智能一次设备的概念及目标

智能一次设备的结构
智能组件为外置（维护、升级、扩展） 传感器可以内置或外置 通过光纤与外系统相连 智能组件采集来自传感器的信息 智能组件复制PMS的设备指纹信息 由智能组件对设备状态就地做出判断 通过光纤使电网设备状态可观测
智能一次设备的功能流程
智能一次设备的功能流程示意图
占本体原因非停的百分比 占本体原因非停的百分比% 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 套管 渗漏油 分接开关 冷却系统 线圈 气体继电器 5
附件 二次回路 灭弧装置 绝缘 操动机构
智能一次设备的技术基础
变压器在线监测技术
油中溶解气体分析（DGA）（复合膜/色谱柱/光声光谱） 局部放电（Rogowski线圈、阿基米德平面螺旋天线、超声波） 铁心接地电流 顶层油温（铂电阻）、绕组温度（光纤测温） 套管电容量及介损（小电流零磁通传感器） 声学指纹
通过对设备事故风险的[评估，优化电网运行及设备检修 决策、提高设备可用率、降低运行管理成本
与调度系统互动
提供设备故障模式及发生几率预报，使设备状态对调度系 统是可观测的，使电网调度增加新的决策维度
智能高级应用
从传统关注设备可靠性转变为关注电网的可靠性，提高电 网运行的智能化水平 预期设备寿命，从电网的大视角实现寿命周期成本管理
智能一次设备 关键技术
பைடு நூலகம்
信息互动 技术
智能一次设备：一次设备制造企业的作用
在设计、制造时集成传感器
解决后期无法植入的问题，如绕组光纤测温传感器 更安全的植入（更合理的位置、更有效的检测视角） 提高传感器与一次设备的集成度，降低传感器接入风险
参与智能诊断技术的研究
掌握设计背景资料 良好的制造过程测试条件 资深的设备故障分析能力
断路器在线监测技术
速度、时间特性（直线、旋转和直线+旋转位移传感器） 分合闸线圈电流波形（小电流零磁通传感器） SF6湿度（湿度传感器） 泄漏电流（小电流零磁通传感器） 储能机构状态（压力、电机等）
智能一次设备的关键技术
信息收集 技术 传感器及 接入技术 信息处理 技术 智能评估 技术
集成平台 技术
中期（~2015年?）
智能组件、特别是传感器与一次设备有更高的集成度 智能诊断水平明显提高 实现关键设备状态可观测，优化电网运行
埃森哲：
利用传感、嵌入式处理器、数字通信等 技术，使电网可观 测（监测电网所有元件的状态)、可控制（控制电网所有元 件的状态）、自动化（可自适应并实现自愈） 将电网的观测和控制信息集成到电力公司的管理流程 打造更加清洁、高效、安全、可靠的电力系统
智能一次设备的概念
智能一次设备在智能电网中的作用
与设备管理互动
变压器的本体非停原因分布
导致非停部件（本体部分） 引线 试验异常 主绝缘 铁芯
变压器的主要事故分布
铁心5%
分接开关10%
主绝缘10%
套管10%
绕组65%
断路器的本体非停原因分布
100% 90% 80% 70% 60% 百分比 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2005 2006 年度 2007
亟待解决的问题
变压器绕组光纤测温、局部放电无源传感器接入、油中溶解 气体分析更好的在线测量接口等 断路器数字化操动单元、储能机构状态、绝缘、SF6压力和湿 度、位移传感器接入等
智能一次设备的发展目标
初期（~2012年?）
完成智能一次设备硬件结构的标准化设计 在变压器、断路器、GIS等关键设备上初步实现智能化目标
智能一次设备的 概念、任务和目标
主要内容
国外关于智能电网与智能一次设备 智能一次设备的概念 智能一次设备在智能电网中的作用 智能一次设备的结构及功能流程 一次设备的主要故障 智能一次设备的技术基础 智能一次设备的关键技术 智能一次设备的近期、中期和远期目标
国外关于智能电网与智能一次设备
IBM：
利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行 状况进行实时监控 把获得的数据通过网络系统进行收集、整合 通过对数据的分析、挖掘，达到对电网运行的优化管理