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摘要:我国整体经济建设的快速发展推动我国各行业发展迅速,其中我国电力行业的发展尤为显著。基于社会经济的发展,以及信息技术的革新,电力系统的信息化、自动化水平不断的提升,电力二次系统也逐渐得到了完善。在电力系统的运行过程中,电力二次系统则是影响其安全平稳运行的重要因素,对于电厂与电网调度数据网络信息的安全传输具有重要的影响。
关键词:智能变电站;二次系统研究设计
引言
时代的进步,科技的发展使得我国快速进入现代化发展阶段,同时我国各行业有了新的发展空间。智能变电站作为我国电力系统的重要组成部分,在电力资源分配、传输、使用等方面发挥着关键作用。二次系统作为智能变电站运行管理机制的重要组成,稳步实现了对变电站一次设备的调节、保护作用,减少了变电站电设备组件发生故障的概率,延长了设备的使用寿命,管控了整体的成本投入。
1智能变电站二次系统的设计
在智能变电站二次系统的设计中,由于在智能变电站中广泛采用光纤代替传统的电缆,故大部分是采用网络通信的方式,保护信息的传递也更为可靠,速度也比传统的变电站更快。以下分别介绍智能变电站二次系统中的各套系统的设计关键点。智能变电站可以分为三层,即过程层、间隔层和站控层,整个变电站二次系统的数据信息应能实现灵活交互,通过网络系统统一为一个整体。在网架结构和网络通信设备的布置方面,严格按照相关的要求进行,提高智能变电站的通信效率和网络安全信息化水平。在变电站中的交直流电源设计方面,二次业务系统应具有双电源模式,保证当其中一路电源断开之后,另外一路电源能够可靠供应。在二次保护装置的设计中,应对端子排的布置进行合理规划,保证在施工过程中也较为方便,不会出现因为接线错误导致的保护误动情况发生。对于自动化设备,同样应该设置两套进行冗余配置,包括远动通信管理机、调度数据网等设施,这样可以保证变电站的通信数据不会出现中断的情况发生。同时,在二次系统的设计中,应该考虑到具有的建设经济成本,以取得较好的经济效益。
2智能变电站二次系统研究设计
2.1功能相关性模型总体设计
智能变电站信息模型结构包括变电站、电压等级、间隔、智能设备、逻辑设备、逻辑节点、数据对象和数据属性8个层次,且后4个层次反映出具体设备功能以及功能实现状态。为完成对智能变电站二次系统保护、控制、告警等实现过程中智能设备之间的传输关系的描述,考虑4个层次:变电站、电压等级、间隔和功能。按照不同变电站、不同电压等级、不同间隔以及不同功能建立不同的功能相关性模型。提出了智能变电站自动化系统的分层概念,规定了变电站三级结构,即过程层、间隔层和站控层。考虑现阶段实现智能变电站二次系统功能的主要设备,过程层主要包括合并单元设备和智能终端设备。间隔层主要包括保护装置、测控装置,而站控层主要包括监控后台等装置。点对点模拟量采集和点对点跳闸信息在设备之间直接传输,其余信息在智能变电站网络中通过交换机传输。因此,将交换机也视为功能相关性模型中的设备。
2.2二次系统干扰解除方法
智能变电站二次系统接地网络在运行过程中,会受到雷电等要素的干扰,导致二次系统功能失衡,无法满足实际的使用需求,造成二次系统难以发挥自身的调节管控作用。以雷电天气为例,雷电产生的电磁脉冲幅值较高,对于变电站二次系统各个模块的冲击较大,造成各模块功能的丧失。为有效提升二次系统抗干扰能力,快速排除各种因素产生的干扰作用,技术人员在科学性原则、实用性原则的引导下,对电位接地进行稳定处理,从而降低电磁干扰。随着我国电力系统的逐步升级,电压等级的不断提升,变电站二次系统的抗干扰压力不断增加,这就要求技术人员在变电站电力网络敷设之前,由电力企业组织专业技术人员,对电力线路敷设方案进行梳理,明确电力网络抗干扰的相关要求,采取有针对性的技术手段增强二次系统的抗干扰能力。
2.3应用数据备份技术
基于电力系统调度自动化系统的发展,更多的系统集中到调度中心,则需要对其进行数据备份,才能保证信息数据的安全性。因此,电力单位需要应用数据备份技术,通过多元化的数据备份方式,增强数据备份的可靠性。在应用程序服务器备份时,在不影响系统正常操作的基础上,可以依据应用程序服务器文件系统稳定性的特点,延长备份周期,使用主机的备份方式快速备份整个系统。在进行备份时,也可以使用数字库服务器进行快速备份,有效避免因工作人员手动安装造成的不必要安全隐患。还可以对系统的操作系统和应用系统进行备份,便于在整个系统瘫痪后,也能够尽快地将系统恢复到可用的状态,有效避免了重装系统、重新配置应用系统带来的不便。
2.4设计技术关键点
包括对互感器的设计、通信系统的设计、保护装置的设计等。以通信系统为例,在通信通道的选择上,智能变电站中有多种类型的通信信道,包括有线和无线,如微波通信和卫星通信等都属于无线通信方式。有线通信方式包括光纤通信、网络通信等,其中光纤通信近年来的应用范围十分广泛,明显提高了数字化变电站的通信系统的稳定性。采用光纤通信方式时,涉及到将电信号转化为光信号,之后再通过光传输设备将信息传输到目的地,这种通信方式的抗干扰能力较强,并且所能够承载的通信容量也比常规的通信方式大,故能够得到广泛的应用。在本文中,光纤通信可以作为智能变电站的通信方法,光信号传输的速度也比常规的电信号快,能够满足电力通信对速率的要求。
2.5部署防病毒系统
在电力二次系统中部署多层次、全方位的网络防病毒体系,能够实现对所有服务器和工作站进行监控筛选。另外,需要设置大面积的保护系统实现对生产控制区的防护,依据相关标准,定期对病毒代码进行更新,有效杜绝恶意网址的连接,增强电力二次系统防护系统的防护能力。
2.6两层接地网的使用
根据国家相关技术规范的相关标准,智能变电站整体地标高度应当保持在合理的范围内,超过城市道路规划的标高。以某智能变电站为例,在规划建设过程中,电力企业将场地垫高2米到3米,保证变电站的高度符合技术要求,填土过程中,多使用煤渣、砾石等,这些填土的电阻率较高,填筑区域的原生土壤电阻率较低,较大的电阻差影响智能变电站二次系统接地网络的运行效果。为缩小变电站二次系统所在区域的电阻差,技术人员在实际操作环节可以使用两层接地网,在原土层内敷设一个下层接地网,同时宜采用长孔方式,接地网孔距控制在10米的范围内。另外,对于场地填高较大的还应在填土层内也敷设一个上层接地网,可以起到均压和接地电阻的效果。通过这种方式,确保二次系统接地网络运行的有效性。
结语
智能变电站在电力工程中具有重要的价值和地位,应该对智能变电站做好合理的技术方面的设计,保证智能变电站能够在实际电力系统中正常运行,满足人民日益增长的供电负荷需求。
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