陈卫(国网湖南省电力公司,湖南长沙410000)
电网建设工程中的智能化施工技术应用
陈卫(国网湖南省电力公司,湖南长沙410000)
我国电网主要是以特高压电网作为骨干网架,实现不同电压等级电网协调发展。采用智能化的施工技术有利于监督电网建设施工全过程,对提高电网建设工程质量与后期运行稳定,有着重要意义。本文即重点探讨了电网建设中智能化施工技术的应用,以供参考。
电网建设;智能化;施工技术
现代化的电网工程建设,日益向着大型化、系统化的方向发展。随着,国家越来越重视项目建设施工过程中的安全质量管理,施工单位越来越重视对项目施工效益的控制等,电网工程施工技术的要求也不断提高。在电网工程中大力开发并运用智能化施工技术,方能够为工程建设安全与质量提供保障。
电网智能化采用先进的信息通讯技术、测量技术、计算机监控技术等,可以有效优化电网系统的施工与运行,及时发现施工过程中质量问题,并及时采取相应措施予以解决。当前的电网建设施工中存在的主要问题包括以下几点:
(1)由于电网建设本身具有一定的特殊性,架空输电线路架设往往处于高空,导致施工人员在安全方面存在较大风险。另外,大部分的输电线路处于露天环境,容易受到恶劣天气的影响而老化。
(2)大多数输电线路建设往往处于山林深处,受地形影响,材料运输和安装施工往往只能靠人力进行,因而体力劳动、交叉作业多,容易导致安全事故的发生。
(3)电网建设过程中,通常需要配备大量的施工人员,但是,多数的施工人员综合素质较低,缺乏专业培训与技能,技术含量低,导致事故发生的几率提高。
所谓电网智能施工技术的实现,主要是以物理电网作为基础的,同时配合以现代化的先进传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术以及控制技术等的使用,从而形成的高度集中的新型电网系统。
3.1 数字化变电站
数字化的变电站主要是运用低功率、紧凑型和数字化新型电流,或电压互感器等,以取代常规使用的TA或TV。通过将高电压和大电流转换成低电平信号或者是数字型号,并且利用高速以太网系统构成变电站数据采集以及数据传输系统,实现基于工EC61850标准的统一信息建模,且运用智能断路器等控制技术,促使变电站自动化技术实现了大的突破。
3.2 智能配电网
智能化的配电网系统(见图1),主要是基于灵活可靠高效的配电网网架结构以及高可靠性和高安全性的通信网络,用以支持灵活自适应性的故障处理以及自愈能力,满足高渗透率的分布式电源和储能元件接入的要求,满足用户提高电能质量的要求。在规划设计时应注意以下方面:①确保配电网系统具备自愈能力、用户互动特性等,做好用户互动设置,确保用电稳定性和低成本;②做好适应智能配电网特征的负荷预测及负荷特性分析,负荷预测的准确度高低将直接影响到规划的效果和可行度;③协调规划输配电网电压等级序列。
3.3 智能用电技术
图1 智能化配电网系统
人们对于智能化电网的要求不再局限于成本和能源利用率的提高,并且要求服务的个性化、多样化和便捷化,主要体现如下:①智能用电信息采集。实现了抄表、电费结算水平的自动化及实时监控功能。②智能家居。利用光纤复合电缆入户实现智能供电、售电,将家居系统有机结合,实现各类子系用电设备资源共享和通信。③智能充电。随着电网智能化水平的不断提高,智能电网中的移动储存单元可实现智能充电过程。
4.1 单台设备智能化
对于单台设备智能化技术,主要是在整机集成控制中心采用微处理技术,实现微处理器对于防线数据的实时采集和监视,从而实现控制和调节电网系统的作用。数据的采集主要运用测定张力的拉力传感器,以及测定速度的速度传感器,并且经过总线传输的通道,将牵力以及张力的数据传输给主机控制中心。主机控制中心依据实现设置好的程序,对收集到的数据信息进行快速处理,从而对总张力、分张力进行有效的调节。
4.2 机群设备的智能化
电网工程施工过程中,以单机设备智能化作为前提,集群设备智能化也得到了广泛应用。单机智能系统的功能是主要作用于牵张设备的,其功能包括:状态测量、运行显示、通讯和调节等,利用智能系统通讯单元模块,可以将施工中的各个设备运行真实情况,传送至管理中心,然后由管理中心进行数据的分析运算,并建立集成化施工作业模型。机群设备的智能化可使操作人员实时掌握设备运行状态,发现安全隐患,以便进行有效的防范措施。
4.3 配置装置的智能化安装
①搭建网络硬件,同期进行网络通信线的敷设连接、光缆的敷设熔接与二次电缆的敷设,在此过程中,确定敷设的施工量,认真计算好通信线、光缆、二次电缆的根数,并注意美观。②配置装置和系统,建立起后台与各个装置的通信,同时配置交换机,施工方应要求配置方提供网络参数,以确保现场调试参数的正常进行。③调试电子式互感器(见图2),为保证工期,可在测试光缆熔接质量后先进行采样预调试,检验全回路光缆熔接或连接、相别、极性等的正确性,之后对电子互感器进行精度校验。
图2 电子式互感器
4.4 变电站二次设备智能化安装与调试
在智能化变电站二次设备的安装中,为保证施工安全,除了要加强源头控制、加强职能控制,还要利用智能化施工管理信息系统做好施工组织与管理,合理安全施工进度、施工所需工器具,规范施工流程,加强全过程控制。
智能化变电站保护装置与外界的连接是通过光纤实现的,并运用网络化设备传递信息,因而,必须加强光纤通信链路检查,可通过红光源检查光纤链路连接的正确性。关于保护装置的调试,检查GOOSE的开入量和开出量;模拟GOOSE、MMS链路中断等异常,检查保护装置自诊断能力;进行一体化电源联调和网络记录监测系统联调,最后以变电站启动方案为依据,进行二次系统调试工作的全面检查,处理异常行为与信息,确保启动正常。
通过智能化施工技术的应用,可有效实现电网建设施工过程的系统化,实现人力、材料、设备的全面管理,提高整个施工质量。实际工程中,不仅要利用好智能化施工技术,还要做好原有输变电站的智能化改造,真正实现整个电网智能化,切实保障电网的安全可靠运行。
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2095-2066(2016)30-0072-02
2016-10-10