综合自动化变电站向数字化变电站发展浅析

发表时间:2020/12/30   来源:《中国电业》2020年7月21期   作者:同颖霏
[导读] 随着智能电网创新观念的不断深入和立体设计的不断需求,数字化三维设计凭借其强大、立体、先进、智能的特点已逐渐运用到变电站的设计工作中,也在很大程度上契合了智能电网的发展需求。
        同颖霏
        兴义市隆腾电力管理有限公司 562400
        摘要:随着智能电网创新观念的不断深入和立体设计的不断需求,数字化三维设计凭借其强大、立体、先进、智能的特点已逐渐运用到变电站的设计工作中,也在很大程度上契合了智能电网的发展需求。所以在未来,数字化三维设计技术在不同类型的设计工作中将具有更加广泛的应用前景。
关键词:自动化变电站;数字化;电站
中图分类号:TM63
文献标识码:A
引言
        电网的一个很重要的组成部分就是变电站,变电站在电力资源的供给中发挥着至关重要的作用,既可以分配电能,又可以对电压进行升降。人们对电力需求量的不断增加,不仅表现在对电量的需求上,而且还要电力系统能够足够地稳定,这样才能更好地满足人们对电力资源的需求。运用数字化技术贯穿工程项目的全生命周期,实现信息辅助工程本体移交管理,能够经建模查看与变电站的日常运维工作所需相满足,这一思路自提出之后发现多个在电力系统的成功应用案例。
1、变电站电力系统自动化控制的应用
1.1集中式结构
        自动化的智能技术有一个最为显著的特点,这也是自动化智能技术的优势,那就是操作起来比较便捷,在智能控制的基础之上,让变电站电力系统工作的内容和流程都更为直观和明晰。工作人员在工作的时候,可以实现远程控制,遇到紧急情况时候也比较好处理,即使环境比较复杂,也不会阻碍工作人员的工作。自动化的智能技术是非常需要的,也是需要不断深化的。目前,变电站的电力系统自动化最主要的形式就是集中式,其可用范围相对也会比较广泛一些,利用计算机的功能扩展数据接口,以达到收获信息的目的。这样收获的数据会更准确,信息也会更精准,比传统的人工要管用得多,对环境的适应性很高,能够根据环境进行自我调整,从而更加适应环境的需求。
1.2分布式结构
        除了上述的集中式结构以外,在变电站电力系统自动化智能控制应用中,还有分布式结构。分布式结构与集中式结构之间的差距还是很大的,分布式结构的目的在于增加原有的功能,当集群中的群体更大的时候,就会拥有更多的功能,然后将这些更多的功能再一一分配到对应的计算机中去,这样有助于让计算机实现更加独立的目标,而且在对这些计算机的信息和数据进行统计的时候,不用去做过多的处理,就可以达到较为理想的效果。应用分布式的结构方式,可以更高效地完成对信息的处理,在同一时间众多设备一起工作,大大提高了效率,同时还保证了安全性。不过,分布式的结构方式也有一个弊端,即倘若变电站的电压等级比较高,则不太适用,这也是分布式结构的一个局限性。
2、综合自动化变电站向数字化变电站发展
2.1数字化三维设计线路选线
        在变电站的设计工作中,线路选线工作往往复杂困难,传统方法是依靠工作人员的个人主观经验来判断选择,容易出现错误,但是利用数字化三维设计技术可以采用动态性的规划思路解决此问题。有些电网的铺设线路很长,沿途地形也很复杂,利用数字化三维设计技术就可以快速准确地实现自动优化排位。在选择好变电站的起点和终点之后,利用数字化三维系统建立矢量地理信息,随后就可以自动化选择出许多适合该工程的电线线路路径并进行能力分析,避免在设计时损坏到附近的风景自然保护区,如果出现问题会第一时间发出警告。选择好多条路径之后,对路劲进行智能优化,设计人员通过数字化三维设计技术可以自动计算出所选定的范围是否为最近的缓冲区距离,大大降低统计时间,提高了工作效率。
2.2TLD数字化三维送电设计平台
        开放的平台架构是TLD数字化三维送电设计平台的基础,工程数据是其核心内容,适用于可研、初设、施工等阶段工作,可实现选线、设计和数字化移交等功能。

设计人员利用数字化三维设计技术可以实现路径和平断面的三维设计,做到同步联动设计和全专业协同设计,可以同步完成路径设计、杆塔规划、电气计算和跳线设计等任务,大大提高了工作效率,也能够达到数字化移交标准。
2.3主体结构
        变电站的主体结构应当完成构件配筋,通过运用Revit软件运用速播插件对配筋工作即可快速完成,可以在软件中将数字输入其中,便可以构件配筋,粗略完成基础梁、板与柱等变电站主体,然后根据实际情况进行针对性手动调整,即可达到设计需求。但是运用该插件也存在根本缺点问题,就是无法绘制侧向钢筋,仅仅能够手动完成屋顶及楼梯配筋,且均需要手动调整钢筋的形状、长度、弯钩角度,而这也对于结构建模整体复杂度明显增加。
2.4统计工程量
        通过在变电站BIM建模过程中运用BIM技术,尽管能够自动化获取项目的工程明细,但是仍然不可以将部分量视为取费基准。譬如2018版本的电力定额参数表内,对于梁板实现梁内搭接作为一类规定,可以运用Revit软件实现自带计算,加工信息实现反馈控制,并在完成设计后向Excel表内导入,之后进一步调整完善Excel表。对于前期已经对定额标准细则有所熟悉后,以该定额标准成功建模,在设计阶段就控制误差获得准确的建模工程量。譬如使对变电站楼板的边界线进行调整,直接运用梁来取代梁板搭接部位,此种建模能够与2018电力定额标准细则相符。相较之下后者控制了工作量,能够依次完成工作但是对于设计人员要求较高。
2.5优化管理流程,规范设备技术管理
        梳理数字化电能表应用的各环节、各流程,数字化电能表没有量值传递标准,数字化电能表与目前正在使用的电子式智能电能表计量原理不同,不能适用电子式智能电能表的标准和规范,需要国家制定标准和规范,为数字化电能表推广应用打下基础。制定数字化电能表资产管理规范,结合工作实际需求和数字化电能表特点,制定到货验收—录入信息—检定测试—安装调试—运行维护—销户报废的全寿命周期管理流程,实现数字化电能表与电力营销管理深度融合;制定数字化电能表应用方面的规范,明确电能表和电流互感器、电压互感器变比通道,确定参数设置规范;制定数字化电能表测试方面的规范,通过测试仪测试,确保投运后数字化电能表计量信息与实际相符;制定数字化电能表运行管理方面的规范,运行后不断跟踪数字化电能表运行情况,记录并分析电能计量数据,确保数字化电能表安全可靠;制定数字电能表作业指导书,完善数字化电能表测试、安装方案和保障措施,编制涉及计量器具管理、计量监督管理、现场工作人员安全保障等一系列实施方案,优化设计和管理流程,实现安装与运行管理有效衔接,确保计量管理体系的高效运转。
2.6组建技术团队,夯实技术人才储备
        培养一支技术过硬的人才队伍,是确保完成数字化电能表应用的关键。要组建由具有高级职称和高学历的人才组成的数字化电能表专业技术团队,将业务培训纳入到绩效考核机制中;定期组织专家开展专业培训,实施“走出去、请进来”的专业人才培养方式,邀请数字化电能表厂家专家授课,组织技术研讨;为技术团队提供良好的硬件设备支持,搭建数字化电能表现场综合监测系统,强化数字化电能表的测试、分析和研究,提高运行可靠性和计量准确性。
结束语
        电力产业以及工作人员应顺应好时代发展趋势,发挥好自身的职责,结合发展战略,完善变电站的自动化技术,为管理系统的发展提供帮助,制定方案策略,追求更高要求高品质的创新成果,与数字化移交标准相结合证实了基于IFC4数据标准的移交可行性。总结提出在变电站数字化建模与电力工程计算规则,能够有效减轻工作人员的工作力度,且开展变电站信息化工作。
参考文献
[1]陆华,杨恩龙,张勤裕,茅晓蕾,周芸.基于BIM技术装配式变电站新型楼承板施工应用[J].中国设备工程,2019(12):115-117.
[2]李兆森,杨军辉.基于BIM的城市轨道交通资产数字化移交研究[J].现代城市轨道交通,2020(01):90-93.
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