智能一次设备的概念及目标
一次设备智能化技术
次设备智能化技术时间：20 1 2-9 4 — 2 4巧：1 o:i9來源：作者•:O引言智能变电站是智能电网的重要建设环节。
保证电网安全稳定是一个系统工程，取决于诸多因素，不是单靠提高变电站的智能化就可以实现的。
变电站的安全稳左运行是与变电站接入方案是否可靠、系统网架是否合理、运行方式是否合适分不开的。
必须明确“智能化”是确保电网安全、可靠、经济运行的手段，而不是目的•智能化不能牺牲电网原有的安全性、可靠性和经济性.智能变电站与数字变电站的区别如下：（1）一次设备状态监测与一次设备智能化：（2）一体化信息平台与智能高级应用：（3）辅助系统智能化。
1智能变电站的定义智能变电站的如下定义:由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。
以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能.并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站。
2智能变电站的特征智能变电站的特征:一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化。
智能变电站是智能电网的重要组成部分。
高可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。
3智能变电站的结构智能变电站设备分为过程层、间隔层、站控层.（1）过程层:指智能化电气设备的智能化部分。
过程层的主要功能分3类:电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测：操作控制执行与驱动。
（2）间隔层：其设备的主要功能是汇总本间隔过程层实时数据信息;实施对一次设备保护控制功能：实施本间隔操作闭锁功能;实施操作同期及其他控制功能;对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制：承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。
必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性.（3）站控层：苴主要任务是通过2级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数摇库;按既立规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度域控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能;具有对问隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能[1] O 过程层设备是联系一次设备和二次系统的桥梁，为间隔层设备提供一次设备的数据，执行间隔层和站控层对一次设备的控制、调节等功能。
第2章 智能电器的一次设备
维持储能
弹簧操动机构
维持储能的机构由掣子15,杠杆16和凸轮12 组成。 弹簧储能结束时，连接在棘轮8转轴上的凸 轮12刚转动到图中位置，凸轮12上的销子支 撑在杠杆16上，而杠杆又被掣子15上的小滚 轮h挡住，无法向逆时针方向转动，因此可 以维持凸轮12在图中位置，将弹簧的位能储 存起来。
低液（气）压与高液（气）压连锁。
弹簧操动机构中的位置连锁。
典型操动机构简介
电磁操动机构（CD） 弹簧操动机构（CT） 液压操动机构（CY）
电磁操动机构（CD）
靠电磁力合闸的操动机构称为电磁操动 机构。 外形
工作原理（视频）
电磁操动机构（CD）
优点是结构简单，工作可靠，制造成本 较低 缺点是合闸线圈消耗的功率太大
内容
传统断路器操动机构的工作特 点和控制要求
教材中，把除永磁操动机构外的其他操动机 构称为传统的操动机构。 断路器有不同工作原理的操动机构
电压等级
断路器对操动机构的要求
准备合闸前的分闸位置
合闸过程中
断路器对操动机构的要求
合闸结束后，滚轮11落在鞍架7上。
合闸动作结束（铁心未落下）
合闸位置
断路器对操动机构的要求
以后，合闸命令虽已解除，合闸线圈不再通 电，铁心顶杆即使落下，但由于鞍架7将滚 轮11托住，因而能使断路器继续保持在合 闸位置。
操作平稳无噪声，相对于气体机构和弹簧机 构这也是很大的优点。
液压操动机构
关于智能变电站一次设备智能化的运行分析
关于智能变电站一次设备智能化的运行分析【摘要】智能变电站是智能电网的重要组成部分，智能变电站是变电站自动化技术的延伸，是集信息技术和自动化技术于一身的最新技术。
智能变电站与传统变电站和数字化变电站的区别主要是一次设备智能化。
本文首先简单介绍了智能变电站和一次设备智能化，然后重点分析了主要的一次设备的智能化及智能变电站一次设备智能化的应用。
【关键词】智能变电站；一次设备；智能化；运行引言在社会经济和科学技术的发展前提下，对变电站的技术要求也越来越高，变电站面临着自动化和智能化的挑战，一次设备的智能化可以有效的实现变电站的自动化，变压器、断路器、互感器、母线构成了变电站的一次设备，因此智能变电站一次设备的智能化就需要引进智能变压器、智能断路器等设备，而这些设备智能化的实现，依靠了先进的传感技术、微机处理技术、状态监测和故障诊断技术与抗电干扰技术。
一、智能变电站和一次设备智能化介绍随着我国用电量的扩大，变电站的增长速度很快，几乎每年都会出现近千座变电站。
所以变电站的管理面对着困难，这就需要利用先进的技术，实现变电站的自动化和智能化，从而提高变电站的利用率。
在变电站的自动化中，面向对象技术成为其发展的关键，在技术层面上，变电站的一次设备还会引进先进的测控设备，实现一次设备的智能化，让变电站的一次设备能够拥有监控、操作等功能，并形成信息库[1]。
随着变电站数量的增多和面向技术在变电站的运用，变电站的系统结构出现了改变，逐渐由原来的集中式向分散式发展，分散式系统结构可以改变目前变电站笨拙、落后的设施，取而代之的是简便的、快捷的操作。
二、主要的一次设备的智能化分析1、智能断路器智能断路器主要依靠计算机计术、微电子和新型传感器，对断路器进行二次系统的设计，实现了断路器开关的数字化控制。
智能断路器的设计主要是达到数字化控制与新型传感器的结合，能够做到检测断路器的缺陷和故障，确保在故障产生的条件具备时，发出报警信号，并且自动的采取应对措施，对问题解决[2]。
变电站一次设备智能化概述
变电站一次设备智能化概述王韬【摘要】变电站智能化是变电站的发展趋势.本文首先介绍了一次设备智能化的概念,然后重点介绍了智能变压器和智能断路器.在此基础上概括了一次设备智能化的关键技术,最后强调在建设智能化变电站的同时更要考虑电网运行的安全性,不能单纯地追求智能化.【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2012(000)022【总页数】1页(P68)【关键词】智能化;一次设备;安全【作者】王韬【作者单位】福建省电力工程承包公司,福建福州 350000【正文语种】中文随着全球环境和资源问题的日益突出，智能电网的建设和新能源的接入迫在眉睫。
国家电网公司正在积极推进坚强智能电网计划的实施，变电站将向智能变电站发展，一次设备也将会更新换代，其中各种一次设备的智能化是发展比较迅速的。
1 一次设备智能化概念一次设备的智能化是指一次高压设备与相关测量、控制、保护、检测、计算等智能组建有机结合，使系统的一次高压设备具有感知、思维判断、执行以及双向通讯功能，能自动适应环境及电网控制要求的变化并始终处于最佳运行工况的方法以及由此形成的设备。
一次设备的感知功能包括采集和检测各种运行参数、设备自身的特征参数和系统参数；思维判断功能是依靠计算机和数字信号处理器对自身和系统状态进行评估后作出相应的控制；执行功能是指对系统一次设备的调节与操动；通讯功能是指一次设备根据标准通信协议与其他设备交换信息的能力。
2 一次设备智能化变电站的一次设备主要包括变压器、互感器、断路器、母线等。
在此主要介绍智能化断路器和智能化变压器。
2.1 智能变压器智能变压器由智能组件和变压器本体组成；变压器本体包括各种健康状态监测传感器、控制器、电压互感器、电子式电流；智能组件包括合并单元和监测功能组件。
智能变压器的发展与器件及材料、自动化控制水平的发展密切相关。
变压器的制造技术在不断发展。
未来变压器智能化的发展路线，至少有以下两种种发展的的路线：1）智能组合式变压器；2）智能通用变压器。
电气一次设备智能化2
电气一次设备智能化分析二、智能化一次设备（二）智能化开关及开关柜1、智能化断路器及开关柜（1）智能化断路器断路器作为电力系统中最重要的控制元件，它的自动化和智能化是电器设备智能化的基础。
断路器的智能化不是通常所想的，使用计算机就达到了智能化。
它必须尽可能地应用电弧自身的能量，实现运行状态的自诊断，操动机构的可控操动，并且配置最新传感器技术，微电子技术和信息传输技术，智能化的概念才比较完整。
一般来说，智能化电器设备除满足常规电器设备的原有功能外，其功能主要表现为： 应具有灵敏准确地获取周围大量信息的感知功能；应具有对获取信息的处理能力；应具有对处理结果的思维判断能力，对处理结果的再生信息的实施及有效操作的实施功能。
图表 1 断路器智能化工作框图图1概要说明了一种兼有计算机系统和传感装置的智能化断路器工作原理。
总的来看，可以归纳智能化断路器的操作过程为: 智能控制单元不断从电力系统中采集某些特定信息，据此来判别断路器当前的工作状态，同时处于操作的准备状态。
当变电站的主控室因系统故障由继电保护装置发出分闸信号或正常操作向断路器发出操作命令后，控制单元根据一定的算法求得与断路器工作状态对应的操动机构预定的最佳状态，并驱动执行机构操动机构调整至该状态，从而实现最优操作。
显然，智能控制单元是断路器智能操作实现的核心部件。
近年来已有很多智能化断路器面市。
高压领域典型的有东芝公司的C-GIS和ABB公司的EXK型智能化GIS，它们的特点都是采用先进的传感器技术和微计算机处理技术，使整个组合电器的在线监测与二次系统在一个计算机控制平台上。
在中压领域较典型的有九十年代初的富士公司的智能式真空断路器及ABB公司近年来推出的VM1型真空断路器。
日本富士公司在原来的真空断路器上添加了过电流继电器、检测用电流互感器以及各种传感器，使断路器具备了自诊断功能及传输功能，构成了集监视、通信、控制和保护为一体的智能单元，从而强化了断路器的功能，提高了可靠性。
智能变电站一次设备
缺点 评价
• 评价:本方案既能适合重要一次设备的智能化设计，同时配 置也较为经济。但是木方案使得智能一次设务内部结构较 为复杂，检修时不够灵活，智能单元较大的工作量使得其 可靠性有一定隐患。利用接口进行本方案配置适合现有变 电站的智能化改造工程，而其智能化功能也满足未来新建 智能变电站的要求。
接成的系统称为电气一次系统或电气主接线系统。
变电站的一次设备
什么是智能变电站的一次设备？
一次设备智能化的实现产物为智能一次设备，其定义为:具有自 动测量、自动控制、自动调节、自身状态监测、预警及通信功 能的变电站高压电器设备。作为智能变电站的关键技术，智能 一次设备是智能化特征的突出体现，也是智能变电站在数字化 变电站基础上的重要突破和显著进步。智能一次设备技术的发 展对实现一次设备的信息化、自动化和互动化，提高电气设备 制造水平，以及整个智能变电站结构的最优设计具有重要的意 义，是智能变电站技术发展的基础和关键。
2、件负责对应多个一次设备的信息采集、分析处 理和决策动作工作。本方案可以按主接线的各线路进行配 置，即一个智能组件管理同一线路的所有一次设备本体。 也可按主接线的间隔配置，即一个智能组件管理同一间隔 的所有一次设备本体。
• 本方案较为经济地满足一次设备的智能化发展要求;同时由 于共用一个智能单元减少了数据量在上层网络的交换，减轻 了网络负担。
智能变电站结构应用实例
智能一次设备使得变电站过程层的一次设备与间隔层的二次设备将成为统一体，两层 间的网络成为智能一次设备的内部网络。由此对于整个变电站的结构而言，将三层式 结构变成双层式结构。 变电站基于智能一次设备形成了双层式结构，与数字化变电站不同之处在于智能一次 设备的内部网络。
浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势
１ １ ４ ・
科技 论坛
浅谈 电力一次设备智能化 的设计与发展趋势
董 雪 吴 斌 栗 王 凯
（ 晋城 供 电公 司 ， 山西 晋城 ０ ４ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 科技 发展 的步伐在 不断地加快 ， 带动 了我们这个时代 的文明。在我们生活 中的点点滴滴都透漏 着科学技 术 ， 像是我们看到的 电视机的不断地更新换代 ， 手机 功能的不 断地强大等等。是的 ， 科 学技术发展 的真的很 快， 在我们的电力 系统方面表现的尤为的突出。今 天人们形 象的把 我们 这个时代称为 电力的时代 ， 不假 ， 我们 离不开电力资源， 电力的相关产业也在不断的转型 ， 就拿电气 自动化来说就是 个很好 的例子 ， 电力一次设备智能化 的广泛应 用就是 个很好 的例子 ， 本文针对这个 方向展 开 了详 细的论述 ， 希望对相 关 电气 自动化 ； 一次设备 ； 智能化
２ １ 世纪我们的世界发生了很 大的改变 ， 旧的生产力在不断地被 设计 ， 此外还需进行必要仪表系统 的设计。在传统设计方案里 ， 电气 打破 ， 人们对于工作 与生活的状态在不断地发生着改变 。以前 的人们 设计和 自动化设计是平行 的，而新设计方案和传统设计方案之间差 注重的是温饱 问题 ， 注重的是工资 的多少 ， 而如今人们注重于生活 的 别非常多 ，具体而言就是新设计方案在设计程度上对传统设计方案 质量 ， 对于工作来说人们想着如何创造 自身 的价值 ， 怎样能够有个很 进行 了一定的简化 ， 使得效率得到了极大提升 ， 而 自动化组态 的进行 好地工作环境 ， 更好的提高工作 的效率等等方面。 对于我们电力系统 也无需先进行硬件确定再实行 ，只需通过一个软件和通信协议便能 而言也是如此 ， 正是人们的需求 的方 向的改变 ， 对于我们的抱怨在不 让不 同厂家的产品和设备实现整合 ， 进 而构建为一个正常系统 。 就我 断地增加的情况 ， 带来了我们改革 的动力 。电力系统有其 自身的特殊 们电气系统来说能够很好地使电气设计与 自动化设计达成一致 ， 这 性， 大部分有着国企 的身影 ， 有很 多的体 制的限制 ， 所 以有很多 的问 样能够很好地协调两者关系 ，对于工作 的调动与分配是非常 的有利 题在不断地积压 ， 近几年市场经济 的冲击下这种 隋形在不 断地好转。 的， 也是未来发展 的必然 的趋势。 人们对改革看 的越来越开 ， 注重于人们需求 ， 对于今天我们谈到的电 ４ 电 力一 次 设备 智 能化 的发展 趋 势 气 自动化的一次设备 自动化 的改革就是一个很好的例子 ，通过改革 事实上 ， 上面所提到的新设计方案基本上全都在现场设备中得 到 了应用 ， 现场总线装置与通讯协议标准完全相符 ， 即网络通讯功能得 改变原有的不足提高效率 ， 这就是我们改革的 目的。 １传统电气自动化设计的特点和思想基础 以完全实现 ，并且在现场总线的所有节点设 备上都采用分布式实 时 传统 电气设备 的制作形式在保护 、 控制和计量上都是 由一些独 数据库形式。与此 同时 ， 系统 中另外一个非常重要的构成成分便是设 立的配件来完成 的，而且用户所需 的配电产 品以及每个配件彼此间 备控制系统 ， 它的特点包括数据共享快 、 成本低 、 高效可靠等。上面所 提的功能希望能在设计 中得以实现 ，对于设备 的工作者来说同时对 的功能配合与连接也都是通过此种形式来完成的。 １ ． １在对某工程进行电气设计之时， 一定要对用电设备 的实际用 于设备进行 电气系统与相关程序两方面来进行设定 ，对于整体的框 电负荷 、 分布情况 以及 负荷特点等具体状况加以考虑 ， 同时与 自身条 架更加的清晰明了。 任何的企业都不是独立 的个体 ， 都需要进行协调 件相结合来进行 中低压配变电系统的相应设置。 在此基础上 ， 作为施 工作 ，在于相关的企业之 间各个层 面的交流是必须 的这样有利于Ｔ 工方一定要遵照供电方在设备 、 条件以及用 电上的管理要求 ， 对低电 作的顺利 的开展进行 。 压变配电系统实行计量 、 控制和二次保护方面的设计 ， 然后按照工艺 ５一 次 设 备智 能化 在 １ ０ Ｋ Ｖ 配 电 系统 的应 用 控制和 自动化系统要求来进行配电系统末端用 电设备的设计 ，在完 我国配电网包括农村电网和城市电网， 农村电网最主要采取架空 成这些设计之后 ， 再实行电路 的敷设 、 设计以及设备的调试 与安装工 线的方式 ， 城市 电网则 主要采取 电缆网的形式。 所采用的电力一次设 作。 备主要包括 ： 配电开关 、 配电变压器等。这些开关及变压器大多数没 １ ． ２在对某工程进行 自动化设计之时， 一定要按照控制要求先对 有 自我控制测量 、 控制 、 通讯 功能。 目前采用的二次设备主要包括 ： 工艺进行详细分析 ， 以便对被控设备的分布状况有所了解 和掌握 ， 同 ｒ Ｉ Ｔ ｒ ｕ、 ｆ － ｒ ｕ、 Ｄ Ｔ Ｕ等设备。 通过在一次设备上融合二次测量 、 控制 、 通讯 时还要对设备 自身可靠性 、 运行流程相关性 等加 以了解 ， 然后再进行 功能 ， 是配电终端与配 电一次设备无缝融合 。 实现包括 ： 就地手动 、 远 汁算机全控制系统结构和内容的设计 。 在执行工程的时候 ， 还需对变 方控制 、 环网控制 、 保护动作等方面的应用 。设备同时具有现场总线 配 电系统 、 高低压仪表 系统与用电设备检测信号 、 系统检测控制之 间 通讯 、 网络通讯或光纤通讯功能。实现现场单元间 、 子站之 问 、 子站对 的关系加以协调 ， 接着再将一个位号清单编制出来 ， 最后再对整个控 现场单元 、 主站对现场单元 、 主站对子站的通信等广义范围。并与 电 制流程图加以设计 ； 进行控制系统监控软件和硬件的组合 ； 使控制 系 力主站系统通讯 ， 实现包括 ： 电网经济运行 的分析 、 Ｇ Ｉ Ｓ的在线管理 、 统输 出和输入接 口与整个系统现场设备 电缆之间的有效连接设计得 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ 的实时监控等功能， 突破传统单一调度的 自动化 系统模式。 以实现 ，如此才能使整个 系统设备以及 电缆敷设 的调试与安装得 以 结 束语 顺利完成。 今天的社会人们面临着严峻的压力 ， 生活节奏不断地加快 ， 压力 ２ 电力一次设备智能化应用的基础条件 自然不断地提升 ，想要不被社会所淘汰就要进行不断地发挥 自身的 目前 ， 工程现场许 多设备都能通过对现场总线加 以连接而实现 ， 价值 ， 使企业更具有竞争力 。电力行业在众多的行业中一直是龙头行 并用 同样的通讯协议使数据通讯得 以实现。由于 目前 网络通讯的机 业 ， 有很多的地方对于其他 的行业都有很强的借鉴性 ， 今 天我们介绍 电一体化 、 芯 片嵌入和标准统一等发生 了很大的变化 ， 使得现场设 备 的这一方 向就是一个很好的例子 ，应发展形势的需要进行不断地改 层中测量与控制的彻底分化得 以实现。 对整个控制系统而言 ， 由它的 革 ， 在技术的层面上进行开发 ， 并且取得 了 很好地效果。对 于其他的 拓扑结构便知 ， 作为通讯媒介 的重要 组成成分 ， 现场总线包含的内容 企业是一个借鉴的例子 ，我相信在未来我们 的电力行业一定会取得 只包括人机界面管理计算机和现场控制器这两方面 ，如今有了几个 更 大 的进 步 。 大型的现场总线组织可 以对现场总线通讯协议加 以制定 ， 如此一来 ， 参 考 文献 假如现场嵌入式控制装置 、 控制器 、 仪表与通讯协议相符 ， 那 么便 能 【 １ ］ 王 畅 ．电 气 自动化 技 术在 电 网建 设 中的应 用『 Ｊ １ ．广 东科 技 ， ２ ０ １ １ ， ２ ０ 很快捷的通过连接现场总线来实现完整控制系统 的形成 。 （ １ ￣： １ ３ ６ － １ ３ ７ ． ３电力一次设 备智能化设计方案特点和 内容 ［ ２ 】 张文． 建筑 中的电气工程及 自动化技 术研 究『 Ｊ ］ ． 建材与装饰， ２ ０ １ ２ ， 由于 目前 的用 电设备 中有一个非常小型的 Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统 ， 并且 （ ６ ） ： １ ３ ３ － １ ３ ４ ． 嵌入式控制装置也会在高低压变配 电设 备中出现 ，因此在对相关电 【 ３ 】 张承模， 武刚， 向秋 兰等． 数 字化变电站 自动化技 术应 用研 究ｆ Ｊ ］ ． 现代 气加以设计之时 ， 就无需把集 中、 计量的保护 系统设备和二次信号同 机 械 ， ２ ０ １ ２ ， （ ２ ） ： ５ ６ — ５ ８ ． 自动控制系统间做预留互联条件 ，而只用按照需求进行系统电气 的
16、智能一次设备
智能一次设备工程应用1.概述仪用互感器将电力一次系统的大电流、高电压按规定比例转换为小电流、低电压信号，提供给电力系统的保护、测控、计量等二次设备。
其提供标准的二次电流、电压输出，便于二次保护、测控、计量设备的交流输入标准化，并且将一次高压系统和二次低压系统进行安全隔离，确保设备和人身安全。
传统电磁式互感器绝缘结构复杂、体积庞大、重量大、造价高，由于采用铁心线圈，存在动态范围小、CT易磁饱和、PT易产生铁磁谐振等缺点。
电子式互感器代表了仪用互感器的发展方向，和传统电磁式互感器相比，其绝缘结构简单、体积小、重量轻、造价低；不含铁芯，无磁饱和、铁磁谐振等问题；不存在CT二次开路和PT二次短路的安全问题；动态范围大、频率响应宽。
电子式互感器涵盖了电磁式互感器的所有应用场合，对交流高压、超高压以及对精度、暂态特性要求高的场合尤其适合。
深圳南瑞OPCT16系列电子式互感器，是常规电磁式电流、电压互感器的替代产品，应用于110KV及以上电压等级的AIS或GIS智能变电站，与深圳南瑞PRS-7390系列合并单元配合，为数字化计量、测控、及继电保护装置提供电流、电压信息，产品各项技术指标符合GB/T20840.7-2007（IEC60044-7）：《互感器第七部分：电子式电压互感器》，GB/T20840.8-2007（IEC60044-8）：《互感器第八部分：电子式电流互感器》，及IEC60044-6：《互感器第六部分：保护用电流互感器暂态特性要求》。
系列产品如下表所示：GIS配套电子式电流电压互感器可用于66kV（110kV、220kV、330kV或500kV）六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）中，测量一次电流、电压，输出信号供数字化计量、测控及继电保护装置使用。
可用于户内及户外环境下。
产品特点如下：1)高低压之间采用SF6气体绝缘，绝缘结构简单，体积小，重量轻。
2)传变精度高，动态范围大，暂态特性好，真实反映一次系统的稳态和暂态电流、电压信号，同时满足计量、测量、保护、暂态录波等要求。
智能电网变电一次设备的运维管理
智能电网变电一次设备的运维管理摘要：本文介绍了我国智能电网的基本现状，针对智能电网变电一次设备、运维管理中的难点以及解决措施等方面进行简要分析，对我国智能电网运行水平的提高进行探索。
关键词：智能电网；变电；一次设备；运维管理前言变电一次设备的运维管理对智能电网的稳定运行有着至关重要的作用，因此，在当今的智能电网中，需要对变电一次设备进行科学化管理，发现并解决目前存在的主要问题，让电网供电水平得到更大程度的保障。
1智能电网变电一次设备简介智能变电一次设备主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分。
智能高压设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。
智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运行数据。
当运行方式发生改变时，设备根据系统的电压、功率情况，决定是否调节分接头；当设备出现问题时，会发出预警并提供状态参数等，在一定程度上降低运行管理成本，减少隐患，提高变压器运行可靠性。
智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，具有监测和诊断功能。
电子式互感器是指纯光纤互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服传统电磁式互感器的缺点。
变电站统一信息平台功能有两个，一是系统横向信息共享，主要表现为管理系统中各种上层应用对信息获得的统一化；二是系统纵向信息的标准化，主要表现为各层对其上层应用支撑的透明化。
借助智能电网，通过实时监测设备的运行情况，实现一次设备的可视化管理，智能判断设备的运行状态，保障电网的安全可靠稳定的运行。
2智能电网中变电一次设备运维管理中的难点2.1运维管理体制需要完善在智能电网变电一次设备的运维管理中，其管理体制严重影响着其设备运维管理水平和质量。
随着我国智能电网的发展，其管理体制也需要创新和改良，但是一些变电一次设备运维管理体制还采用以往的管理制度，进而阻碍其管理水平的提高。
2.2运维管理人员的综合能力有待提高智能电网的建设发展对专业人才需求很大，不仅需要建设智能电网的专业人员，且需要不少运维管理的专业人员，相对来说目前运维管理方面的专业人员比较稀缺。
智能化一次设备与状态监测
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IEC61850标准互操作
工具支撑最新IEC61850变电站配置文件Schema语法校验功能保证了模型、服务的配置文件互操作性；灵活的映射规则管理方案保证了应用模型的标准互操作（模型标准化存在地区差异）；各种开入、开出虚端子设计使得装置之间的信号连接配置的标准化；系统配置工具一、二次一体化设计，SSD和FUN；KEMA一致性认证是满足IEC61850互操作的基本要求；
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智能组件柜的环境适应能力
电磁兼容能力，可适应智能组件柜内强电磁干扰环境；
电磁兼容性能
电压渐变抗扰度
+20%～-20%
电压暂降和短时中断抗扰度
50%暂降0.1s，中断0.05s
浪涌（冲击）抗扰度
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智能变压器模型
变压器独立建立间隔。一次设备用PTR、PTW等建模。过程层接口LN固定包括YPTR、YLTC。如下为示例：<PowerTransformer name=”1#主变” type="PTR" ><LNode iedName=" None " ldInst=" None " lnClass=" YPTR " lnType=" YPTR " lnInst="1" prefix="" desc="" /><LNode iedName=" None " ldInst=" None " lnClass=" YLTC " lnType=" YLTC " lnInst="2" prefix="" desc="" /><LNode iedName=" None " ldInst=" None " lnClass=" YEFN " lnType=" YEFN " lnInst="3" prefix="" desc="" /><LNode iedName=" None " ldInst=" None " lnClass=" YPSH " lnType=" YPSH " lnInst="4" prefix="" desc="" /><TransformerWinding name="SHRTw1" type="PTW" > <Terminal name="Term1" connectivityNode="null/null/null/null" substationName="null" voltageLevelName="null" bayName="null" cNodeName="null"/> </TransformerWinding><TransformerWinding name="SHRTw2" type="PTW" > <Terminal name="Term1" connectivityNode="null/null/null/null" substationName="null" voltageLevelName="null" bayName="null" cNodeName="null"/> </TransformerWinding> </PowerTransformer>
智能一次设备的选择应用
智能一次设备的选择应用1. 引言随着智能技术的不断发展，智能一次设备在家庭和工作场所的应用越来越广泛。
智能一次设备具备智能化的特点，能够通过联网与其他设备进行互动，并通过人工智能技术提供更加便捷、智能化的使用体验。
本文将探讨选择智能一次设备时的一些关键因素，并对可行的应用场景进行分析。
2. 智能一次设备的选择因素在选择智能一次设备时，有几个关键因素需要考虑：2.1 功能需求首先，根据具体的需求确定所需的功能。
智能一次设备通常具备多种功能，例如语音助手、智能家居控制、音乐播放等。
不同的设备在功能方面可能会有所差异，因此根据用户的需求来选择具备所需功能的设备是很重要的。
2.2 互联互通性另外，设备的互联互通性也是需要考虑的因素。
智能一次设备通常需要与其他设备进行联网以实现更加智能化的功能。
因此，选择具备与其他设备兼容性较好的设备能够提供更好的用户体验。
2.3 设备安全性智能一次设备通常需要连接到互联网上，因此设备的安全性也是一个重要因素。
选择具备较高安全性的设备能够保护用户的个人信息和数据安全。
3. 可行的智能一次设备应用场景3.1 智能家居控制智能一次设备可以作为智能家居控制中枢，通过与各种智能家居设备的联网，实现对家里各种设备的远程控制。
用户可以使用智能一次设备控制灯光、温度、电视等设备，提高家居的智能化水平。
3.2 语音助手智能一次设备通常搭载了语音助手功能，例如Amazon的Alexa、Google的Google Assistant等。
用户可以通过语音指令来控制设备、获取信息等，提供更加便捷的使用体验。
3.3 娱乐播放智能一次设备通常具备音乐播放功能，用户可以通过语音指令或手机应用程序控制音乐播放。
同时，一些智能一次设备还支持电视和电影的播放，为用户带来更加丰富的娱乐体验。
3.4 人工智能助手有些智能一次设备还搭载了人工智能助手，例如智能音箱可以提供天气预报、新闻资讯、日历提醒等个人助手功能。
浅析数字化变电站中的一次设备智能化的实现方式
能 电 网的核 心 和 目标 。因此 需 要设 置一 次设 备 信 息采 集 系 统 ， 其组 成 部 分参 见 （ １， 图 ）它 由信号 变送 系 统 、数据 采集 系 统 以及处 理 系 统 构成 。一 次设 备 常见 的监测 内容 可 归纳 为
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图 ５ 智 能 变 电站 层 次 结 构 示 意
方案 １（ 见图 ３ ：智能单元负责数据采 ） 次设备 的完全可视 。只有在一次设备实现智 集。 将在 线 监测 系统 纳入 常规 一 次设备 本体 ， 能化后才能通过对其所上送的各种数据分析 来 判 断运 行状 况 ， 定何 时检修 、 什么 由一次设备提供在线监测的传感器元件 和信 以决 检修 部件 等 ，达 到真 正 意义 上 的状态 检 修 ，从 而 号采集及处理单元 ，传感器元件内嵌于一次
一
次设 备 的数 据采 集 功能 几乎 为 零 。要达 到智 能 电 网要求 ，一 次设 备 内部 需要 包 含大 量 的 传感器 ， 以达 到测 量 数 字 化 、 制 网络 化 、 控 状 态 可视 化 、 功能一 体化 、 息互 动化 的［ 信 ２ １ 。 ３ 电站 一 次设 备智 能化 实现 方式 ． 变
浅谈高压一次设备的智能化
浅谈高压一次设备的智能化作者：李季辛钇辰陈樨来源：《教育科学博览》2013年第02期摘要：电力变压器、开关设备等变电站重要一次设备的智能化已成为发展坚强智能电网的研究热点。
据此，笔者介绍了智能高压设备的组成框架及其技术要求，分析了其可行性及发展趋势，指出智能组件为高压一次设备智能化的关键部件，并对智能高压设备主要技术原理和智能组件的配置方案进行了简单论述，指出了在工程应用中需关注的问题。
关键词：智能设备，智能组件，一次设备Discussion on the intelligent of high voltage equipmentLi Ji，Xin Yichen，Chen Xi（School of Electrical Engineering，Northeast Dianli University，Jilin 132012，China；）Abstract： Power transformers， switching equipment， an important secondary equipment of substation intelligent has become a development strong smart grid research. Accordingly， the author introduced the intelligent high-voltage equipment component framework and its technical requirement， analyzed its feasibility and development trend， point out intelligent components for high pressure once equipment intelligent key components， and the intelligent high voltage equipment main technical principle and intelligent component configuration is simply discussed，point out should pay attention to in engineering application the problem.Key words：intelligent equipment；intelligent components； primary equipment0 引言目前世界各国均高度关注智能电网的发展，纷纷结合自身的国情提出了相关的技术标准和战略部署，并搭建相关研究平台，力争处于世界领先地位。
电气一次设备智能化
电气一次设备智能化分析（一）电气一次设备智能化简介常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。
如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。
电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
智能化一次设备应具备以下功能：一是自主调控与适应。
如环保节能，采用智能操作理论开发的智能接触器，可以自动适应电网状态，大幅度减小闭合噪音，降低能耗达93%%，符合国家倡导的节能减排政策。
二是智能感知与诊断。
如开发的系列具有状态监测能力的智能化电器，可以极大提高电力设备的可靠性，保证电网安全稳定地运行。
三是强大的信息交互能力。
本项目开发的智能化电器系列产品都具备信息交互能力，可以方便地组成控制网络，这就为构建电力自动化系统、用电管理自动化系统打下很好的基础。
（二）电气一次设备智能化关键技术1、传感技术以往电力系统中作为测量和保护用的互感器普遍使用电磁式的，随着现代电力系统电压的升高和容量的增长，某些复杂的继电保护装置不仅能反映短路电流的大小，还能反映相位和波形，甚至反映电流的突变率，因而使用传统的电磁式互感器已不能满足目前高压开关设备多功能的需要，这就对现代传感器技术提出了更严格的要求。
随着现代光纤技术的发展，基于法拉第旋光效应的光电互感器和光电传感器(OCT)相继出现，日本Nisi-Nagoya电站目前使用的OCT结构。
初级线圈环绕在套于高压母线的环型磁芯上，螺线管与初级线圈产生的磁场方向平行，法拉第传感器沿着螺线管轴线方向安装于螺线管内，一个法拉第螺线管可同时连接多个带有磁芯的线圈，该螺线管具有磁场屏蔽功能。
智能电网及一次设备智能化概论
智能电网及一次设备智能化概论引言随着现代科技的发展和社会对于能源安全和可持续发展的需求不断增加，智能电网的概念也逐渐被提出。
智能电网是指通过引入信息和通信技术，实现对电力系统的全面监测、控制和管理，从而提高电力系统的运行效率、可靠性和灵活性。
在智能电网中，一次设备的智能化是实现智能电网的关键环节之一。
一次设备智能化的意义一次设备是指电力系统中的变电站、配电站以及线路和开关设备等，是电力系统中的基础设施。
一次设备的智能化可以实现以下目标：1.故障检测和预测：通过传感器和监测设备，实时监测电力设备的运行状态，及时发现潜在的故障隐患，并提前预测故障可能发生的位置和时间。
2.自动化控制：通过引入智能控制算法和自动化设备，实现对一次设备的远程控制和调整，提高电力系统的运行效率和响应速度。
3.能源管理：通过监测电力设备的能耗情况，实现对电力系统的能源管理和优化，最大限度地提高能源利用效率。
4.安全保障：通过智能化的一次设备，实现对电力系统的安全监测和保障，及时应对各种安全事件，提高电力系统的安全性和稳定性。
一次设备智能化的关键技术实现一次设备的智能化需要借助多种关键技术的支持，主要包括以下几个方面：1.传感器技术：传感器是实现一次设备智能化的核心技术之一。
通过在一次设备上布置各种传感器，可以实时监测设备的运行状态，例如温度、电流、电压等物理量。
2.通信技术：通信技术是实现一次设备智能化的重要手段。
通过在一次设备之间建立可靠的通信网络，实现设备之间的数据传输和信息交换。
3.数据分析和处理：通过对传感器采集到的数据进行分析和处理，可以实现对设备运行状态的监测和分析，并及时发现潜在的问题和隐患。
4.智能控制算法：智能控制算法是实现一次设备智能化的核心技术之一。
通过引入机器学习和人工智能技术，可以实现对一次设备的智能控制和优化。
智能电网与一次设备智能化的挑战和机遇实现智能电网和一次设备智能化面临着一些挑战，但同时也带来了许多机遇：1.安全隐患：智能电网和一次设备智能化的引入可能会增加系统的安全隐患，例如黑客攻击和数据泄露等问题。
新一代代智能站关键智能一次设备概述
新一代智能站关键智能一次设备概述1. 引言新一代智能站是一个利用先进的技术和人工智能算法来实现站点自动化管理和优化的系统。
其中关键的一次设备是指在智能站中负责接收和处理输入信号，并产生相应的输出信号的设备。
本文将对新一代智能站的关键智能一次设备进行概述，介绍其工作原理、功能特点及应用场景。
2. 工作原理关键智能一次设备主要由传感器、数据处理单元和执行器组成。
传感器用于感知环境中的各种参数，例如温度、湿度、压力等。
数据处理单元负责采集和处理传感器数据，并根据预先设定的算法进行分析和决策。
执行器则根据数据处理单元的指令，改变设备状态或输出相应的信号。
关键智能一次设备能够实时地接收和处理大量的输入信号，通过数据处理和智能算法的运算，可以快速准确地响应并做出相应的决策。
同时，设备还具备自我学习的能力，在长期运行过程中，会逐渐优化算法和决策模型，以提升系统的智能化水平。
3. 功能特点3.1 实时监测和数据采集关键智能一次设备能够实时监测环境中的各种参数，在设备中采集并记录大量的数据。
这些数据可以用于后续的分析和决策，帮助用户全面了解站点的运行状态和环境条件。
3.2 智能分析和决策通过数据处理单元和智能算法的运算，关键智能一次设备可以对采集到的数据进行深入分析，并做出相应的决策。
例如，在温度过高的情况下，设备可以自动启动制冷系统来降低温度，保证站点的正常运行。
3.3 远程控制和管理关键智能一次设备支持远程控制和管理。
用户可以通过互联网或手机应用程序对设备进行操作和监控，随时随地了解站点的实时状态和运行情况。
这种远程控制和管理的方式大大简化了操作流程，提高了系统的可用性和便捷性。
3.4 自主学习和优化关键智能一次设备可以根据长期的运行经验和数据反馈进行自主学习和优化。
通过与其他设备和系统的智能互联，设备之间可以共享知识和经验，并借此不断改进自身的算法和决策模型，以提高系统的性能和智能化水平。
4. 应用场景关键智能一次设备广泛应用于各种智能站点中，例如智能家居、智能工厂、智能城市等。
新一代代智能站关键智能一次设备概述
新一代智能站关键智能一次设备概述引言随着科技的不断发展和智能化的日益普及，智能一次设备作为智慧城市建设的重要组成部分，正逐渐成为人们生活和工作的必需品。
新一代智能站关键智能一次设备的出现，正为智慧城市的发展带来了新的机遇和挑战。
本文将对新一代智能站关键智能一次设备进行概述，介绍其特点、应用场景和未来发展方向。
1. 智能一次设备的定义和特点智能一次设备是指通过科学技术手段，结合物联网、云计算、大数据等技术，使一次设备实现智能化管理和运行的设备。
其特点主要体现在以下几个方面：1.1 自动化运行智能一次设备具备自动化控制和运行的能力，无需人工干预即可完成操作。
例如，在智能电能计量装置中，可以通过预设规则，自动实现电能计量、数据采集和远程监控等功能，大大提高了设备的运行效率和精确度。
1.2 数据交互与共享智能一次设备通过物联网技术，能够与其他设备进行数据交互和共享。
例如，在智能交通信号灯中，可以通过与智能车辆的通信，实现信号灯的智能调控，提高交通效率和安全性。
1.3 远程监控和管理智能一次设备可以通过云计算技术，实现远程监控和管理。
通过远程监控中心，可以及时获取设备的运行状态、故障信息，以及进行远程控制和维护操作，提高设备的可靠性和稳定性。
2. 智能一次设备的应用场景智能一次设备在各个领域具有广泛的应用场景，以下是几个典型的应用示例：2.1 智慧能源领域智能一次设备在智慧能源领域的应用越来越广泛，例如智能电能计量装置可以通过数据交互和共享，实现智能能源管理和优化调度。
智能电表可以通过远程监控和管理，实现电量实时监测和远程抄表。
智能充电桩可以通过云计算技术，实现电池的远程监控和管理。
2.2 智慧交通领域智能一次设备在智慧交通领域的应用也非常广泛。
智能交通信号灯可以通过与车辆的通信，实现智能化的交通调度和优化。
智能停车场系统可以实现停车位的智能管理和分配，提高停车场的利用率和车辆通行效率。
智能路灯系统可以根据路况和车流量，智能调节亮度，实现节能和环保。
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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
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
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
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
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
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
智能一次设备 关键技术
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
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