電網(wǎng)二次設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)

前言

第1章 概述

1.1 智能電網(wǎng)

1.2 智能變電站及其發(fā)展

1.3 二次設(shè)備智能運(yùn)維

參考文獻(xiàn)

第2章 二次設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)綜述

2.1 二次設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)概念及功能

2.2 二次設(shè)備運(yùn)維方式發(fā)展歷程

2.3 二次設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)

2.4 二次設(shè)備智能運(yùn)維的關(guān)鍵技術(shù)

2.5 二次設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展趨勢

參考文獻(xiàn)

第3章 二次設(shè)備智能運(yùn)維診斷技術(shù)

3.1 設(shè)備狀態(tài)評價

3.2 運(yùn)行智能預(yù)警

3.3 自檢信息智能分析

3.4 動作行為分析與故障原因診斷

參考文獻(xiàn)

第4章 二次設(shè)備智能運(yùn)維檢修輔助決策技術(shù)

4.1 檢修輔助決策

4.2 檢修智能安全措施

參考文獻(xiàn)

第5章 二次設(shè)備智能運(yùn)維可視化技術(shù)

5.1 二次設(shè)備可視化

5.2 虛端子可視化

5.3 動作邏輯可視化

5.4 動作回路可視化

5.5 運(yùn)維KPI指標(biāo)可視化

參考文獻(xiàn)

第6章 二次設(shè)備建模技術(shù)

6.1 二次設(shè)備模型現(xiàn)狀

6.2 二次設(shè)備建模技術(shù)的發(fā)展

6.3 智能變電站配置設(shè)計技術(shù)

參考文獻(xiàn)

第7章 二次設(shè)備智能運(yùn)維主站設(shè)計

7.1 智能運(yùn)維主站系統(tǒng)概述

7.2 智能運(yùn)維主站平臺架構(gòu)方案

7.3 一體化綜合建模

7.4 二次設(shè)備智能運(yùn)維主站應(yīng)用功能

7.5 二次設(shè)備智能運(yùn)維主站展望

參考文獻(xiàn)

第8章 二次設(shè)備智能運(yùn)維子站設(shè)計

8.1 智能運(yùn)維子站發(fā)展過程

8.2 智能運(yùn)維子站系統(tǒng)架構(gòu)

8.3 智能運(yùn)維子站信息

8.4 智能運(yùn)維子站基本功能

8.5 智能運(yùn)維子站高級應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第9章 智能變電站設(shè)計配置一體化工具軟件

9.1 一體化工具設(shè)計目標(biāo)與原則

9.2 一體化工具主要功能

9.3 SCD管控

參考文獻(xiàn)

第10章 二次設(shè)備智能運(yùn)維工程實(shí)踐

10.量智能運(yùn)維工程概述

10.2 二次設(shè)備智能運(yùn)維主站工程案例一

10.3 二次設(shè)備智能運(yùn)維主站工程案例二

10.4 二次設(shè)備智能運(yùn)維主站工程案例三

10.5 二次設(shè)備智能運(yùn)維子站工程實(shí)施案例一

10.6 二次設(shè)備智能運(yùn)維子站工程實(shí)施案例二

10.7 子站案例主要功能

第11章 二次設(shè)備就地化保護(hù)運(yùn)維

11.1 就地化保護(hù)整體方案

11.2 就地化保護(hù)特點(diǎn)及運(yùn)維需求

11.3 就地化保護(hù)智能管理單元

11.4 全景測試仿真系統(tǒng)2100433B

《電網(wǎng)二次設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)》本書立足于智能電網(wǎng)建設(shè)，介紹了從單一的故障信息到二次設(shè)備智能運(yùn)維的發(fā)展過程，詳細(xì)介紹了二次設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)的原理和系統(tǒng)構(gòu)建準(zhǔn)則，并采用詳盡的應(yīng)用案例說明二次設(shè)備運(yùn)維技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的作用。本書主要內(nèi)容包括：從故障信息到二次設(shè)備智能運(yùn)維的技術(shù)發(fā)展和建設(shè)；二次設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計與集成；建模規(guī)范和通信規(guī)約的新進(jìn)展及應(yīng)用；智能一體化廠站端的設(shè)計與建設(shè)；二次設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)研究及系統(tǒng)建設(shè)，如：可視化技術(shù)、大數(shù)據(jù)平臺、設(shè)備全生命周期管理等；實(shí)際工程中的應(yīng)用；新技術(shù)的應(yīng)用與展望，包括大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器學(xué)習(xí)；從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)，二次設(shè)備智能運(yùn)維面對的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

我國已經(jīng)建立了系統(tǒng)的特高壓與智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，編制相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)19項(xiàng)，特高壓交流電壓已成為國際標(biāo)準(zhǔn)電壓。

國際電工委員會主席克勞斯·武赫雷爾表示，中國的特高壓輸電技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先水平，這種能夠減少長距離輸電損耗的技術(shù)，在世界其他地區(qū)也將有廣泛的應(yīng)用前景。

智能電網(wǎng)新型配電技術(shù)的應(yīng)用

未來的配電技術(shù)必須具有如下特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)快速自愈、抗擾動能力強(qiáng)、提供優(yōu)質(zhì)電力、與用戶互動等。這些智能電網(wǎng)配電技術(shù)都會促進(jìn)云計算數(shù)據(jù)機(jī)房的供電系統(tǒng)更加安全可靠。

1、同步開斷技術(shù)

云計算數(shù)據(jù)中心機(jī)房中，由于電力需求量大，常涉及到高壓供電。高壓開關(guān)大都是機(jī)械開關(guān)，開斷時間長、分散性大。這種慢過程的機(jī)械開斷容易引起操作過電壓，加速設(shè)備老化或者直接損害設(shè)備。同步開斷，又稱智能開關(guān)，是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。采用電子開關(guān)取代機(jī)械開關(guān)，在理論上應(yīng)用同步開斷技術(shù)可完全避免電力系統(tǒng)的操作過電壓。這樣，由操作過電壓決定的電力設(shè)備絕緣水平可大幅度降低，由于操作引起設(shè)備（包括斷路器本身）的損壞也可大大減少。

2、故障電流限制技術(shù)

由于云計算數(shù)據(jù)中心的規(guī)模，數(shù)據(jù)中心的用電電流是很大的，短路電流也呈日益增大的趨勢，如果不采取有效的抑制短路電流的措施，一旦發(fā)生短路故障，開關(guān)及用戶設(shè)備將是無法承受的。隨著電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)等的發(fā)展，限制短路電流已成為可能，這就依賴于故障電流限制器（FaultCurrentLimiter,FCL）的研制和開發(fā)。國外對超導(dǎo)FCL和電力電子FLC研究較多，這可以在云計算數(shù)據(jù)中心中借鑒和應(yīng)用。

3、主動配電網(wǎng)技術(shù)

未來“主動配電網(wǎng)”可能采取類似英特網(wǎng)的形式，即分布式?jīng)Q策和雙向潮流。在遍布全系統(tǒng)的所有節(jié)點(diǎn)上都將有控制設(shè)備。主動配電網(wǎng)的功能是將電源和用戶需求有效連接起來，允許雙方共同決定如何最好地實(shí)時運(yùn)行。要達(dá)到這一要求，控制水平要遠(yuǎn)高于配電網(wǎng)的水平。這包括潮流評估、有競爭力的電壓控制和保護(hù)技術(shù)，以及比配電網(wǎng)擁有更多的傳感器和自動裝置的新型通信控制系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)云計算數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的主動預(yù)警，負(fù)載均衡和三相平衡等。

4、儲能技術(shù)

儲能技術(shù)已被視為電網(wǎng)運(yùn)行過程中的重要組成部分。系統(tǒng)中引入儲能環(huán)節(jié)后，可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負(fù)荷，不僅可以更有效地利用電力設(shè)備，降低供電成本，也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動的一種手段。

儲能技術(shù)可用于云計算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)急供電狀況，以及充分利用當(dāng)?shù)氐姆骞入妰r差?，F(xiàn)有的電能存儲方式主要可分為機(jī)械儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能和相變儲能等。超導(dǎo)儲能由于超導(dǎo)體電流大，能量密度高，存取快速，可作為理想的電磁能儲藏器，超導(dǎo)材料臨界溫度低一直是超導(dǎo)儲能應(yīng)用的限制因素，直接冷卻超導(dǎo)儲能（HTc-SMES）的研究受到了美日等國的高度重視，但絕大部分超導(dǎo)儲能裝置為低溫超導(dǎo)儲能系統(tǒng)。

智能電網(wǎng)新型用電技術(shù)的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)的框架下，需要新型用電技術(shù)提高電力需求彈性，提升電力需求側(cè)管理的智能化水平，幫助電力用戶與智能電網(wǎng)進(jìn)行互動，實(shí)現(xiàn)云計算數(shù)據(jù)中心更加方便、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的管理用電。

1、先進(jìn)傳感器技術(shù)

未來的數(shù)據(jù)中心傳感器將更加智能化，功能將逐步融合。風(fēng)、火、水、電、氣、溫度、濕度、煙霧、二氧化碳等都是傳感器的采集對象。傳感器不僅可以分析和提取數(shù)據(jù)中心環(huán)境的特征數(shù)據(jù)，而且可以和特定的數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，可以對數(shù)據(jù)中心的日常數(shù)據(jù)、整體效能和環(huán)境指數(shù)提供整體分析和科學(xué)評估。

2、先進(jìn)用電監(jiān)控技術(shù)

用電監(jiān)控技術(shù)分為兩個層面：用電監(jiān)測技術(shù)和用電控制技術(shù)。新型用電監(jiān)測技術(shù)對用戶的電力消費(fèi)信息進(jìn)行動態(tài)的準(zhǔn)實(shí)時監(jiān)測，幫助用戶了解自身的詳細(xì)用電信息，以指導(dǎo)用戶優(yōu)化系統(tǒng)的用電行為。新型用電控制技術(shù)在信息獲取的基礎(chǔ)上，結(jié)合用戶的用電需要，對整個數(shù)據(jù)中心用電系統(tǒng)進(jìn)行自動控制，實(shí)現(xiàn)電能更合理的分配。

智能電網(wǎng)環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

目前，物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的每個環(huán)節(jié)都有應(yīng)用，協(xié)助實(shí)現(xiàn)了對電網(wǎng)的智能控制和優(yōu)化配置，提高電力規(guī)劃的管理能力。

第一：發(fā)電環(huán)節(jié)。對常規(guī)能源發(fā)電的機(jī)組的運(yùn)行情況、設(shè)備之間的互動以及各種參數(shù)指標(biāo)實(shí)行實(shí)時監(jiān)控，對風(fēng)力、太陽能發(fā)電進(jìn)行電機(jī)組的穩(wěn)態(tài)特性和動態(tài)特性進(jìn)行穩(wěn)定性分析預(yù)測，實(shí)現(xiàn)發(fā)電環(huán)節(jié)的自動、穩(wěn)定和高效。

第二：輸送環(huán)節(jié)。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)在每個節(jié)點(diǎn)上的監(jiān)控能力，對整個輸送線路上的導(dǎo)線溫度、線路電容、絕緣子污穢以及線路風(fēng)振進(jìn)行全程監(jiān)測，并作出評估和診斷。由于智能電網(wǎng)具有自愈的特性，對發(fā)現(xiàn)破壞或者不正常的情況進(jìn)行自我治愈，對用戶實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電。

第三：變電環(huán)節(jié)。將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到智能電網(wǎng)后，可以通過物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器對重要變電設(shè)備進(jìn)行檢測，并將數(shù)據(jù)傳送到管理終端，實(shí)現(xiàn)對整個變電站的實(shí)時檢修，對周圍的安全進(jìn)行防護(hù)，更好地提高變電環(huán)節(jié)的可靠性和智能化水平。

第四：配電環(huán)節(jié)。由于我國國土廣闊，所以配電規(guī)模和配電設(shè)備數(shù)量都十分巨大。物聯(lián)網(wǎng)可靠傳遞特性恰好可以針對這一情況實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)中的配電現(xiàn)場作業(yè)、配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及運(yùn)行狀態(tài)信息的有效傳遞并進(jìn)行安全防護(hù)，避免大規(guī)模人力、物力的投入。

第五：用電環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與門禁系統(tǒng)、防盜防火系統(tǒng)以及有情境控制的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動。革新電力服務(wù)的傳統(tǒng)模式為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、便捷的服務(wù)，提高了人民生活質(zhì)量。2100433B

隨著我國低碳經(jīng)濟(jì)方式逐步轉(zhuǎn)變，智能電網(wǎng)技術(shù)日臻完善，智能變電站已進(jìn)入全面推廣建設(shè)階段。與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站存在設(shè)備類型、通信標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)用支持等諸多技術(shù)差異，變電運(yùn)維工作面臨新的挑戰(zhàn)。

本書共分為六章，主要內(nèi)容包括智能變電站基礎(chǔ)知識、智能變電站壓板與定值、智能變電站兩票解析、智能裝置的巡視與異常告警信息解析、智能變電站設(shè)備驗(yàn)收、智能變電站程序化操作。

本書可供變電運(yùn)維人員、設(shè)備檢修人員和安全生產(chǎn)管理人員使用，亦可作為供電企業(yè)入職新員工培訓(xùn)學(xué)習(xí)參考資料。

為了方便變電站運(yùn)維人員了解智能變電站相關(guān)知識，掌握智能變電站運(yùn)維等相關(guān)技術(shù)，安徽省電力有限公司組織相關(guān)技術(shù)人員編寫了本書。本書以智能變電站運(yùn)維為主線，系統(tǒng)闡述了智能變電站運(yùn)維技術(shù)、實(shí)際生產(chǎn)中相關(guān)技術(shù)問題的解決方法等，共分為7章，第1章介紹智能變電站的基礎(chǔ)知識；第二章為智能變電站網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備功能特點(diǎn)，第3章為智能變電站報文及傳輸機(jī)制，第4章為智能變電站設(shè)備規(guī)范，第5章為智能變電站運(yùn)維技術(shù)，第6章為智能變電站故障及異常處理，第7章為智能變電站典型故障舉例。