變電站技術創新范文

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第1篇

關鍵詞：35kV預制艙式變電站；云監護平臺；專家診斷；人工智能；故障預判；在線式核對充放電；IEC61850；技術改進；創新；應用

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0169-02

1 概述

35kV預制艙式智能變電站典型設計由35kV預制艙、變壓器預制艙、10kV預制艙和綜合控制預制艙構成，35kV線纜作為進線，10kV線纜作為出線。35kV預制艙內主要由35kV開關柜構成，柜內集35kV萬能斷路器、35kV萬能隔離開關、PT、CT、氧化鋅避雷器以及綜保裝置等設備于一體；主變壓艙體內由智能變壓器和排熱裝置等裝置組成；10kV預制艙內由無功補償裝置、10kV開關柜以及直流屏等系統構成；綜合控制預制艙由遠動、綜自、通信等構成。

預制艙式智能變電站是在不降低穩定運行可靠性的條件下利用先進技術將智能一、二次設備、配套設施與基建進行智能化、小型化、緊湊化及經濟化的有機一體設計，預裝于幾個艙體內，它是傳統箱變的發展方向，同時也是傳統配網電站的改進方向。箱式變電站主要集中在10kV及以下的配電網，預制艙式智能變電站主要是35kV及以上電網，與常規站比，具有投運時間快、占地少、免維護程度高、外觀與環境協調、可深入負荷中心等特點，但是就目前個別地區已研制投運的預裝站來看都存在諸多的不足與技術提升空間，如：占地面積20%左右縮減效果不夠顯著；艙體空間小、擴建時電氣距離等問題導致增加設備時艙體需停電進行；艙體正下方半地下電纜層配套的基礎設施投資增較大；艙體為全封閉無開窗采光設計無論白晝或夜晚均需單獨照明；艙內環境溫濕度控制耗能管理粗獷，輔助系配置不夠完善，尤其在運維人員對電站的監護工作方面的技術支撐有待進一步提升。[1-2]

2 創新與應用

2.1 預制艙式變電站綜合布線的改進

取消常規預制艙式變電站艙體正下方2m高半地下電纜層與艙體底板人孔，取而代之在艙體兩邊外側設電纜溝，節省建筑投資同時避免運行人員在半地下電纜層內不易逃生的安全隱患；在艙體本體底座內設200mm高電纜夾層，艙內二次電纜在本體夾層內敷設，各柜體間聯絡電纜從柜底座電纜層進入電纜溝；使艙體內二次電纜可提前在工廠內敷設完成，大大減少了現場工作量，進一步提升變電站建設效率。

2.2 光導照明系統應用

預制艙體內為滿足溫濕度、消防等環境要求，加上預制艙墻體結構材料的特殊性及厚度較薄，在制造過程中制作工藝無法實現在艙體上開窗，因此即使是白天，艙體內也是一片漆黑，運行人員進入艙體時，只能啟動交流照明系統來解決艙內照明問題。對此不足提出了新的解決方案，采用新型光導照明技術，系統主要由采光器件、導光柱、導光片、漫射器件等幾部分組成，系統直接利用太陽光照，不同于太陽能熱水器、光伏發電等光電-電光轉換再使用，只要是白天既可通過安置在預制艙艙頂的光導照明系統解決自然采光的問題，艙外自然光導入艙體內使艙體內外一樣明亮。相較于常規照明系統O計更加節能環保，符合電網建設綠色發展方向，在預制艙式變電站中具有廣闊的推廣前景。

2.3 恒溫恒濕系統的應用

預制艙式變電站艙體內空間狹窄封閉，自然通風降溫困難，常規的通風降溫設計采用大功率風機及大功率制冷空調實現，無法智能精確控制運行環境且耗能大。因此在預制艙內設置智能新風節能裝置及機房用精密空調進行通風降溫，新風和空調構成聯動聯控系統：當艙體外溫、濕度滿足設定條件，同時艙內溫、濕度達到新風開啟閾值時，新風裝置啟動高效排熱操作；當新風排熱效率較低的時候即艙內溫度持續上升并升至空調開啟點，則投入外部空調運行，新風裝置停止運行。機房精密空調系統在炎夏溫度較高時連續工作，根據設定的閾值，可以將艙體內溫濕度控制在1℃上下浮動以內，實現艙體內恒定溫濕度，保證了所有電氣設備的工作環境正常。本動力環境系統智能高效節能邏輯，一般可以節能25～80%。[3-4]

2.4 無線傳感網絡

為進一步減少預制艙式智能變電站的接線施工量、降低整體成本及其占用面積，適當引入無線傳感網絡技術。節點采用采用低功耗無線傳感器結合領先領先企業國電光宇自主研發的監護云平臺系統，借助云平臺超低功耗神經網絡算法，使無線傳感器平均工作電流降低到4.5mA超低功耗水平，根據變電站現場運行管理要求，經分析比較測算，可達到預期10年壽命的技術指標。無線傳感網絡的傳輸方式為無線，信號在傳輸方面存在不穩定性，傳輸質量比光纖傳輸要差很多，同時由于無線傳感網絡在時延方面包括空間數據傳輸的時延、編解碼以及modem的時延，同等傳輸距離下要比網線或光纖傳輸時間長，因此用于保護方面的測量控制量目前不適于無線網絡方式傳輸，但是在智能變電站輔助監控系統方面，絕大多數設備的狀態檢測數據都可以放在無線傳感網絡上完成傳輸。網絡構建及應用數據可以直接建立在該協議之上，不增加網絡傳輸層，這樣可以減少控制的環節、增大數據吞吐量減少無線傳輸時延。35kV預制艙式智能變電站艙體的長度一般不大于20m，對無線傳感網絡來說該通信距離很短，網絡拓撲設計不需太復雜，一般兩層即可，無需進行無線路由的中繼，第一層只設網絡節點，即中心節點，完成網絡的建立、維護以及與遠方通信管理機的通信，第二層設有多個終端單元，每個終端單元完成一個或多個傳感數據的采集與傳輸。協議數據采用2.4GHz免許可頻段作為無線通信信道。中心單元布置在綜控艙內，終端單元緊靠需要采集數據信息的設備布置。[5-7]

2.5 IEC61850標準體系在預制艙式變電站全面應用

預制式35KV智能變電站監控系統依照變電站無人值守要求設計，優化網絡拓撲結構，通信標準統一采用變電站通信網絡和系統IEC61850國際標準，與站內綜保系統和遠動系統統一規劃建模、統一組網、數據高度復用，實現站控層、間隔層和過程層三層兩網設備互操作。變電站內數據具有共享和唯一性，保護動作信息、遠動數據不重復采集。實現對變電站可靠、完善、合理的檢測控制、四遙信號的遠動和SNTP GPS對時能力以及與遠方調度中心信息交換的能力。[8]

2.6 智能自動巡檢系統

根據《國家電網公司變電站管理規定》、《無人值守電站管理規范（試行）》的意見和要求，各網省公司制定了運維站巡視管理規定，但無人值班站人工巡檢及時性、可靠性差，巡視與記錄效率低下，部分地區試投放機器人巡檢，但運用在露天作業實際運行效果并不理想，出錯概率大，技術不夠成熟。針對預制艙式變電站，提出基于物聯網技術的就地自動智能巡檢系統，該系統對多種類型的信息進行廣泛、深入融合，通過電子圍欄、墻體震動傳感器、視頻監控信息的感知與融合，實現高可信的無虛警、無漏警安防報警；通過感知與融合視頻監控信息、紅外熱成像信息和煙感信息，實現高可信的消防報警；通過感知與融合比對同一設備不同相位、同類設備之間的溫度差異，以及環境溫濕度信息，實現準確、快速的設備故障告警；通過感知與融合水浸、水位、環境溫濕度和視頻監控信息，實現高可信的變電站環境狀態告警。

2.7 基于專家診斷和神經網絡預判算法的無線監護單元系統

該系統將常規變電站各自獨立的輔助生產系統，通過IEC61850通信規約轉變為綜合智能化管理平臺，與設備在線監測系統一起構成了變電站智能巡檢系統，具有自由擴展性，可以自由覆蓋任意廠家的任意類型智能設備，可免去人工或機器人的常規巡檢任務，遠方的監控中心可利用云監護平臺實時掌控站內設備和輔助系統的運轉狀態，彌補了現有綜自系統與動力環境監控系統功能覆蓋的不足和對一線運維人員需求的針對性不強等問題。同時該系統具備專家診斷人工智能算法，能夠對現場數據做深入學習與診斷，做到系統運行狀況的預判，并會自動把定位的異常點以短信等方式發送給相關運維及管理人員移動終端上。這是在目前以狀態檢修為主的運維模式下的一次質的提升。

2.8 蓄電池組在線核對充放電單元系統

目前無論是常規變電站還自動化變電站亦或是無人值守智能預制艙式變電站目前都未解決的一個問題就是蓄電池組的日常自動維護，雖然蓄電池普遍采用的是免維護型，但這里的免維護并不是指的完全意義上的不維護，國網最新相關規定：新安裝的閥控式蓄電池組在驗收時應進行核對性放電，以后每兩年進行一次核對性放電，運行了四年以后的閥控式蓄電池組，應每年進行一次核對性放電。但是該政策的執行也存在著很大的難度，如：（1）蓄電池組核對性充放電試驗耗費大量人力資源，現在普遍采用人工操作，運維成本較大。（2）蓄電池內阻及運行工況不能實時監控撐握，日常巡檢中缺乏有效檢測手段，易造成直流電源故障。（3）根據DL/T724-2000及大部分地方政策均規定，對于只有一組蓄電池組的變電站，不能退出運行，也不能做全核對性放電，只能用I10恒流放出額定容量的50%，但規程并沒有對50%容量測試的操作作出具體說明。導致大部分放電操作人員要么大量接線外加一組蓄電池放電，要么按0.1C10電流放5小時。對此一些電源企業研制了具備內阻測的全在線自動核對充放電系統，該系統摒棄了常規人工利用離線放電儀經放電電阻以熱能的方式將能量泄放到周圍環境中做法，而是采用有源逆技術，放電過程中電池組不脫離系統同時泄放的能量回饋給電網，實現節能環保的同時避免了散發熱量影響到周圍設備的正常運行。目前該技術較為成熟領先的企業國電光宇已將該系統投用到塔拉等750kV超高壓級電站，同時該技術也獲得了開普實驗室認證、國家知識產權局頒發的證書以及北京市科委高新成果轉化上榜產品并且該技術已在除電站之外的通信基站、服務器機房等領域也進入快速推廣應用階段。[9-10]

3 結語

以上綜述了預制艙式變電站現有設計方案現狀，以及提供了在現有基礎上進行技術改進與新技術應用提升預制艙式變電站智能化水平的思路，除此之外，從互聯網+智慧能源的角度出發，還有很多的創新點可以去思考，大量新技術的應用必將推動我國電網建設向著更加智慧、高效、綠色方向邁進。

參考文獻

[1]趙和平.智能變電站二次預制艙設備布置與應用分析[J].自動化應用，2015，（12）：146.

[2]張萬菊.尖扎灘 35kV 預制艙式變電站特點[J].青海電力，2012，（10）：31.

[3]GB50053-94.35～110kV變電站設計規范[s].

[4]GB50168-2006.電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范[s].

[5]Jun Zheng，Abbas Jamalipour， Wireless Sensor Networks： A Networking Perspective [M].Wiley-IEEE Press， 2009.

[6]劉振亞，智能電網技術[M].北京：中國電力出版社，2010.

[7]Mac Leod， H.， Loadman， C.， Experimental studies of the 2.4-GHz ISM ireless indoor channel[J].Communication Networks and Services Research Conference， 005（3）：63-68.

[8]DL/T860-2006. IEC61850-2003. 變電站通信網絡和系統[s].

第2篇

一、組織領導

工區成立“職工經濟技術創新活動”領導小組

組長：*

副組長：*

組員：*

二、活動時間

自2007年4月1日起至2007年12月31日結束

三、總體要求

堅持重在基層，圍繞省公司1號文件和安全生產工作會議精神，按著公司2007年“兩會”和公司工會工作會議的要求，進一步拓寬安全生產活動內容、活動形式和活動載體，提升活動質量，注重活動效果，教育和引導廣大職工增強學習能力、創新能力和競爭能力，實現職工自身價值和工區發展的互利雙贏。

四、活動內容

緊緊圍繞“保安全，促生產，助力公司發展”這一主題，結合工區生產實際，在全工區廣大職工中重點開展以下活動：

1、圍繞安全生產中心工作，開展安全生產培訓及安全生產知識競賽活動。

緊緊圍繞安全生產中心工作，通過開展形式多樣的活動，調動職工的積極性和創造性，立足本崗發揮最大潛能，構筑安全生產第一道防線。為進一步提高各級人員的安全素質，將組織職工深入學習《安全生產法》、《安全工作規程》、《電力生產事故調查規程》；開展專題培訓活動，將利用“安全生產月”有利時機，結合生產實際，開展防火宣傳專項教育培訓、開展安全工器具使用、檢查和保管培訓、開展工作票專項培訓活動、GIS錄入培訓等。為進一步提高職工安全生產參與有我的意識。準備在六月末，舉辦安全生產知識競賽，對取得優異成績的選手工區將予以獎勵。在開展安全培訓的同時，工區還將在提高職工安全生產綜合能力上下功夫，準備好省公司《變電運行崗位人員知識及技能調考》。

繼續開展好職工合理化建議、技術革新等活動。安全生產要靠團結的力量、集體的智慧，集思廣益，充分發揮工人階級主力軍作用，群策群力做好安全生產工作。朝陽監控站對新型錄音筆的小改小革在安全生產中起到了實效，為我們的操作帶來了方便，對于好的合理化建議、小改小革，要給予發揚、推廣，將科技知識轉化為生產力，為工區生產、經營等各項工作做出新的貢獻。

2、鞏固創新，營造安全氛圍，樹立安全文化。

工會圍繞工區安全生產工作，利用不同載體，積極發揮對安全生產保駕護航作用。將制作安全生產標語和條幅，下發到各所（站），懸掛在作業現場，使安全理念深入人心。各所（站）要開展一次以“防止誤操作”為主題的“主題安全活動”，防誤班要結合本專業特點開展一次以“防止人身事故”為主題的“主題安全活動”。為進一步鞏固安全生產成果，工區工會已刻錄了三十多套安全生產光碟，將發到各所（站），各所站要組織好人員觀看，并讓職工在思想上切實受到教育，并落實到行動上，體現到保證安全生產上。

各所（站）要繼續開展雙增雙節合理化建議活動；繼續開展無違章班組競賽活動。為進一步夯實安全生產基礎工作，工會將每季度組織職工代表開展安全生產巡視檢查，起到助力安全生產的作用。為進一步完善勞動保護用品的使用和保管，工會將于近期舉辦一期工會勞動保護監督檢查員培訓班。

3、建立內部維權機制，堅持源頭參與，多方位，全角度確保安全生產穩定發展，

建立健全群監會（勞動保護監督檢查委員會、群眾安全監督檢查委員會）由工會主席、總安全員、班組安全員組成，負責工區勞動保護監督檢查和生產現場安全監督，進一步維護職工的合法權益，保障職工的安全和健康。

按照公司工會總體要求，在工區開展安全示范崗活動，此次將西郊一次變、長春監控站、浦東監控站、春陽監控站定為安全示范崗，發揮榜樣的力量，促進各所（站）整體安全生產管理水平的提高；開展“當好賢內助、吹好枕邊風”職工家屬座談活動，各所（站）要發揮職工家屬在安全生產中的穩定作用，根據實際情況召開職工家屬座談會，并組織職工家屬觀看《警鐘長鳴》、《人身事故案例》等安全教育片，使職工家屬深切認識到安全生產的重要性，認識到確保安全生產就是保證家庭幸福安康；開展個人無違章、班組無違章、單位無輕傷活動。在全工區范圍內營造一個以“遵章守法為榮，違章違規可恥”的安全文化氛圍，號召全體職工和家屬同心協力，從我做起，從每個家庭做起，反違章，除隱患，確保本所（站）不發生事故。

五、開展“創新活動”要求

1、統一認識，加強領導。“創新活動”是工區貫徹落實公司2007年“兩會”精神，抓落實、重提高、促發展，內容豐富，意義深遠的一項工作，各所（站）要積極落實方案內容，貫徹方案精神，按照工區安排積極組織人員參加，確保各項活動在職工中起到實效，起到為安全生產保駕護航的作用。

2、積極宣傳、廣泛參與。各所（站）要將文件精神宣傳貫徹到每名職工，理解開展此項活動的重大意義，形成全體參與，人人努力創新的熱潮，通過安全教育和安全活動，提高職工安全意識和防護能力，使職工實現從要我安全到我要安全的轉變。

第3篇

為了更好的貫徹執行市公司開展的《保安全、促生產、助力公司發展》為主題的經濟技術創新活動，充分發揮基層工作組織的職能作用，緊緊圍繞工區安全生產的這個中心，著眼于工區安全生產的工作的健康發展，結合工區的實際情況來開展此項活動。制定此活動方案。

一、組織領導

名譽主任：

主任：

組員：

二、活動時間

自2007年4月1日起至2007年12月31日結束

三、活動范圍

工區所屬各個生產班組

四、總體要求

活動的宗旨要以職工立足于本崗位工作為基礎，加強職工培訓學習為手段，以深化科技創新工作為保障，以提高全員綜合素質為目的，以此來推動工區的安全生產工作健康、規范的向前發展。

五、活動內容

1、強化素質抓好職工培訓工作

2007年，工區將結合各個生產班組實際工作的需要，開展務實的培訓工作，培訓工作要打破以往的筆試的形式，要注重職工的實際動手能力、不能紙上談兵，將進行多次職工實際工作能力的考試、檢修、送電將進行檢修工藝、設備的故障查找、分解檢修，運行將進行故障判斷、分析以及故障的處理

2、因地制宜推動活動的深入開展

首先依照市公司工會的要求，結合工區的實際情況，開展好雙增雙節合理化建議活動，開展好無違章班組活動，開展好工會成員的學習活動。這些活動的開展要緊緊結合工區的安全生產工作，活動開展的形式一內容要符合工區安全生生產的實際，不能出現形式主義。

3、求真務實開展好下列工作

（1）、根據工區的實際情況，建立工區的群監會組織，要明確職責、分工明確，及時的組織各項監督工作，確保安全監督工作行之有效的開展起來。

（2）、開展好工區的宣傳報道工作，特別是春檢、安全月、大修改造工作中的感人事跡、好人好事以及在工作當中的精彩的照片。

（3）、組織開展三項活動，工區為每個生產班組制定了安全示范崗的準則，同時建立考核記錄，同時對班組無違章、個人無違紀也建立的考核記錄及考核內容，工區十分重視當好賢內助、吹好枕邊風活動，將給每位職工家屬轉發一封信和一份協議書，達到人人共同關心工區安全生產的目的。