常規(guī)電力變壓器局放檢測(cè).

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)的應(yīng)用中國(guó)的電力行業(yè)目前是一派大好河山 ,中國(guó)是世界第一電力大國(guó) ,這是大家公認(rèn) 的 ,國(guó)家 在電網(wǎng)這一方面的投資力度也是非常大的。火電在當(dāng)前仍然處于主導(dǎo)地位 但近來(lái)在一些有著 高技術(shù)含量的氣電 ,火電 ,風(fēng)電,核電的建設(shè)方面 ,我們同樣取得了 巨大的成就 ,在火電方面 , 我們有三大電氣集團(tuán) ,到去年為止 ,三大電力集團(tuán)的生產(chǎn)能 力已經(jīng)突破了 2000萬(wàn)千瓦,同時(shí), 我們的發(fā)電技術(shù)在世界上也是一流的 ,現(xiàn)在我可以 告訴大家的是 ,我們可以大敞國(guó)門與其它國(guó) 家進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng) ,在氣電 ,風(fēng)電 ,核電方面 ,我們 承認(rèn) ,我們過去在這一方面在一片空白 ,但現(xiàn)在 我們可以自

2、豪地說 ,我們?cè)谶@些方面已 經(jīng)取得了迅猛的發(fā)展 ,在國(guó)家“引進(jìn),消化,創(chuàng)新”的 政策指導(dǎo)下 ,國(guó)企在這些方面已經(jīng) 有了獨(dú)立的生產(chǎn)能力。現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電能供應(yīng)的 “安全、可靠、 經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì) ”等各項(xiàng) 指標(biāo)的要求越來(lái)越高 , 相應(yīng)地 , 電力系統(tǒng)也不斷地向自動(dòng)化提出更高的要求。 電力 系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)不斷地由低到高、由局部到整體發(fā)展。一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)1. 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于 :(1 在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。(2在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問題。(3在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。(4在控制手段上日益增多了微機(jī)、電

3、力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。(5 在研究人員的構(gòu)成上益需要多 “兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。2. 整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于 :(1由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到 AGC(自動(dòng)發(fā)電控制（2由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS（能量管理系統(tǒng) 到DMS（配電管理 系統(tǒng)。（3由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA（監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集 的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。（4由單一功能向多功能、一體化發(fā)展 , 例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。（5裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展, 例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。（6追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展, 例如勵(lì)磁控制、潮流控制。（7由以提高

4、運(yùn)行的安全、 經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展 , 例 如MIS（管理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。近 20年來(lái) , 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展, 現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)（Computer、控制（Control、通信（Communication和電力裝備及 電 力電子（Power System Equiqments and Power Electronic的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為 “ CCCP ?！逼鋬?nèi)涵不斷深入 , 外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái) 越大 , 考慮的因素越來(lái)越多 , 直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣 , 能夠閉環(huán)控制的對(duì)象 越來(lái)越豐富。在世界電力體制改

5、革轟轟烈烈進(jìn)行的同時(shí) ,究竟哪個(gè)版本適合我們?nèi)匀皇且粋€(gè) 未知數(shù),電網(wǎng)規(guī)劃的方向是應(yīng)該是安全 ,可靠,經(jīng)濟(jì),節(jié)能,環(huán)保。二、與社會(huì)發(fā)展同步的設(shè)計(jì)思想市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)給國(guó)家注入了活力 ,各個(gè)領(lǐng)域的變化日新月異 ,我們的設(shè)計(jì)思想也應(yīng)及 時(shí)調(diào)整。其一,電氣工程屬于公用工程 ,過去學(xué)校里學(xué)的是蘇聯(lián)的模式 ,在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體 制下,由于錢是國(guó)家的,且國(guó)家又窮,給國(guó)家節(jié)省每一個(gè)銅板幾乎成了所有設(shè)計(jì)人員的 價(jià)值取向。這樣設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)緊緊巴巴 ,看起來(lái)節(jié)省了一次性投資 ,但是,用戶稍有變 動(dòng),系統(tǒng)便顯得捉襟見肘 , 馬上就需要擴(kuò)容 , 需要改造。這樣 ,長(zhǎng)遠(yuǎn)地看 ,反而浪費(fèi)了財(cái) 力物力,因之,合理系統(tǒng)應(yīng)該是參數(shù)取得寬余一些

6、 ,使系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷的能力 ,這樣的系統(tǒng)價(jià)格性能比 還是很高的。其二,重視時(shí)間的作用。時(shí)間就是金錢 ,這是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的鐵律。對(duì)于投 資商來(lái)說 ,你精打細(xì)算地為他設(shè)計(jì)省下的幾個(gè)錢還不如早點(diǎn)給他圖紙 ,讓他早點(diǎn)開 業(yè)。這樣 ,他寧愿浪費(fèi)些投資也要求你的速度。從商務(wù)角度上講 , 一個(gè)滿足甲方時(shí) 間要求但相對(duì)粗糙的設(shè)計(jì)要比因精打細(xì)算 耽誤了時(shí)間的設(shè)計(jì)更能滿足甲方要求。 雖然,從技術(shù)角度講 ,評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不同。其三,時(shí)間要求的緊迫決不意味著可以允許你出一個(gè)系統(tǒng)不合理的設(shè)計(jì), 時(shí)間再緊,保證系統(tǒng)合理也是最重要的 ,否則,人家為何要花錢找你設(shè)計(jì) ? 時(shí)間緊,設(shè)計(jì)可以 粗一些,但只能是細(xì)節(jié)上粗 ,大樣圖可以

7、少出 ,其實(shí),具體安裝,現(xiàn)場(chǎng)有經(jīng)驗(yàn)的管道工要 比設(shè)計(jì)人員更有發(fā)言權(quán)。設(shè)計(jì)人員也應(yīng)給施工者發(fā)揮聰明才智的機(jī)會(huì) ,對(duì)于設(shè)計(jì)人 員,減輕了繁瑣的勞動(dòng) ,施工者也有了施展才能的合理空間 ,何樂而不為 ?其四,對(duì)規(guī)范的態(tài)度。國(guó)家規(guī)范是設(shè)計(jì)工作的準(zhǔn)則 ,必須執(zhí)行。但是 , 由于技術(shù)進(jìn) 步和社會(huì)發(fā)展,規(guī)范修訂的周期又太長(zhǎng) ,一些條文落后于實(shí)際工程的要求 ,這就要求設(shè) 計(jì)人員徹底吃透規(guī)范條文的制定背景和邊界條件 ,以便在設(shè)計(jì)工作中既遵守規(guī)范又 有一定的靈活性。只要設(shè) 計(jì)合理,系統(tǒng)優(yōu)化 , 在設(shè)計(jì)中可以不拘泥于個(gè)別條文的規(guī) 定。我們不應(yīng)該只看到亮點(diǎn) , 在電力建設(shè)方面我國(guó)存在的一些問題 , 我們也應(yīng)該看到 比如

8、說, 在核電的技術(shù)引進(jìn)方面 ,由于涉及到核反應(yīng)堆 ,我國(guó)的動(dòng)作相對(duì)來(lái)說還是比較 慢的,在自主創(chuàng)新方面,我們同樣存在著一些問題 ,面對(duì)這種情況 ,我們既不能妄自菲 薄,也不能狂妄自大 , 我們要一分為二 ,堅(jiān)持兩條腿走路的方針 ,爭(zhēng)取在電氣工程領(lǐng)域 取得更大的進(jìn)步。綜觀中國(guó)的 各項(xiàng)改革 ,我們不難發(fā)現(xiàn)所有成功的改革都有技術(shù)突 破作為依托。電力工業(yè)是一個(gè)十分傳統(tǒng)的 現(xiàn)代工業(yè), 它生產(chǎn)形式是典型的工業(yè)時(shí)代的生產(chǎn)方 式, 強(qiáng)調(diào)“分工細(xì)化”強(qiáng), 調(diào)“規(guī)模效益”。在單一產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式下 ,只有依 靠不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來(lái)進(jìn)行 行業(yè)優(yōu)化 ,認(rèn)為規(guī)模越大 ,安全系數(shù)越大 ,效率越高 ,效益 越大。為了保持其規(guī)

9、模的擴(kuò)張 ,只得維系行業(yè)壟斷經(jīng)營(yíng) ,而壟斷經(jīng)營(yíng)又帶來(lái)了嚴(yán)重的 社會(huì)和政治問題。這種壟斷經(jīng)營(yíng)是由于生產(chǎn) 方式?jīng)Q定的 ,要想打破壟斷 ,不改變生 產(chǎn)方式將必然造成混亂。 “大機(jī)組、大電網(wǎng)、超高壓 ”是不是電力工業(yè)發(fā)展的唯 一正確選擇 ?即使在電力部門內(nèi)部也有很多專家存在完全不同的看法 , 它至少存在兩 個(gè)致命的問題。第一、安全問題 :2003年北美、澳洲、歐洲等地相繼發(fā)生多次嚴(yán)重的供電系統(tǒng) 崩潰事故 , 造成大面積停電。盡管電網(wǎng)長(zhǎng)期以來(lái)不斷開發(fā)新技術(shù)來(lái)完善電網(wǎng),但是電網(wǎng)安全的壓力非但沒有降低,反而問題越發(fā)嚴(yán)重 ,事故的規(guī)模和波及的區(qū)域也隨著電 網(wǎng)的擴(kuò)大而擴(kuò)大。全世界的電 力安全專家普遍認(rèn)為 ,由于

10、目前已經(jīng)建立起電力生產(chǎn) 方式,人們只能依靠一種被動(dòng)的方式來(lái)保 證電網(wǎng)安全 ,在自然災(zāi)害和人為破壞面前 安全電網(wǎng)將是越來(lái)越脆弱 ,除非改變生產(chǎn)方式。歐洲 已經(jīng)有國(guó)家提出 ,建設(shè)由分布式 能源和分散化電網(wǎng)共同保證電網(wǎng)安全的新方式 ;第二、效率問題 :從理論上說大“大機(jī)組、大電網(wǎng)、超高壓 ”是效率高的 ,然而 這僅僅是在轉(zhuǎn)換和輸送環(huán)節(jié) ,如果從整個(gè)能源系統(tǒng)分析 ,結(jié)論并非如此。大機(jī)組發(fā)電 雖然效率高 ,但是由于供熱規(guī)模和供熱半徑的局限 ,很難實(shí)現(xiàn)能源的“梯級(jí)利用”也, 就是說:發(fā)電后的余熱無(wú)法利用,能源利用效率再高也無(wú)法與熱電聯(lián)產(chǎn)相比較。因?yàn)?人類的生活和生產(chǎn)過程中 ,不僅僅是需要電,同時(shí)也會(huì)需要熱

11、和冷。即便采用當(dāng)今世 界上最高效率的發(fā)電技術(shù) ,燃煤發(fā)電效率 50% (600MW 超超臨界機(jī)組 ,天然氣發(fā)電 58%(300MW 三壓再熱聯(lián)合循環(huán)機(jī)組 。與之相比 ,采用最普通的熱電技術(shù) ,燃煤熱電 效率可以達(dá)到 70%,天然氣熱電效率 80%,而一些分布式能源可以達(dá)到 90%甚至更 高。超高壓輸電運(yùn)行效率高是針對(duì)低壓輸電而言 ,而分布式能源是一種用 戶端能源 系統(tǒng),根本沒有輸電環(huán)節(jié) ,超高壓輸電效率再高也是浪費(fèi)能源。況且 ,超高壓到用戶端 的降壓等級(jí)多 ,每一次降壓必然導(dǎo)致電損增加。所以,新技術(shù)的突破和應(yīng)用才是電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵。三、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)1. 電力系統(tǒng)的智能控制電

12、力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的 40 多年中大體上可分為三個(gè)階段 :基于傳 遞函數(shù)的單輸 入、 單輸出控制階段 ; 線性最優(yōu)控制、 非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào) 控制階段 ; 智能控制階段。 電力 系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有 :(1 電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù) (包含多種隨機(jī)和不確定因素的、 多種運(yùn)行方式 和故障方式并存 的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。(2具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。(3不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào) , 也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段 , 主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以 解決的復(fù)雜系 統(tǒng)的控制問題 ; 特別適于那些具有模

13、型不確定性、具有強(qiáng)非線性、 要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。 智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的 前景 , 其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)適應(yīng)控制 , 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì) 磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器 的自學(xué)習(xí)功能等。2. FACTS 和 DFACTS(1FACTS 概念的提出在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的 時(shí)候 , 一種 改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù) 柔性交流輸電系統(tǒng) (FACTS 技術(shù)悄然興 起。所謂“柔性交流輸電系統(tǒng) ”技術(shù)又稱 “靈活交流輸電系統(tǒng) ”技術(shù)簡(jiǎn)稱 FACTS, 就是 在輸電系 統(tǒng)的重

14、要部位 , 采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置 , 對(duì)輸電系統(tǒng)的 主要參數(shù) (如電壓、相位 差、電抗等 進(jìn)行調(diào)整控制 , 使輸電更加可靠 , 具有更大的 可控性和更高的效率。這是一種將電力 電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高 新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng) , 以提高系統(tǒng)可靠性、可控 性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量 , 并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。各種 FACTS 裝置的共同特點(diǎn)是 :基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)作用和 所組成逆變器 的逆變作用。 ASVC 是包含了 FACTS 裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu) 比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功 發(fā)生器。ASVC 由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成 , 其輸出的

15、三相交流電壓與所接電網(wǎng)的 三相電壓同 步。 它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓 , 而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定 電壓 , 因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制 能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比 ,ASVC 的調(diào)節(jié)范 圍大 , 反應(yīng)速度快 , 不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩 , 沒有轉(zhuǎn) 動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋 轉(zhuǎn)噪聲 , 并且因?yàn)?ASVC 是一種固態(tài)裝置 , 所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中 的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài) 變化 , 因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。(3DFACTS 的研究態(tài)勢(shì)隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展 , 電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感 , 電器設(shè)備的正 常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)。 可以說 , 信息時(shí)代對(duì) 電

16、能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要 求。DFACTS 是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù) , 它是 Hingorani 于 1988 年針 對(duì)配電網(wǎng)中供 電質(zhì)量提出的新概念。 其主要內(nèi)容是 :對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用 綜合的解決辦法 , 在配電網(wǎng)和大 量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。3. 基于 GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代 EMS 和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)(1 基于 GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代 EMS目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波 儀和側(cè)重于 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集 (SCADA 系統(tǒng)。 前者記錄數(shù) 據(jù)冗余 , 記錄時(shí)間較短 , 不同 記錄儀之間缺乏通信 , 使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分 析困難 ; 后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng) , 只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。 兩者還具有一個(gè)共同的不足 , 即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的 共同時(shí)間標(biāo)記 , 記錄 數(shù)據(jù)只是局部有效 , 難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。（2 基于 GPS 的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)基于 GPS 的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng) , 是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有 SCADA 的結(jié)合。 電力 系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng) , 主要由同步定時(shí)系統(tǒng) , 動(dòng)態(tài)相量測(cè)量 系統(tǒng)、 通信系統(tǒng)和中央信號(hào)處 理機(jī)四部分組成。 采用 GPS 實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量 技術(shù)和光纖通信技術(shù) , 為相量控制提供了實(shí)