智能变电站一次设备智能化的研究

智能变电站一次设备智能化的研究

发表时间：2018-04-27T10:18:18.537Z 来源：《防护工程》2017年第36期作者：张驰

[导读] 变电站智能化建设作为维护国家电网安全、高质运行的必要手段，在其建设过程中一方面要从全局出发。

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摘要：目前在我国变电站的发展趋势是智能变电站，具有高度信息化和集成化，有效的改善了变电站原有的管理模式，使得变电站的整体服务能力和服务水平得到全面提升。其中，智能变电站的一次设备主要有变压器、避雷器等，为了保障这些一次设备的功能性进一步发挥，可以采用一次设备智能化的方式，推动变电站整体设备智能化和效率，实现电力企业的市场份额增加。

关键词：智能变电站；一次设备；智能化；变压器

引言

变电站智能化建设作为维护国家电网安全、高质运行的必要手段，在其建设过程中一方面要从全局出发，立足电网整体构架，综合考量后对电网的运行方式、系统结构、变电站接入方案等进行合理、科学、可靠的选择；另一方面还应始终秉承“维护电网安全、经济、有效运行”的发展目标，积极创新和引进先进的技术、设备，不断提升电网系统的智能化程度。

1智能变电站综述

1）变电站智能化定义。变电站的智能化建设综合而言是指在电网变电站的修建中通过使用技术先进、功能强大、运行环保的集成化设备，达成电力信息的数字化、共享化及网络化建设，并实现对变电站运行的智能化控制和保护。通过智能化建设，变电站日常运行时将会拥有“自主”意识，可自行依据电网运行数据进行合理的自我调节，从而在无人工干预的情况下确保变电站长久稳定，并最大程度实现电能的节约使用。2）智能变电站特征。相交于以往的传统变电站，智能变电站具备下述几点特征：一是变电站运行系统具备显著的集成化特点；二是实现变电站一次设备的智能化；三是能够自行对运行时产生的数据信息进行对外交换；四是能够通过对运行数据的分析进行运行决策；五是能够实现对系统运行额自动调节。3）变电站结构。依据智能变电站不同组成部分功能的差异，可将其整个系统划分出三个组成部分，其分别为过程层、站控层与间隔层，三者间彼此相互关联、相互影响。

2智能变电站一次设备智能化

2.1变压器的智能化

变压器的智能化主要是完成变压器的自动化运行和在线监测，推动变压器的功能性发挥。其中，变压器的监测主要囊括对变压器的油色谱、套管绝缘、接地电流等内容，并由变压器配置的相关计算单元，对这些数据参数进行分析和解读，并完成对异常的分析。可以有效的分析变电器的局部放电、绕组短路等情况，做出相关调整，实现对变压器的保护。

2.2避雷器的智能化

避雷器是变电站中的关键，对变电站的影响十分明显。智能化的避雷器，可以最大限度的保障电力系统的安全。它可以完成对电流、电压等内容综合测试，在提升避雷功能的基础上，可以为智能变电站管理系统通信和调控提供基础，进而保障智能变电站的功能性和服务性可以得到进一步的提升。

2.3开关设备智能化

开关设备是变电站中的重要一次设备，涉及的内容十分广泛，开关设备的智能化也就是断路器的智能化，可以有效对泄漏、密度和压力等进行综合监测，一旦相关数值超出临界值，智能开关，可以自动的完成对线路的切换，并发出相关报警信息。

2.4电子式互感器

互感器同样是变电站中的关键部分，电子式互感器不同于传统互感器，可以有效的将数字信号进行输出，且具备安全性高、功能性强的特点。而且，电子式互感器是职能变电站中不可缺少的重要部分，满足智能变电站的基本需求。

2.5电缆智能化

电缆的智能化，能够有效的完成对电力电缆的基本运行参数进行测定，且不间断的对自耗因素、线损、局部放电等参数进行测量。并能够根据线路的基本情况，有效为线路的维护提供基础。

2.6断路器智能化

过去，变电站建设中多是依靠增设二次接口的简易方法达成断路器的对外数字化对接。这种方法就本质而言属于分散性布设，断路器同二次接口装置相对独立，且占地较大，不利于建设成本的最优化。而且两者的分散布置在增加功能回路及构成元件复杂性的同时由于功能单一而无法达成设备运行状态的可视化与自动检修。因此，应在原有的数字化装置基础上通过增设智能组件，实现接口装置功能的全面整合，并将其同断路器进行一体化设计，从而实现其智能化。通过断路器智能化，不仅能够合并测控、监测等功能，且还可依据实际使用需求进行不同功能的选配组合，此外通过智能组件控制回路与断路器控制回路的一体化设计，还能够简化控制回路，剔除三相不一致、防跳等繁复的二次接线，从而简化系统结构。

2.7一次设备智能化建设对电网发展的积极作用

1）通过智能监测，记录汇总系统运行数据信息，自主分析其可能存在的系统故障类型及出现概率，从而为变电站的日常设备运行与维护以及电网电能分配、调度决策提供有效指导与参考。2）监测变电站设备运行状态，及时对异常状况进行预警，从而实现对电网及设备运行的最大程度优化，提升设备利用率，大幅削减系统运行成本。3）依据搜集整理获得的系统运行数据对系统故障进行综合的全面分析，并探寻相应的解决对策，为今后管理积累经验。4）自以往简单的关注设备运行可靠性转变为全局性的关注电网运行，自宏观层次进行整个电网运行的综合优化，延长设备使用周期，降低运行成本。

2.8一次设备智能化的具体应用

1）变压器智能化。变压器的智能化是指通过在变压器上增添智能化组件，实现变压器运行状态的可视化以及运行控制的自主化与网络化，从而位变电站的智能化建设提供基础保障。在变压器上增添的智能组件不会对变压器的运行原理造成影响，而是借由一体化设计，使其成为变压器必不可少的构成组件，从而承担起过程层与间隔层的所有计量、监测、保护、控制等诸多功能。综合而言，智能变压器的功

能可分为监测、测定与控制三部分。智能变压器组成，其秉承一体化、集成化设计理念，通过智能组件对各功能模块进行集成设计，从而构成功能完善且结构简单的控制与测量系统。通过这种设计在有效缩减IED总数，实现资源节约的同时还有利于智能组件的组屏。3智能变电站一次设备智能化的展望

3.1一次设备智能化

智能化变电站的一次设备的智能化，对于有效完成智能变电站所有设备的在线监控，从而有效的增加变电站的整体监控能力。且一次设备智能化具备的良好的发展趋势，能够为智能变电站的整体优化提供基础，从而使得的变电站的管理能力和控制水平得到大范围的提升，推动智能变电站的空间和结构升级具有显著影响。

3.2智能变电站设备一次设备检修智能化

为了迎合智能变电站的基本需求，一次设备检修，也需要随着做出调整和优化。且智能化一次设备的范围应用，结合检修智能化，有效的提升智能变电站设备的维护水平和维护质量。智能检修配合专家系统，可以立体化的完成对设备的诊断，对提升设备的运行效率和运行质量具有直接的影响。

结语

现阶段，智能变电站一次设备智能化程度随着现代科技的不断进步也呈现处日新月异的态势。而其在智能变电站中的应用对于电网的安全、经济、高效运行亦有着显著影响。因此，只有不断加强智能变电站一次设备智能化技术的研发与创新，才能真正推动我国电网现代化建设，并为我国的长久可持续发展提供必要的能源基础。

参考文献

[1]宋友文.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].中国电力教育,2012(2):154-155.

[2]聂国祥.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].河南科技,2013(11):77-77.

[3]张维,陈磊.智能变电站一次设备智能化[J].经营管理者,2011(23):428-429.