《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)
基于3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)
來(lái)源:阿達(dá)爾科技
摘要: 國(guó)家電網(wǎng)公司于2009年5月公布了智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃:2020年前,將建成統(tǒng)一的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”。黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人及多位政治局常委最近都對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)做出了批示,寄予了厚望。
Abstract:
Key words :

  國(guó)家電網(wǎng)公司于2009年5月公布了智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃:2020年前,將建成統(tǒng)一的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”。黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人及多位政治局常委最近都對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)做出了批示,寄予了厚望。

  我國(guó)的智能電網(wǎng)包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度共六個(gè)環(huán)節(jié),具有信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的“智能”技術(shù)特征。

  在智能電網(wǎng)的各種特征中,“自愈”是首要的、最具代表性的特征。有自愈能力的現(xiàn)代化電網(wǎng)可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障并對(duì)此做出及時(shí)反應(yīng),快速解決,從而提高供電可靠性、減少停電時(shí)間和降低經(jīng)濟(jì)損失,這與先進(jìn)成熟、高性能的智能監(jiān)控、故障診斷與自愈恢復(fù)系統(tǒng)密切相關(guān)。通過(guò)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,可使電力部門有針對(duì)性地、合理地進(jìn)行電網(wǎng)投資和改造;通過(guò)對(duì)狀態(tài)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)和故障預(yù)警,及時(shí)采取控制措施將故障消滅在萌芽狀態(tài);而通過(guò)智能的故障診斷和定位技術(shù),則可在故障發(fā)生時(shí)將故障隔離或?qū)⒂脩粞杆俚厍袚Q到可靠的電源上,在少用或不用人為干預(yù)的情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)供電。

  為了適應(yīng)我國(guó)電力行業(yè)的極其良好的發(fā)展機(jī)遇和市場(chǎng)需求,中國(guó)科學(xué)院電工研究所正在開(kāi)展“基于3G網(wǎng)絡(luò)(第三代移動(dòng)通訊技術(shù))的變電站智能監(jiān)控與自愈恢復(fù)系統(tǒng)”關(guān)鍵技術(shù)研究、樣機(jī)研制與產(chǎn)業(yè)化。市場(chǎng)定位:由于在35kV及以上電壓等級(jí)的輸變電系統(tǒng)中都已經(jīng)采用了1000M的光纖通信,所以,基于3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的變電站智能監(jiān)控與自愈恢復(fù)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍應(yīng)當(dāng)定位于10kV及以下的配電網(wǎng)。

  該系統(tǒng)的主要功能有:

  1)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可視化:通過(guò)采集設(shè)備狀態(tài)信息,并結(jié)合紅外線、紫外線、激光成像技術(shù)等實(shí)現(xiàn)“遙視”,監(jiān)控變電站主要設(shè)備,形成對(duì)變電站各種電力設(shè)備的數(shù)據(jù)和圖像一體化的在線監(jiān)測(cè),還可有效地防止竊電。

  2)故障預(yù)警智能化:根據(jù)“遙視、遙信、遙測(cè)”獲得的信號(hào)以及各種通信手段獲得的信息,結(jié)合先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等技術(shù)進(jìn)行事故預(yù)警,出現(xiàn)故障時(shí)能夠準(zhǔn)確、快速的進(jìn)行故障診斷和定位。目前對(duì)10kV電網(wǎng)的接地故障一直沒(méi)有價(jià)格低、實(shí)用的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使用基于3G技術(shù)的遙視功能,配上適當(dāng)?shù)碾娋W(wǎng)設(shè)備,結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù)、電子地圖等便可輕松的完成此項(xiàng)任務(wù),構(gòu)建起“配電網(wǎng)故障快速反應(yīng)系統(tǒng)”。

  3)自愈恢復(fù)、負(fù)荷轉(zhuǎn)移與故障排除:通過(guò)對(duì)電力設(shè)備的局部放電、局部過(guò)熱等事故跡象的圖像識(shí)別和趨勢(shì)預(yù)測(cè),可將潛在故障點(diǎn)隔離或迅速轉(zhuǎn)移負(fù)荷,避免或延緩事故發(fā)生,在少用或不用人為干預(yù)的情況下使電力系統(tǒng)堅(jiān)持正常供電或迅速恢復(fù)供電,保證供電的連續(xù)性和可靠性。目前,由于很多地方的配電變電站不便安裝有線通訊設(shè)備,而遠(yuǎn)距離的信息傳輸又可能出現(xiàn)失真,難以給事故預(yù)警和故障診斷提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)。3G無(wú)線通訊正好彌補(bǔ)了這一空白,采用基于3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的變電站智能監(jiān)控與自愈恢復(fù)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)“五遙”功能(遙測(cè),遙信,遙調(diào),遙控和遙視),合理優(yōu)化和配置設(shè)備的停運(yùn)檢修時(shí)間,提高供電質(zhì)量;實(shí)現(xiàn)故障提前預(yù)警,快速隔離故障,自我恢復(fù)和電網(wǎng)重構(gòu)等,真正做到變電站的“無(wú)人值守”。

  市場(chǎng)前景:為實(shí)現(xiàn)建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的總目標(biāo),國(guó)網(wǎng)公司將建設(shè)工作分為三階段,其中第二階段(2011-2015)的主要內(nèi)容就是加快特高壓和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的建設(shè)。而目前我國(guó)配電網(wǎng)平均自動(dòng)化率僅為9%,自動(dòng)化環(huán)節(jié)十分薄弱,設(shè)備相對(duì)落后。且配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)基本上為放射狀(部分縣城電網(wǎng)已構(gòu)成手拉手環(huán)網(wǎng)供電),大部分通信調(diào)度手段落后,配電網(wǎng)沒(méi)有處于最經(jīng)濟(jì)、可靠的運(yùn)行狀態(tài)。由于配電網(wǎng)中的變電站數(shù)量甚為巨大,若采用光纖通訊,建設(shè)成本與現(xiàn)在的輸電網(wǎng)光纖通訊的投資相比將呈幾何級(jí)數(shù)的規(guī)律增長(zhǎng);而微波遇障礙物衍射傳播時(shí)其空間衰耗急驟增加,因此只適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,更長(zhǎng)的距離需要設(shè)中繼站,不適用于配電網(wǎng)中多點(diǎn)通訊的實(shí)際狀況。相比而言,3G技術(shù)具有帶寬高、傳輸速度快、可傳輸視頻等優(yōu)點(diǎn),且可靠性高、成本低,因此可為配電網(wǎng)提供最佳的通信模式。

  我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)將在部分地區(qū)實(shí)行試點(diǎn),然后在全國(guó)范圍內(nèi)逐步推廣,最終到2020年建設(shè)完成。預(yù)計(jì)到2020年智能電網(wǎng)總投資將不低于12000億。在智能電網(wǎng)的投資構(gòu)成上,智能變電站大約有20%的市場(chǎng)需求。

 

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。