者牢记文章的中心之所在。观点句不是论文提纲的必备项目,但内容比较复杂的论文一般应当写出观点句。(3)内容纲要内容纲要是论文写作提纲的主体部分。在这—部分中,要以分条列项的形式把论文正文部分的构成状况如实地反映出来。内容纲要常见的写作形式为:一、大的部分或大的层次的论点(一)段的论点…………1.段内层次的意思…………(1)材料…………二、同上三、同上…………写作提纲中的内容纲要就是一篇文章的结构关系图,编写内容纲要,绝非简单地罗列各级论点与各种材料,而是要设置出一个能够包容全部观点及主要材料的逻辑框架,并使观点与材料在这个框架中都能得到一个最为恰当的位置。内容纲要大都从大的部分写起,即先写出大的部分或大的层次的论点,然后是该部分或该层次内的中项目,最后是中项目中的各个小项目。而在依照内容纲要起草论文时,则要从小的项目着笔,从一个部分的小项目再到另一个部分的小项目,渐次完成全文。内容纲要是由各级项目构成的,项目的写法有两种:一种是标题式写法,即以标题的形式把该部分的内容概括出来;一种是句子式写法,即以语意完整的句子形式把该部分的内容概括出来。两种写种各有利弊,前者简洁,但别人不易看懂,甚至过一段时间之后,作者本人也会有不解之处;后者具体,但中心不够突出,不便于触发思考。拟定提纲究竟采用哪种项目写法,要根据实际情况(如论文写作时间的长短、论文内容的繁简等等)和个人习惯而定。写作提纲的编制,标志着起草论文前的准备工作的结束,接着就可以进入下一个阶段——论文的起草阶段了。 毕业论文怎么写?首先要弄明白作格式,其次是选题,再次是确定立意,最后是材料搜集和写作。 二、毕业论文选题 你可以到百度上搜一搜与你相关的学科论文题目,你会从中获得很大启迪。 三、毕业论文立意你可以在比较中找到别人还没说到或说得不全面的地方作为自己的立意方向。 四、材料搜集 就是搜集能证明自己立意的素材。可以通过图书搜集,也可以通过百度查找。 五、毕业论文写作 要注意格式正确,用语规范,条理清晰,论证充分。广义来说,凡属论述科学技术内容的作品,都称作科学著述,如原始论著、简报、综合报告、进展报告、文献综述、述评、专著、汇编、教科书和科普读物等。但其中只有原始论著及其简报是原始的、主要的、第一性的、涉及到创造发明等知识产权的。其它的当然也很重要,但都是加工的、发展的、为特定应用目的和对象而撰写的。下面仅就原始论著的撰写谈一些体会,同时对如何做好学术报告也谈一些经验。在讨论原始论著写作时也不准备谈有关稿件撰写的各种规定及细则。我主要谈的是写作中容易发生的问题和经验,是写作道德和书写内容的规范问题。

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维修电工技术个人工作总结范文(精选3篇)

时间飞快,一段时间的工作已经结束了,经过这段时间的努力后,我们在不断的成长中得到了更多的进步,是时候仔细的写一份工作总结了。那么要如何写呢?以下是我精心整理的维修电工技术个人工作总结范文(精选3篇),希望能够帮助到大家。

维修电工技术个人工作总结1

多年来自觉加强学习,努力提高自身素养和思想道德修养,提高自己的文化理论水平和专业知识、技能,尽最大努力做好本职工作。做好日常维修工作的同时,积极做好技术交流和创新,完成多项设备的更新改造任务。

一、不断学习,提高个人修养。

要说多年工作最大的感触,我想说:选择了维修电工行业,就选择了终生不断的学习。其一是自觉地学习知识技能,电气是当今社会发展最快的行业,天天在发展,时时在更新,电气控制理论日新月异,新设备层出不穷,时刻感觉到知识和能力的不足,是自己工作的最大障碍。其二,做事先做人,多年的工作和学习过程中,留心向周围的师傅学习他们做人做事,多看他们身上各自的优点,从别人上学习到了不少的知识、技能,也学到了不少做人的方法和道理,对自己是一种很大的帮助和教育。尤其是技术性要求很强的行业来不得半点虚假,踏实工作,虚心学习,不得有一点马虎和差错。其三,注重修养,养成良好的职业道德和修养,摆正自己的位置,端正自己的态度,找准自己的定位,服从领导的安排和指导。对自己的工作认真负责,勇于承担责任,虚心诚恳地听取别人指点和建议。其四,不断学习,提高自己思想素质和觉悟。我是一个有着15年党龄的党员,定期参加党员学习和活动已成为了习惯,听广播,看电视,看报纸,及时了解新闻,领悟精神实质和发展趋势。同时也认识到,人的社会性,决定了人必须融入国家、社会和团体,我们必须保持符合当前时宜的思想觉悟和行为规范,成为一个国家、社会、团体需要的人,有用的人,对家庭、对自己负责任的人。人,都要属于某一群体,团体意识、团队精神,是不可或缺的。不断地学习,保持思想的先进性,眼光的长远性,成为一个有胸怀、有志远的人。

二、踏实工作,打铁还得自身硬。

日常工作中注意养成认真仔细,一丝不苟,发现问题就必须解决,决不能潦草应付,深知隐患则是后患无穷,特别是安全隐患,这就是我们的责任,也是考验。20x年中心成立机动室,做机电修班长,一线的故障和问题都得自己拿方案、想办法,带领大家一起做好设备的维修工作。有急、难的故障自己首先走在前头,干在前头,首先做好带头作用,承担责任。做大家的思想工作,首先做的是自己的思想工作。

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濮阳500 kV仓颉变电站综合自动化系统技术改造 濮阳500 kV仓颉变电站综合自动化系统技改工程采用技改和扩建同时进行的办法,减少了停电时间及次数。技改内容包括更换所有监控屏,改造所有隔离开关控制回路。通过对2种施工方案的比较,确立了停电时间短、安全可靠的实施方案。对隔离开关的控制回路的改造,提高了隔离开关机构的改造效率,保证了工程进度。 0引言 500kV仓颉变电站位于河南省濮阳市,是豫北地区重要的电源支撑点,对于濮阳地区经济社会发展及河南电网的稳定运行,具有重要意义。本次大规模技改的主要目的,是为了增强该站综合自动化、保护等系统的现代化水平,提高其运行稳定性、可靠性。 此次技改工程施工的同时,还穿插了扩建工程的施工。为了减少停电时间及停电次数,采用技改和扩建同时进行的办法。技改工程包括了所有监控屏和部分保护屏的更换和改造,以及所有隔离开关控制回路的改造。如此大规模、高难度、时间紧、任务重的500kV变电站综合自动化系统改造扩建工程,在河南省尚属首次。 1技改主要内容 1。1主控楼电气继电器室 更换远动柜(3P)、主控继电器室公用测控柜(4P)、500kV断路器(5021、5022断路器)测控柜(5P)、500kV断路器测控柜(5023断路器+主变高压侧)(6P)、2号主变测控柜(7P)、35kV站用变保护测控柜(8P)、35kV电容器电抗器保护测控柜(9P)、500kV塔仓线、洹仓线线路测控柜(15P)、500kV断路器(5032、5033断路器)测控柜(16P)、500kVⅠ母线保护柜Ⅰ(37P)、500kVⅡ母线保护柜Ⅰ(38P)。拆除原主变故障录波柜(48P),更换为2号主变保护C柜(48P):更换500kV线路故障录波柜(49P);新上主变故障录波柜(52P);改造Ⅰ号(12P)和4号直流分屏(13P)。部分小母线拆除及改造,部分电缆拆除、敷设及接线等。 1。2220kV继电器小室22号 更换220kV濮阳Ⅱ、220kV振兴Ⅰ线路测控柜(9P)、母联Ⅰ及分段测控柜(10P)、21继电器室公用测控柜(11P)、220kV濮阳Ⅱ线路保护柜Ⅱ(18P):拆除原4台220kV母线保护柜1G~4G(21P~24P)和原220kV母线失灵保护柜(25P),更换为新220kV第1套母线及失灵保护柜(21P);改造2号直流分屏(13P)。部分小母线拆除及改造,部分电缆拆除、敷设及接线等。 1。3220kV继电器小室22号 拆除220kV线路测控柜(9P),更换220kV振兴Ⅱ、220kV清丰Ⅰ两线路测控柜(10P);更换22继电器室公用测控柜(11P)、220kV故障录波柜(17P):改造3号直流分屏(13P)。部分小母线拆除及改造,部分电缆拆除、敷设及接线等。 1。4室外 由于本期增设了隔离开关闭锁控制,全部隔离开关机构箱、断路器端子箱内部接线需进行改造。 2实施方案的比较及确定 2。1实施方案的提出 按照河南省电力设计院图纸设计,本次改造为拆除原运行屏柜,新屏柜安装在旧的拆除屏柜位置。通过分析图纸和濮阳电业局提供的信息,新的综自系统为许昌继电器厂的产品,与目前正运行的北京中德的综自系统间隔测控单元的布置方式不一样,并且各级调度与站内的通讯接口点在远动屏,综合自动化前后台机与站内运行设备的通讯接口点在各测控屏。原设计初衷是让全站设备停电退出运行,在全站设备停电期间抓紧时间进行技术改造。如果按照原设计图纸的意图施工,只有等到新综自系统完全搭建起来,与所有设备通讯遥测、遥信、遥控正常并与各级调度建立起通讯并传动验收完毕后。即直到综自系统改造完毕。全站设备才可以恢复带电运行,停电时间相当长。 故而,我们提出了以下2种方案: 方案1:旧的综合自动化系统及前后台机继续保持运行:所有技改综自系统新屏重新在备用屏柜位置搭建组网:新的综合自动化前后台机同时在主控室另外搭建,利用濮阳局提供的新调度通信通道与各级调度进行通讯和传动。在运行单位的监督配合下,将正式电源接人新综自系统,使新综自系统正式启动,与旧综自系统同时运行:根据申请的计划设备停电时间,完成其他运行设备的测控转移,对于要更换的保护、录波等设备屏柜,未更换前仍接人老综自系统,更换的同时接入新综自系统。 方案2:仍是组建新的综自网络。与方案1不同的是只将远动屏在新位置竖立接线,与新后台完成与调度的通信和信息点传动,之后申请逐屏退出更 换。 2。22种改造方案的比较 方案1:①停电前准备工作量大、时间长,敷设新电缆前需把电缆通道打通。掀电缆沟盖板,打开竖井口和电缆沟防火墙,当天工作完后,还要将电缆沟盖好,洞口封好,第2天敷设电缆时再重复上述工作。为减少停电后的工作,电缆敷设后还需新屏安装接线。②停电后施工面广,接线人员分布不集中,难以控制,遇到接线问题不便及时解决。③停电后抽出旧电缆才能穿入新电缆接线,而且涉及接线的设备多、用时长、投人人力多。④使用新电缆接线,难免会出现线芯校错、接线不到位现象,为验证接线正确需进行设备实际动作试验,给保护传动验收带来困难。⑤打乱了原设计的屏位布置,使站内屏位布置杂乱无序,为紧随其后扩建设计带来了困难。 方案2:①停电前准备工作量小、时间短。只需敷设少量新上屏间短电缆和数据电缆:做好原电缆的核实标记工作j以上准备工作短时间内就能完成。②停电后施工面集中,二次人员主要集中在控制室测控屏接线,利于协调指挥,遇到接线问题便于及时解决。③停电后涉及接线的设备少,无需费力抽出设备电缆,因而用时短、投人人力少。④利用原电缆无需校线,不存在错芯问题。由于需要综合自动化的设备电缆没有重新接线,许多信号回路只需在被综合自动化的设备端子上点线验证,无需进行设备实际动作试验,给保护传动验收带来极大的方便。⑤屏位布置符合原设计。 综上分析,能否在短时间内完成停电前的准备工作及停电后新旧设备更换传动验收,时间是制约方案选择的首要因素。方案2能最大限度地满足时间及安全要求,更具有可行性和易操作性。 3工作难点及解决办法 3。1工作难点 (1)退屏和进屏。原因是旧屏大多夹在其他屏柜中间,夹靠较紧,不容易退出,新屏也不容易进入,以及屏顶还有小母线。 (2)小母线的解除和重新接人。原因是小母线端子排的接线处正好在小母线下方,小母线与屏顶的空间又很小。 3。2退屏问题解决方法 (1)停电要求:如1个测控屏安装有2个测控单元,则要2个单元的一次部分同时停电。 (2)做好屏内带电部分的停电工作。属本屏内单独使用的电源断开电源空开,若是与其他设备共用的电源,做好隔离措施,即拆掉本屏电缆的对端。 (3)屏顶若有小母线,拆除小母线引下线在本屏端子排的接线,并用高强度绝缘胶布包扎好,细心地逐根退出屏顶妥善处理。应拆掉小母线端子排固定螺丝,使小母线与屏分离,退屏时稍抬高小母线,做好防护工作,防止多根小母线扭曲短路。 (4)退屏时用千斤顶平行用力,慢慢将屏顶出。 3。3危险点控制 (1)确认要退出屏的二次线已不带电,同时更要注意防止运行CT开路或多点接地。 (2)解除本单元的失灵启动回路。 (3)做好公用环网部分电源的解除工作,避免造成运行设备公用环网电源失电。这一点也考虑到了小母线电压的问题,如果中间改造时需要截断。则要在改造截断前先进行小母线的远端跳通工作。 4闭锁回路的改进 隔离开关控制回路加闭锁改造时,若利用原电缆,则原电缆需有2根备用芯才行,而实际上原有电缆只有1芯备用。 停电后涉及所有隔离开关机构的改造,不改变设计就需重新敷设电缆。要在有限的停电时间内,在水泥硬化的隔离开关机构下挖沟、埋管、敷设电缆实属不易。有鉴于此,设计了隔离开关控制回路改进方案,其控制回路原设计及改进设计分别如图1、2所示。 图1隔离开关控制回路原有设计(3。jpg) 图2隔离开关控制回路改进设计(3。jpg) 原隔离开关控制电缆有4芯,用3芯(C810、C813、C815),备用1芯。引入闭锁回路后还需增加2芯(5l、52)。原设计是把闭锁回路2芯(51、52)放在隔离开关控制回路后边,如图1。如将闭锁回路改至隔离开关控制回路的前边,C810回路和52回路在断路器端子箱合二为一,可以共用1芯,原电缆备用芯刚好够用,如图2。因此可以利用原电缆备用芯,无需敷设新电缆,且改进后的设计满足设计要求。 5实施效果评价 本工程技改不但节约了大量电缆(达41km),也减少了停电时间和人力物力,2次停电(500kV7天、220kV11天)施工完成后均做到了一次送电成功,受到了省公司和运行单位的好评,也为以后的技改工作积累了经验。

毕业论文智能变电站

论文题目应以最恰当、最简明的词语反映论文中最重要的特定内容的逻辑组合,关于自动化专业的论文题目有哪些?下面我给大家带来自动化专业的论文题目选题参考,希望能帮助到大家!

自动化 毕业 论文题目

1、配网自动化相关技术的研究

2、数字化变电站自动化技术的应用

3、现场总线与工厂底层自动化及信息集成技术

4、电力自动化技术的新发展

5、冶金自动化发展的策略与思考

6、简述电力系统及其自动化发展趋势研究

7、变电所综合自动化系统应用分析与探讨

8、浅谈数字变电站自动化系统

9、自动化专业人才培养方案和课程体系的改革与实践

10、配电网自动化技术问题初探

11、配电自动化系统中配电终端配置数量规划

12、基于组态软件的综合自动化平台的设计与实现

13、生产线自动化及远程监控

14、地铁自动化控制相关系统的对比及应用

15、配电自动化试点工程技术特点及应用成效分析

16、大型自动化控制系统故障报警技术应用研究

17、变电站综合自动化通信系统运行维护分析

18、浅谈变电站综合自动化系统的结构形式

19、如何提高综合自动化变电站的抗电磁干扰能力

20、动力部一降压变电站综合自动化系统改造及应用

21、智能变电站是变电站综合自动化的发展目标

22、中心城市大型配电自动化设计方案与应用

23、浅析电气自动化控制系统的设计思想

24、建筑电气自动化系统安装的施工技术探讨

25、水电厂电气自动化控制设备的可靠性探讨

26、铝工业电气自动化的现状与发展趋势

27、配网自动化建设对供电可靠性的影响研究

28、浅谈电力自动化管理系统

29、铁路变电站自动化监控系统的研制

30、浅析集控站综合自动化系统运行中存在的问题

31、基于IEC 61850的变电站自动化 系统安全 风险评估

32、新型智能配电自动化终端自描述功能的实现

33、天津城市核心区配电自动化技术实施与进展

34、配电自动化若干问题的探讨

35、矿井主扇风机自动化与信息化改造

36、馈线自动化自适应快速保护控制方案

37、自动化系统运行中出现的操作失误、服务失败及补救 措施

38、应用于拣选操作的自动化立体仓库作业优化调度

39、地质环境自动化远程监测项目社会评估--以山东省为例

40、矿井自动化项目技术管理模式浅论

41、自动化仓储系统优化 方法 的研究

42、电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势

43、自动化专业卓越工程师课程体系的改革与实践

44、国外配网自动化建设模式对我国配网建设的启示

45、煤矿自动化与信息化技术回顾与展望

46、基于调度策略的自动化仓库系统优化问题研究

47、配网自动化建设抵御呼伦贝尔寒冬

48、藁城新区水厂的自动化建设

49、综合自动化变电站电压量传输新方式

50、以先进自动化技术确保中线调水畅通

电气自动化专业毕业论文题目

1、 建筑电气工程自动化设计及实现分析

2、 电气自动化在电气工程中的应用

3、 建筑中的电气工程及自动化技术探讨

4、 成品金电气自动控制称量与熔铸的研发与应用

5、 电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势

6、 探究加强企业电气控制线路的合理设计

7、 电动挖掘机在高原环境下的电气特性及系统设计

8、 浅谈电气自动化控制系统的应用及发展

9、 电气自动化工程控制系统现状及其发展趋势探讨

10、 试论电气工程及其自动化的发展趋势

11、 高职电气自动化专业的现状分析及发展

12、 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

13、 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探究

14、 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

15、 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

16、 浅析煤矿生产中电气自动化技术的应用及发展

17、 电气自动化在煤矿生产中的应用

18、 单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究

19、 基于人工智能的电气自动化控制研究

20、 工业电气自动化中数字技术的应用与创新

21、 多功能舞台电气控制系统的研究与设计

22、 PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

23、 电气自动化技术在铝电解过程中的应用研究

24、 电气自动化控制中的人工智能技术探讨

25、 PLC在选煤厂电气自动化系统中的应用与发展

26、 电气火灾监控系统原理及应用研究

27、 电气自动化控制中的PLC的有效应用

28、 PLC技术的原理、优点及其在电气设备自动化控制中的实践研究

29、 井下电气自动化控制系统优化分析

30、 矿井电气自动化系统优化分析研究

31、 智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用初探

32、 人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析

33、 电气工程自动化中人工智能的运用

34、 面对人才需求的高校电气自动化专业创新能力培养模式研究

35、 电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考

电气工程及其自动化论文题目

1、智能化技术电气工程及其自动化的应用探析

2、探讨电气工程及其自动化发展问题分析及应对措施

3、电气工程及其自动化的智能化技术应用分析

4、电气工程及其自动化的质量控制与安全管理

5、PLC技术在电气工程及其自动化控制

6、电气工程的应用及其自动化分析

7、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用

8、电气工程及其自动化的不足与改善对策分析

9、电气工程及其自动化的质量控制与安全管理

10、浅谈电气工程及其自动化在机械工程中的应用

11、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

12、电气工程及其自动化在农村配电网的应用探析

13、电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展探讨

14、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用

15、电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用

16、电气工程及其自动化存在的问题及应对策略

17、电气工程及其自动化中智能化技术的应用分析

18、继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用研究

19、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

20、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析

21、电气工程及其自动化中智能化技术的实际应用

22、电气工程及其自动化的智能化技术应用研究

23、电气工程及其自动化中 网络技术 的应用分析

24、刍议电气工程及其自动化的智能化技术应用

25、电气工程及其自动化的质量控制与安全管理

26、浅析继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用

27、关于电气工程及其自动化技术在发电厂的应用初探

28、电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用

29、继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用研究

30、PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的运用

31、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

32、继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用分析

33、试论电气工程及其自动化的智能化技术应用

34、电气工程及其自动化专业实践教学的策略

35、电气工程及其自动化中智能化技术的应用

36、我国电气工程及其自动化的发展现状与前景

37、电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用

38、电气工程及其自动化的智能化技术应用

39、论如何提高电气工程及其自动化

40、电气工程及其自动化的质量控制与安全管理

41、智能建筑中电气工程及其自动化技术探讨

42、PLC技术在电气工程及其自动化控制

43、智能建筑中电气工程及其自动化技术的应用分析

44、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析

45、电气工程及其自动化技术在供热建设中的难点分析

46、智能建筑中的电气工程及其自动化技术分析

47、电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用探究

48、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析

49、电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用

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物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,是当今最精密的一门自然科学学科。下文是我为大家整理的关于物理学方面的论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!

试谈物理学专业电动力学课程教学

动力学电磁现象的经典的动力学理论。通常也称为经典电动力学,电动力学是它的简称。它研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。

一、课程教学根本理念

第一,在教学中要尊重先生学习的主体性、教员教学的主导性,片面发扬先生的盲目性、自动性、发明性。第二,“电动力学”课程属于专业根底课程,教学内容布置上除了让先生学习本门课程的根本知识、根本实际、根本思绪,与其他物理学分支也具有个性和特性的关系。针对这一特点,教师在教学中要留意引导先生类似性抽象思想。第三,教学应突出探求式教学办法,改动传统的教学形式,把信息技术与电动力学课程最大限制地整合,运用多种古代 教育 手腕优化教学进程,推行启示式、探求式、讨论式、小制造等授课方式,培育先生的创新思想和创新理念。

二、在本课程教学中该当做到以下几点

1.讲授内容应实际联络实践

“电动力学”作为一门专业学科课程,是师范院校物理专业的根底实际课。教学中要求先生掌握课程的根本知识、根本实际和根本原理,使先生加深对所授知识的了解,更可深入看法电动力学的实践使用价值,到达学致使用的目的,同时提升先生剖析成绩、处理成绩的才能。

2.注重先生学习的主体性和集体性培育

从课程的设计到评价各个环节,在留意发扬教员在教学中主导作用的同134教改课改2016年3月时,应特别留意表现先生的学习主体位置,以充沛发扬先生的积极性和发掘学习潜能。要求先生能初步剖析消费、生活中的电动力学成绩,以提升先生的剖析成绩和处理成绩的才能。在电动力学实际的学习中运用数学工具处置成绩,使先生看法数学和物理的亲密关系,培育先生运用数学工具处理物理成绩的才能。培育先生自学才能,重要的不是教内容,而是教给先生学习办法。要充沛留意先生的兴味、专长和根底等方面的集体差别,因材施教,依据这种差别性来确定学习目的和评价办法,并提出相应的教学建议。课程规范在课程设计、教学方案、方案制定、内容选取和教学评价等环节上,为教学、学习提供了选择余地和开展的空间。

3.运用多种古代教育手腕优化教学环节

充沛应用古代化教学手腕,发扬信息化教学的劣势,加强先生的学习兴味,进一步强化需求掌握的知识点,拓宽知识面,加强先生的理论操作技艺,培育迷信的思想方式,这样先生能更好地掌握“电动力学”课程知识所触及的相关迷信办法,无效提升其发现成绩、剖析成绩、处理成绩的才能。

4.具有良好的实验条件,充沛保证明验和理论训练质量

鼓舞先生展开科研理论训练,参与各类科技竞赛。实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想,充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学。

三、课程学习战略探求

第一,针对“电动力学”是实际根底课的特点,先生必需坚持 课前预习 ,预习进程中无意识地提出成绩。课堂教学次要采用探求式课堂教学法,即每节课突出一个主题,讲清论透相关原理知识,每个主题经过师生多种方式的互动,教员及时理解、处理先生的疑问成绩,以加强先生的学习兴味。第二,将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手腕相结合。如课内讲授与课外讨论和制造相结合、根底实际教学与学科前沿讲座结合、根本实际与科研理论训练相结合。第三,鼓舞先生参与科研理论训练和各类科技竞赛。培育多样化使用型人才,以培育使用型、复合型、技艺型人才,加强 毕业 生失业才能,完本钱课的预期目的。第四,电动力学也是一门理论性很强的课程,其研讨对象是区别于实物的物质形状,具有笼统的特征。为防止课程教学的数学化,我们将充沛使用当代信息技术的劣势,比方说以视频教学材料加强先生的理性看法和入手才能。再次,实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质,充沛发扬先生的物理思想和物理探求才能。

四、课程教学办法探求

本课程教学中应留意电动力学实际与理论的结合,尊重先生学习的主体性,适当布置指点性自习,培育先生的自学才能。增强对先生课前、课后的答疑辅导,注重先生才能的培育,使先生经过对电动力学中根本实际的了解,看法和掌握电动力学原理的研讨规律,开辟思绪,初步培育先生的科研思想。

1.“双边反应式”教学法

这种教学法由“自学”和“反应”两局部构成,其着眼点是先生在教员指点下的自学和教员由反应来的信息而停止的有重点的解说,使先生的才能在重复训练中失掉锤炼。“自学”和“反应”表现了先生和教员的互相联络、互相配合、互相作用的训练进程。

2.以成绩为中心,展开课堂讨论

式教学法建议课堂教学中遵照迷信性、主体性、开展性准绳,采用以先生为主体的小组讨论式的办法,从提出成绩动手,激起先生学习的兴味,让先生有针对性地去探究并运用实际知识处理实践成绩;也可以针对教研室科研任务中遇到的成绩设计讨论或考虑题,以启示先生剖析、讨论有关电动力学成绩,学习并稳固电动力学知识,开辟思绪,培育科研思想。

3.倡导学导式的教学方式

在教员指点下,先生停止自学、自练,教员把先生在教学进程中的认知活动视为教学活动的主体,让先生自动地去获取知识,开展各自才能,从而到达在充沛发扬先生自动性的根底上,渗入教员的正确引导,使教学单方各尽其能,各得其所。

4.多展开课外理论活动

课外理论训练中,要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质。鼓舞和指点有才能的先生进入科研理论训练,参与各类科技竞赛。将先生撰写的课程小论文融入教学全进程,从中选出有质量的项目进入科研理论训练。充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学,培育使用型、复合型、技艺型人才,加强毕业生失业才能。“电动力学”作为一门探求性课程,在课堂教学中,要突出先生的参与性,使他们自动获取而不是主动承受迷信结论,互动思想使先生觉得电动力学发人沉思,不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“个性”和“特性”的关系。为了激起先生学习兴味,可以常常采用课堂讨论方式,由先生发问,在教员引导下大家讨论, 总结 得出正确结论。由于剖析“电动力学”需求运用笼统思想,所以课堂教学应充沛运用多媒体,尽量运用图像和颜色搭配,使先生树立正确的物理图像。留意“信息技术”与“电动力学”课程的无效整合,这关于全体优化教学进程,进步先生的专业知识学习效果、进步先生的信息技术才能、培育先生的协作认识和创新肉体均具有严重的理想意义。同时,可将教学实际使用到创新理论才能训练中,使用到物理、电子等各类竞赛中。

参考文献:

[1]冯云光.物理专业电动力学教学变革的探究[J].才智,2014,(19).

[2]郑伟,吕嫣.电动力学网络教学平台建立的研讨[J].沈阳师范大学学报(自然迷信版),2013,31(4):531-534.

[3]刘佳.《电磁学》与《电动力学》课程体系创新研讨[J].科技信息,2013,(11):44.

[4]熊万杰,陆建隆.对“电动力学”课程变革的探究[J].初等文科教育,2003,(6):72-75.

[5]付长宝,徐国慧,王希英.基于电动力学教学变革的学习办法讨论[J].通化师范学院学报,2009,30

试谈电力信息物理融合系统

【摘 要】嵌入式系统、计算机技术、网络通信技术的快速发展使构建未来智能电网成为了可能,基于信息物理系统(CPS)技术构建电力信息物理融合系统(CPPS)为实现未来智能电网提供了新的思路。本文对CPPS平台进行了初步研究分析,介绍了应用于CPPS中的同步PMU技术、开放式通信网络、分布式控制。

【关键词】CPPS;同步PMU;开放式通信;分布式控制

引言

受能源危机、环保压力的推动,以及用户对电能质量(QoS)要求的不断提高,当代电力系统不再符合社会的发展需求,智能电网(Smart Grid)成为未来电力系统的发展方向。智能电网的发展原因主要有以下几个方面:

1)分布式电源(Distributed Generation,DG)大量接入电网导致的系统稳定性问题。由于DG的大量接入使电网变成一个故障电流和运行功率双向流动的有源网络,增加了系统的复杂度和脆弱度,因此亟需发展智能电网以解决DG大量接入电网导致的系统稳定性问题。

2)电力用户对电能质量(QoS)要求的不断提高。现代社会短时间的停电也会给高科技产业带来巨额的经济损失,近年来发生的大停电事故更是给社会带来了难以估量的经济损失。因此,亟需建立坚强自愈的智能电网以提供优质的电力服务。

论文主体结构如下:第1部分介绍了近年来信息物理系统(Cyber Physical System ,CPS)技术的发展以及CPS与智能电网的相互关系;第2部分介绍了电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的硬件平台模型;第3部分介绍了同步相量测量装置(Phasor Measurement Units,PMU)技术;第4部分对CPPS中的开放式通信网络进行了初步分析;第5部分对CPPS的分布式控制技术进行了简单介绍;最后第6部分做出全文总结。

1 CPS与智能电网的相互关系

CPS技术的发展得益于近年来嵌入式系统技术、计算机技术以及网络通信技术等的高速发展,其最终目标是实现对物理世界随时随地的控制。CPS通过嵌入数量巨大、种类繁多的无线传感器而实现对物理世界的环境感知,通过高性能、开放式的通信网络实现系统内部安全、及时、可靠地通信,通过高精度、可靠的数据处理系统实现自主协调、远程精确控制的目标[1]。

CPS技术已经在仓储物流、自主导航汽车、无人飞机、智能交通管理、智能楼宇以及智能电网等领域得以初步研究应用[2]。

将CPS技术引入到智能电网中,可以得到电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的概念。为了分析CPPS与智能电网的相互关系,首先简单回顾一下智能电网的概念。目前关于智能电网的概念较多,并且未达成一致结论。IBM中国公司高级电力专家Martin Hauske认为智能电网有3个层面的含义:首先利用传感器对发电、输电、配电、供电等环节的关键设备的运行状况进行实时监控;然后把获得的数据通过网络系统进行传输、收集、整合;最后通过对实时数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行进行优化管理的目的[3-4]。

从上文关于CPS和智能电网的介绍中可以看出,CPS与智能电网在概念上有相通之处,它们均强调利用前沿通信技术和高端控制技术增强对系统的环境感知和控制能力。因此,在CPS基础上建立的CPPS为促进电力一次系统与电力信息系统的深度融合,最终实现构建完整的智能电网提供了新的思路和实现途径。

2 CPPS的硬件平台架构

基于分布式能源广泛接入电网所引起的系统稳定性问题以及建立坚强自愈智能电网的总体目标,建立安全、稳定、可靠的智能电网成为未来电力系统研究的重要方向,同时也是CPPS研究的主要内容。

传统的电力系统监测手段主要有基于电力系统稳态监测的SCADA/EMS系统和侧重于电磁暂态过程监测的各种故障录波仪,保护控制方式主要有基于SCADA主站的集中控制方式和基于保护控制装置安装处的就地控制方式[5]。就地控制方式易于实现,并且响应速度快,但是由于利用的信息有限,控制性能不够完善,不能预测和解决系统未知故障,对于电力系统多重反应故障更不能准确动作。集中控制方式利用系统全局信息,能够优化系统控制性能,但是计算数据庞大、通信环节多,系统响应速度慢,并且现有SCADA系统主要对电力系统进行稳态分析,不能对电力系统的动态运行进行有效地控制。

针对目前电力系统监测、控制手段的不足,要建立坚强自愈的未来智能电网,必须建立相应的广域保护的实时动态监控系统,CPPS的硬件平台就是在此基础上建立起来的。

CPPS的硬件平台6层体系架构如图1所示,主要包括:物理层(电力一次设备)、传感驱动层(同步PMU)、分布式控制层(智能终端单元STU、智能电子装置IED等)、过程控制层(控制子站PLC)、高级优化控制层(SCADA主站控制中心)和信息层(开放式通信网络)。

其中,底层的物理层是指电力系统的一次设备,如发电厂、输配电网等。传感驱动层主要用于对电力系统的动态运行参数进行实时监控,测量参数包括电流、电压、相角等,在CPPS中广泛使用的测量装置是同步PMU。分布式控制层主要包括各STU/IED,为广域保护的分布式就地控制提供反馈控制回路。过程控制层主要指枢纽发电厂和变电站的控制子站,是CPPS的重要组成部分,通过收集多个测量节点的数据信息,建立系统层面的控制回路,并做出相应的控制决策。高级优化控制层是指调度中心控制主站,主要为电力系统的动态运行提供人工辅助优化控制。顶层的信息层即智能电网的开放式通信网络,注意信息层并不是单独的一层,而是重叠搭接CPPS的各个分层,为CPPS内部各组件提供安全、及时、可靠的通信。

上文给出了CPPS的硬件平台模型,但要在电力系统中具体实现CPPS,涉及诸多方面的技术难题,下面对CPPS中的同步PMU、开放式通信网络以及分布式控制等分别加以简单介绍。

3 同步PMU测量技术

同步PMU是构建CPPS的基础,它为CPPS中广域保护的动态监测提供了丰富的测量数据。同步PMU装置主要对电力系统内部的同步相量进行测量和输出,装设点包括大型发电厂、联络线落点、重要负荷连接点以及HVDC、SVC等控制系统,测量数据包括线路的三相电压、三相电流、开关量以及发电机端的三相电压、三相电流、开关量、励磁电流、励磁电压、励磁信号、气门开度信号、AGC、AVC、PSS等控制信号[6]。利用测得的数据可以进行系统的稳定裕度分析,为电力系统的动态控制提供依据。

同步PMU的硬件结构框图如图2所示。

其中,GPS接收模块将精度在±1微秒之内的秒脉冲对时脉冲与标准时间信号送入A/D转换器和CPU单元,作为数据采集和向量计算的标准时间源。由电压、电流互感器测得的三相电流、电压经过滤波整形和A/D转换后,送到CPU单元进行离散傅里叶计算,求出同步相量后再进行输出。注意,发电机PMU除了测量机端电压、电流和励磁电压、电流以外,还需接入键相脉冲信号用以测量发电机功角[7]。

4 CPPS的开放式通信网络

建立CPPS的开放式通信网络,应该在保证安全、及时、可靠的通信的基础上,使系统具有高度的开放性,支持自动化设备与应用软件的即插即用,支持分布式控制与集中控制的结合。对于建立的开放式通信网络,需要进行通信实时性分析、网络安全性和可靠性分析。

IEC 61850标准的应用

IEC 61850标准作为新一代的网络通信标准而运用于智能变电站中,支持设备的即插即用和互操作,使智能变电站具有高度的开放性。IEC 61850标准是智能变电站的网络通信标准,同时正在进一步发展成为智能电网的通信标准[8],因此,使用IEC 61850作为CPPS通信网路的通信标准是最佳选择。

IEC 61850的核心技术[9]包括面向对象建模技术、XML(可扩展标记语言)技术、软件复用技术、嵌入式 操作系统 技术以及高速以太网技术等。

通信网络配置与分析

对于CPPS开放式通信网络的网络配置,可参考智能变电站的三层二网式网络结构配置,构建CPPS的3层式通信网络,如图3所示。

其中,底层为位于发电厂、变电站和重要负荷处的大量PMU、STU/IED,分别负责采集实时信息和执行保护控制功能。中间层为控制子站(过程控制单元PLC),每个控制子站与多个PMU、STU/IED相连,以完成该分区系统层面的保护控制,并根据需要将数据上传到SCADA主站控制中心。SCADA主站控制中心接收各控制子站的上传数据,处理以后将控制信息下发到各控制子站,以实现CPPS的广域保护控制功能。注意,各层设备均嵌入GPS实现精确对时,保证全系统的同步数据采样。

5 CPPS的分布式控制机理

要建立坚强自愈的智能电网,必须利用新型控制机理建立可靠的电力控制系统。根据电力故障扩大的路径和范围以及故障的时间演变过程,文献[10-11]中提出建立时空协调的大停电防御框架,建立了电力系统的3道防线,为实现智能电网的广域动态保护控制奠定了良好的基础。

电力系统的分布式控制(Distributed Control,DC)是相对于传统的SCADA主站集中控制方式而言的,指的是多机系统,即用多台计算机(指嵌入式系统,包括PLC控制子站和STU/IED等)分别控制不同的设备和对象(如发电机、负荷、保护装置等),各自构成独立的子系统,各子系统之间通过通信网络互联,通过对任务的相互协调和分配而完成系统的整体控制目标[12]。分布式控制的核心特征就是“分散控制,集中管理”。在电力系统的3道防线的基础上,结合分布式控制技术,建立CPPS的3层控制架构,如图4所示。

其中,分布式控制层主要是在故障发生的起始阶段(缓慢开断阶段)采取的控制 措施 ,其控制目标应该是保证系统在不严重故障下的稳定性,防止故障的蔓延。过程控制层是在系统已经发生严重故障时(级联崩溃开始阶段)所采取的广域紧急控制措施,需要付出较大的代价。通常针对可能会使系统失稳的特定故障,往往需要投切非故障设备以保证系统的稳定性。广域的紧急控制措施应该在故障被识别出的第一时间立即实施,控制措施实施越晚,控制效果越差。优化控制层是在前两层控制均拒动或欠控制而没有取得控制效果,同时在检测到各种不稳定现象后所采取的控制措施,通常需要进行多轮次的切负荷和振荡解列。在电力恢复阶段,要有自适应的黑启动和自痊愈的控制方案。

6 结语

将CPS 方法 引入到电力系统中,建立CPPS的模型平台,为建立坚强自愈的智能电网提供新的思路。文中对CPPS中的同步PMU测量技术、开放式通信 网络技术 、分布式控制技术分别进行了简单介绍。

关于智能技术在变电站中应用探究论文

在日复一日的学习、工作生活中,大家一定都接触过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。写起论文来就毫无头绪?以下是我帮大家整理的智能技术在变电站中应用探究论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

随着科技的不断创新、改革,当前电力企业当中,智能技术有了突飞猛进的发展,具备智能化、集成化、标准化等特点。智能技术在变电站中的应用非常广泛,能够应用在设备层面、间隔层面以及站控层面,智能技术的合理应用不仅能够降低变电站对人工的依赖性,还能够显著提升变电站数据的收集、数据正常性判断的准确性等。本文主要分析变电站中智能技术的应用。

近些年,智能化技术在不断的创新,越来越多的先进技术在各个行业当中逐渐普及。智能技术在当前已经较为成熟,在工业产业当中,智能技术本质上就是代替人工进行一些分析、操作。相关研究报道,合理应用新型设备、自动化设备、电子计算机、新技术以及新工艺等智能技术能够显著改善电力行业的经济价值,能够达成高效、高产、低能耗以及低成本的企业目标。

1、智能技术在变电站的使用现状

我国当前主要的枢纽性变电站数量大约有1000座左右,其中大部分已经基本实现自动化管理、运作。智能技术在其中有着较多的使用,并且取得的经济效益十分是显著。采用先进的智能数据整理、收集与对比系统,能够给予变电站非常多的自动化、智能化功能。在新型变电站中,主要有全部分散、局部分散以及集中配屏等多种模式,智能系统在多个模式当中具备的功能大致相同,具备基本的监控功能、保护、防误操作、事故紧急修复、经济运维处理、设备实施管理等等。传统变电站与智能技术变电站而言其体系结构全然不同,其信息的交替效率也有所不同。想要将传统变电站全面改造成为智能化变电站,在技术上、安全性上以及造价成本等方面都有相当的难度。对此,智能技术应用在变电站中的优化工作重点应当是新变电站的建设方面。

我国终端站以及受控站的数量大约有1万左右,其因为人力资源以及资金等方面的限制,当前还无法真正、全面的实现智能化。在当前,新建变电站已经能够全面完成智能化管理。而对于常规变电站而言,变电站的无人化、自动化问题仍是问题解决重点。在未来的工作中,应当尽量将变电站向无人值班转变。对此,就需要电气设备具备更加强大的自动控制功能和更高的安全性。

2、智能技术在变电站当中的应用

引入控制端

引入计算机终端,促使变电站具备自动化控制功能。计算机终端系统能够按照实际的要求检测变电站的电能转变、运输等情况,判断运输电力时的电压、时间等情况,从而判断故障的发生。此外,计算机终端还能够通过数据的实时监控,实现自动化控制的功能,从而降低突发事件所引发的变电站故障,从而提升供电的可靠性。

分级控制技术

基于电力安全运输、管理的要求所创造的分级式控制技术,在站控层、间隔层以及设备层等方面实现了基本相对应的分级控制模式,这不仅能够显著的降低中央处理设备的负荷,还能够促使设备体现较高的使用效率,从而实现集中式控制,并且消除潜在的安全风险。

光纤技术的应用以及电力装置的集成性

智能变电站能够借助光纤技术完成变电站与变电站之间的各个控制层局域网管理目的,在控制中心可以分别对站控层、间隔层以及设备层的实时信息,实现自动传播信息。与此同时,局域网当中的控制层能够借助光纤技术更加稳定、可靠的传输各类数据。电力装置的集成性配合光纤技术能够将电力装置的所有运行参数进行集成化传输、管理,从而节约数据收集的时间,节约设备的维护繁琐性。

实现全局或局部智能控制

智能设备在变电站当中的合理使用能够基本满足智能化控制的需求。通过对变电站各级设备的优化控制,能够完成电流闭锁装置、电流互感器以及控制柜等设备的智能化管控,从而实现设备半自动、全自动化管理。

智能技术在变电站中的突出应用

智能技术在变电站当中的应用能够促使变电站实现高压配电设备具备智能化,完成小范围内的智能化电网建设工作。基于智能传感器的实时监控能力,监控电力设备的运行状况,并根据监控结果进行实时的调整、控制。智能技术在变电站中能够使一次变电设备实现一体化控制、检测。对于高压设备的断路器实现一体化设计,从而实现一体化管理的目的。

智能技术在变电站中基于计算机终端,通过站控系统便可以实现全面的设备检测,并可以按照实际需求不断的完成电力设备运行数据的实时监测以及各类型智能变电装置的工作信号的监控,检测变电站的输出、输入状态。智能技术在变电站当中大量应用,能够极大程度的控制无效数据的采集量,并提升变电站的整体监控效率。

采用先进的数据采集智能系统,能够促使智能变电站具备相当庞大的信息收集能力。基于先进的数据处理技术,智能变电站便具有非常显著的信息处理效果。借鉴在线处理技术以及数据库模型技术,智能变电站能够具备基本的故障诊断能力以及状态监测能力,工作人员需要将变电站内部的设备正常工作状态时的特性、参数输入到数据库当中,系统便可以根据输入的参数、特性与当前检测到的数据是否一致来判定变电站是否处于正常工作状态,并在协议允许范围之内进行自主整改、调整,能够在一定周期之内完成变电站基本设备的实时工作状态监测、评估以及上报等工作。

3、总结

综上所述,智能技术在变电站当中的巧妙应用,不仅能够降低工作的复杂性、繁琐性,还能够极大程度的提升变电站的自动化程度,对于变电站而言有着极其重要的意义。电力企业的创新必然需要依靠智能技术,通过改善智能技术优化电力企业变电站的运维质量,从而实现智能化发展。

摘要

随着科技的发展,社会的进步,国家电网快速发展,智能变电站的建设也越来越多,智能变电站由智能设备和智能高级应用两个特征,具有多信息融合,智能化监控设备状态、智能化变电站防误闭锁等高级功能。智能变电站的普及为实现我国变电站的自动化运行和管理会带来深远的影响,具有重大的技术和经济意义。

【关键词】智能变电站防误

智能化变电站由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)以及网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)构建,它建立在IEC61850标准和通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能变电站为采用先进、可靠、集成、低碳、环保智能设备,并以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,采用自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,能够实现变电站运行操作自动化、变电站信息共享化、变电站分区统一管理、利用计算机仿真技术实现智能化电网调度和控制的基础单元。智能变电站体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。

1、智能变电站的智能特征

智能变电站是与传统电网相对而言的一种新型电网,其智能主要包含智能设备和智能高级应用在两个方面。

智能变电站的智能设备

智能变电站的智能设备由一次设备和智能组件有机结合而成,智能变电站系统由过程层、间隔层和站控层3层组成,

智能变电站的过程层由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端组成,能够完成变电站电能的分配、变换、传输、测量、控制、保护、计量以及状态监测等相关的功能。

智能变电站的间隔层设备一般由继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备构成,能够实现使用一个间隔的数据并作用于该一次设备的功能,即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。

智能变电站的站控层功能高度集中,能够在一台计算机或嵌入式装置中实现,同时也可在多台计算机或者嵌入式装置中实现。它主要由自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统构成,能够实现面向全站或者一个以上一次设备的测量和控制功能,能够完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。

智能变电站的智能高级应用

智能变电站的智能是与传统的变电站相对而言,传统的变电站大都也实现了自动化控制,但是这种自动化是被动式的,与现在意义上的智能变电站是有区别与差异的。智能变电站具有良好的互动功能,可以与调度机构友好互动,其采集数据信息量非常大,全景采集,经站内信息一体化平台和电站自动化系统高级应用模块,来对数据进行初步的挖掘、分析,以便实现智能告警、顺序控制、设备状态可视化、事故综合分析决策等智能功能

2、 多信息融合,智能化监控设备状态功能

智能变电站采用信息融合(数据融合)技术对多种信息的获取、表示及其内在联系进行综合处理和优化。多信息融合技术能够从多视角进行处理及综合,可以得到各种信息的内在联系和规律。智能变电站现在已经实现了广泛的在线监测,可有效获取电网运行状态数据,掌握各种智能电子装置的故障动作信息及信号同路状态。而状态监测与诊断系统的有机结合,可以对变电站设备进行综合故障诊断:根据获得的被监测设备状态数据,利用多信息融合技术、结合被监测设备的结构特性和参数对设备进行综合故障诊断,结合其运行历史状态记录以及环境因素,对被监测设备工作状态和剩余寿命做出科学、合理的正确评估,以减少故障,确保设备安全、稳定运行。

3、智能化变电站防误闭锁功能

智能化变电站防误闭锁系统根据IEC61850标准三层架构体系构建,分为站控层防误主机、间隔层智能防误装置、过程层智能闭锁单元、机械和电气锁具、闭锁附件,及电脑钥匙等部分。其中防误主机、智能防误装置层以及智能闭锁单元之间所采用的均为IEC61850规范完成变电站内各种操作的防误闭锁,能够有效实现智能变电站防误闭锁的强制性和全面性要求,同时实现与监控系统站内模型信息共享,监控系统与防误闭锁系统信息交互免配置等功能。其主要功能特点如下:

标准统一、信息共享

智能化变电站各设备及系统之间数据采用统一的IEC61850标准进行交互,为防误闭锁装置和自动化装置互联与互操作性提供了技术上的支持,所以两者之间的数据能够好的进行交互访问,能够在误闭锁装置独立的基础上实现信息统一和共享。

全面防控、强制闭锁

智能化变电站系统根据IEC61850标准三层架构体系构建,能对五防主机和监控系统提供设备操作的所有五防功能,实现了间隔层防误。同时,为了防止过程层网络GOOSE报文错误或者监控系统未经防误系统解锁直接操作智能电动开关设备而可能导致的误操作,在过程层上设置智能闭锁单元,能够实现防误闭锁的强制性要求,智能闭锁单元同时支持就地操作时使用电能钥匙对其进行解闭锁操作功能。

顺控操作

顺控操作由间隔层智能防误闭锁装置和监控系统配合完成,顺序控制操作方式是指通过监控中心的计算机监控系统下达操作任务,再由计算机系统独立地按顺序分步骤地实现操作任务。按防误操作方式可分为:远、近控均采用逻辑防误加本间隔电气节点防误。智能防误闭锁装置具有良好的开放性以及互操作性,融合了从权限管理、唯一操作权限管理、模拟预演、实时逻辑判定、闭锁元件五个方面,能够完整的实现对设备操作的防误功能,最大限度地实现防误功能。

智能变电站是智能电网的重要基础和支撑,同时是变电站建设和发展的方向,我们要结合我国智能电网发展的情况,充分发挥智能变电站的功能,做好我国智能变电站的建设工作,为促进我国电网向自动化、信息化发展做出应有的贡献。

参考文献

[1]苏鹏声,王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[]J.电力系统自动化,2003,27(l):61-65.

[2]王璐,王鹏.电气设备在线监测与状态检修技术[]J.现代电力,2002,19(5):40-45.

[3]严璋.电力设备绝缘的状态维修[A].电力设备状态检修和在线监测论文集[C].2001.

作者简介

董德永(1981-),男,现为国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司工程师。研究方向为高电压电气设备绝缘。

作者单位

国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司辽宁省辽阳市111000

摘要:介绍智能变电站的涵义、结构、应用,分析其关键技术并提出智能变电站的一些应用。智能化变电站是在数字化变电站的基础上,根据标准的通信协议体系,考虑到智能电网中分布式电源的大量接入和与用户的互动性要求,应用数字化测量等智能技术构建的智能电网枢纽;智能变电站建设是智能电网发展的基础。

关键词:智能变电站技术功能

中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1007—3973(2012)009—042—02

1、引言

目前,国家电网公司正在大力推广智能电网的建设,作为智能电网的一个重要组成部分智能变电站正在越来越称为今后电网建设的主流,虽然关于智能变电站的相关技术、规范还处于不断的改进、修订过程中,智能变电站在实际工程中的应用已经在不断的扩大,技术、经验也已经不断的成熟。下面我们对智能变电站的一些技术、功能等方面作一简单介绍。

2、智能变电站的涵义

目前,广为认可的对智能变电站的定义是“采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站”。

3、智能变电站的结构

智能变电站内的设备

智能变电站内的设备按照功能的不同可分为三大类(有时常被称为三层):

过程层:主要指一次设备,变压器、断路器、互感器、刀闸等;

间隔层:主要指二次设备,保护装置、测控装置、在线监测装置、自动装置等;

站控层:基于计算机主机的后台系统、监控系统、远动、视频安防。

智能变电站与传统变电站的区别

智能变电站与传统变电站相比一个很大的区别在于:二次设备和一次设备的功能重新定位,并且一次设备的智能化改变了传统变电站中继电保护设备的结构。

其中,一次设备的变化主要体现在一次设备的智能化:

(1)互感器方面的变化。由电子式互感器取代以前的常规互感器,这里包括电流、电压互感器。AD变换装置移入电子式互感器,并配备高速数据接口。(2)开关方面的变化。由智能化开关取代以前的常规开关,开关量输出DO、输入DI移入智能化开关,保护装置发布命令,由一次设备的执行器来执行操作。表1为常规互感器与电子式互感器优缺点的比较。

电子式互感器就其结构原理分为有源式和无源式两种类型,目前广为采用的是有源式结构。

从电压等级上区分,大体上也分为两种:

(1)110kV及以上采用数字输出的电子式互感器,需要合并单元;

(2)10kV、35kV采用模拟输出电子式互感器直接接入就地四合一智能单元。与电子式互感器配合使用的设备被称为“合并单元”,它是实现电子式互感器与二次设备接口的关键装置。它的作用主要有以下几个方面:

1)数据合并:合并单元同时接收并处理三相电流和电压信号,并按照IEC60044—8或IEC61850—9—2格式输出;单间隔内IEC61850—9传输,跨间隔60044—8/FT3传输;

2)数据同步:合并单元实现独立采样的三相电路和电压的信号同步;

3)信号分配:智能二次设备从合并单元获取一次电流电压信息;

4)激光供能(户外支柱式电流互感器);

5)完善的自检功能,如CT断线等。目前,真正意义上的智能开关还未得到广泛的生产及应用,在实际中应用较多的是在传统开关上,安装智能装置,提供开关量输出DO、输入DI,接收保护装置发出的命令,由一次设备的执行器来执行操作。实现此功能的设备被称为“智能终端”,通过它实现输出DO、输入DI信号的光电转化。

它的作用主要有以下几个方面:

a)给传统断路器或变压器提供数字化变电站接口,接入GOOSE网络和MMS网络;

b)在开关端子箱安装智能终端:对刀闸等进行状态采集和控制,就地操作箱功能;

c)在变压器端子箱安装智能终端,实现变压器测控功能:采集温度、档位、非电量、中性点地刀等状态,控制风扇和档位。

可见,目前被广泛使用的“智能开关”是由一个“传统开关”,一个“合并单元”以及一个“智能终端”组成的集合体。它所实现的功能已经基本具备了真正意义上的“智能开关”的一些常用的功能了。

在电子式互感器进行采样时,涉及到同步的问题,即需要使相关的几种设备之间传输、交换的数据达到相对的同步。这有点类似于传统变电站保护测控装置中的所使用的GPS对时功能。

在这里我们采用的是在过程层构建独立的采样同步网,这里我们采用了IEEE1588精密对时协议,它的优点主要体现在以下几个方面:

(1)硬件对时精度在ns级别,满足计量需要;

(2)与数据网络合一,减少了故障点,增加了系统的可靠性;

(3)支持绝对时间;

(4)光纤纵差保护可以借助硬件1588实现与合并单元的同步;

(5)软件1588可以实现事件“打时标”的要求。

说到信息通信,我们不得不提到GOOSE网络,它与传统变电站中的通信网络系统相比有以下几个特点:

(1)GOOSE(面向通用对象的变电站事件)以快速的'以太网组播报文传输为基础,代替了传统的智能电子设备(IED)硬接线的通信方式,为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法;

(2)GOOSE服务支持由数据集组成的公共数据的交换,主要用于保护跳闸、断路器位置、联锁信息等实时性要求高的数据传输;

(3)GOOSE服务的信息交换基于发布/订阅机制基础上,同一GOOSE网中的任一智能电子设备,既可以作为订阅端接收数据,也可以作为发布端为其他设备提供数据。这样可以使得设备之间通信数据的增加和更改变得更加容易实现。

可以说,引入了GOOSE通信技术后,变电站内的信息通信系统变得更加强大了。

目前,对一次设备进行智能化改进,主要包括:断路器智能化、变压器智能化。

其中,断路器智能化方案包括:

(1)研制功能合一化的智能组件装置;

(2)合并单元+开关控制器合一的智能组件;

(3)保护+测控+开关控制器+合并单元,四方面功能合一的智能组件;

(4)监测功能组主IED;

(5)优化检测设备传感器的配置;

(6)一体化设计智能组件与机构,简化回路;

(7)使用软件联锁替代硬件联锁;

(8)研制机构控制器;

(9)简化断路器和刀闸机构;

(10)从机构到智能组件柜实现光纤替代电缆;

(11)用自动控制替代手动控制。

同时,当以GIS设备为代表的等设备的智能化方案中,GIS智能组建柜内包括:主IED、断路器机械特性在线控制IED、局部放电IED、SF6密度及微水监测IED、避雷器在线监测IED、智能终端、合并单元。

现在普遍使用的变压器智能化方案,主要是采用“传统的变压器+智能终端”的方法,实现以下几个方面:

(1)现阶段智能终端已实现的功能;

(2)档位上传与控制;

(3)中性点地刀控制;

(4)非电量及其他信号测量;

(5)主变温度等测量;

(6)冷却控制。

变压器智能组件柜内包括:主IED、控制测量IED、冷却控制IED、局放监测IED、油中气体在线监测IED、分接开关监测IED、套管在线监测IED、非电量保护、合并单元、本体保护。

保护与控制系统和传统保护控制设备的主要区别:

(1)接口。传统保护只需支持传统的5A/100V的模拟量接口,数字化保护需支持GOOSE和SV点对点模式、组网模式等多种接口,接口方式多样。(2)通讯规约。传统保护为103规约,数字化保护需支持IEC61850规约。

4智能变电站的智能高级应用

智能变电站系统除具备以上最基本的应用功能外,还包括以下方面的高级应用功能。

一体化信息平台

在实现传统综自变电站当地监控功能的基础上,利用一体化信息平台,对变电站的全景数据进行综合分析和应用,以实现支持电网的安全优化运行。一体化信息平台的主要功能包括:

(1)实时自动控制;

(2)智能调节;

(3)在线分析决策;

(4)协同互动;

(5)其他高级功能。

从而提高运行管理的自动化程度,减少系统的维护工作量,减轻变电站和调控运行人员的劳动强度。

图形化的配置工具与源端维护

其中,“源端维护”是指利用SCD文件直接生成一体化信息平台的数据库,图形可导出为SVG格式供远端系统使用,从SCD文件导出变电站一次设备连接的拓扑关系,并且从SCD文件导出符合IEC61970标准的CIM模型。

智能告警及分析决策

在目前的变电站监控系统中,告警的方式比较单一,功能也比较有限,基本上信息按照时间顺序全部显示,未作筛选和推理判断处理。一旦发生事故后,信息多,值班人员很难从大量的信息中获取到重要告警信息,影响对事故的正确判断。因此,智能告警与分析决策能够实现:分类告警、信息过滤、在线实时分析和推理变电站运行状态、自动报告变电站异常并提出处理指导等功能。

智能视频

可以实现视频系统与监控系统联动。

(1)正常遥控时。操作人员点击主接线图面上的设备进行遥控时,视频系统能够通过调度编号等信息定位显示设备现场画面,并且在监控机上显示现场的视频。

(2)事故异常时。当发生事故导致站内设备动作时,视频系统能够通过事故总和SOE告警信息主动推出动作设备的现场视频。

此功能需遥视设备厂商与监控系统厂商合作进行。

设备在线监测

采集主要一次设备(变压器、断路器等)的状态信息,进行状态可视化展示并发送到上级系统,为实现优化电网运行和设备运行管理提供基础数据支撑。

采集的数据主要包括:

一体化在线五防

(1)五防规则在监控系统统一制定,在监控系统实现防误闭锁功能;

(2)五防规则由监控系统传递到间隔层测控装置,取消传统电脑钥匙,遥控回路采用硬接点闭锁;对于手动操作设备采用在线式锁具闭锁。

此功能需五防设备厂商与监控系统厂商合作进行。

程序化顺控

(1)可接收和执行调度/集控中心和本地后台系统发出的控制命令,经安全校核正确后,自动完成相关运行方式变化要求的设备控制,具备投退保护软压板功能,具备急停功能,可在站内和远端实现可视化操作。

(2)在顺控控制过程中,变电站可以及时向调度/集控中心反馈执行过程的信息,如当前执行步骤、遥控超时、逻辑闭锁等,以便远端系统能更全面的掌控。

5、结语

智能化变电站是数字化变电站的升级和发展,在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站的相关技术及应用正在不断的成熟与积累经验的过程中,相信在不久的将来,智能化变电站的相关技术将越来越成熟、完善,能够为我国电网的建设、运行提供越来越多的帮助。

参考文献:

[1]冯军.智能变电站原理及测试技术[M].北京:中国电力出版社,2011.

[2]钟连宏,梁异先.智能变电站技术与应用[M].中国电力出版社,2010.

[3]周裕厚.智能化变电所—专业技能入门与精通[M].北京:机械工业出版社,2010.

[4]国家电网公司.智能变电站继电保护技术规范[S].

[5]包红旗.HGIS与数字化变电站[M].北京:中国电力出版社出版,2009.

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