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“智能”试验

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Protection relays and substation automation testing
用所谓“智能”的方式来处理问题突然变得流行起来
  • 发布日期:
  • 关键词: Energy

近日,用所谓“智能”的方式来处理问题突然变得流行起来。在最近的一次国际大电网会议上,“智能”这一词到处可见。的确,在2005年,由于“未来电网” 的欧洲技术平台将其自称为"智能电网平台”,“智能电网”这一概念似乎已迅速获得了国际上的认可。并且,“智能电网”不仅被认为是一种灵活地将分布式能源植入分布式系统的技术理念,而且被认为是一个涵盖一系列新型产品及其服务的“未开拓领域”。智能的绿色能源、智能大厦、智能绿色城市、智能环保汽车、智能电表等似乎正在光彩夺目的小册子和浮华的影像中兴起。电力供应公司尤其喜欢用影像展示我们-众多若繁星的用户,在未来梦幻般的城市生活。

因此,在这个新能源世界的秩序里,我们应该自问: "试验仍然有必要吗?" 

被隐藏于大多公众视野之外的观点是:试验绝对不是一种简单附加了“智能”理念的能源商品。然而,试验所起到的关键作用在于能够保证供应可靠的电力及所需可靠的产品。由于对可靠性问题越发敏感,全世界的实验室都很忙,所以相应的新型试验服务也正在兴起(例如,银行在进行测试它们是否能够承受下一次的金融危机,并确认是否能公布那些在金融危机中破产的银行名称)。当然可靠性与人员的相关责任和安全问题、重要系统的安全性和弱点都有关, 

电气设备试验传统被分为以下三大类: 

1. 型式试验这是一种最受市场驱动的试验。为了进入市场,势必要获得型式试验证书。型式试验项目和试验程序在国际标准中已作了明确地规定,并且设备的设计者们都以期望他们所设计的产品能够满足不同的标准要求来作为他们的最终目标

2.认可试验是超出标准的一种试验。试验通常是在设备用户设置的非标要求或运行条件下进行的。似乎,此类试验越来越少了,部分是因为“用户”缺乏技术专长使他们的系统有别于标准,部分是因为渴望实现标准化。

3.开发性试验这是一种最与技术相关联的试验,是设备研发过程中的一部分。设计者需要通过试验来获取有关样机在理想运行环境下显示出来的特性数据。

尤其是针对第三类试验,引入了“智能试验”的理念。对于型式试验和认可试验,“试验通过和失败”是唯一需要的结果 。在数字化处理方法已受到大多数人的认可, 而把“智慧”的概念引入到试验中时,我们可以从试验中得到更多的结果。“智能试验”由此得名。

例如,除了传统的试验通过和失败结果外,专门的测量仪器可以为相应条件下运行的设备提供附加信息。实验室在多年经验积累的基础上,可以对这些数据进行分析并获得有价值的结论(例如:试验裕度)。如果一个产品在有太大裕度的情况下通过了试验,很有可能设计的性价比不高。相比而言,如果一个产品的试验失败了,有益于我们去了解如何使产品能够通过试验和最终能使产品通过试验的原因。

十年前,依据上述理念,KEMA已开始对高压断路器的“ 零区电流测试技术”进行了开发,通过研究短路开断过程的关键“零电流区域”,可以有助于我们的工程师获得相关的性能指标。当然,KEMA不会对设计修改提出意见,只会将其观察结果告诉设计者。在超过千次的“智能”测量后,这一方法已趋显成熟。除了在我们自己的实验室已应用这一方法外,在我们一些客户的研发实验室内也已经运用到了这一技术。

诸如此类的一些技术正在开发中。在最近举办的一个有关在真空开断的国际会议中,提出了一种真空断路器开断后的场致发射电流检测的新方法(德国的Darmstadt大学专为KEMA开发),这个场致发射电流非常小,是基于量子力学电子场致发射效应引起的。这种新方法能够给出真空灭弧室的触头在开断电弧作用后介质强度(或介质强度降低) 的信息。

还有许多不同的技术也在研究中。其中包括诸如精确测量和数据处理。这也是“智能”测量的范畴, 因为这些技术在电压达到千伏级,电流达到千安级的严酷的条件下, 仍然可以进行最前沿的数据采集、分析工作, 并可用来推进电弧开断理论的进展。 

从以上角度来讲,“智能试验”与传统的电力设备是有关联的,而当在智能设备( 运行于智能电网中的关键设备)上进行“智能试验”时,我们也许需要开发更先进的技术。由于缺乏如电表、故障电流限制器、能源存储装置、小发电机和电源转换器这些设备的国际标准,这就要求我们从全新的角度来对此诠释。但尽管如此,通讯和控制保护部分也起着关键的作用,当前,促进在电站内高压设备间IEC 61850标准化通讯规约协议的运用将会加速对此的了解。也许,这是在所谓的“智能”这个热点出来并真正应用到电力公司的实际业务中之前,我们唯一可以从含有许多“智能”"元素的高压电网中学到的东西 。

最后,请记住字典中对“Smart”的解释:首先是整洁漂亮的、衣着讲究和时髦的;但我本人更喜欢第二种解释: 聪明和思维敏捷的。这才是我们大家真正需要关注的。



以上的文章最初发表于INMR中国 。