智能变电站一次设备智能化的探讨和展望

智能变电站一次设备智能化的探讨和展望

发表时间：2017-10-11T16:37:37.503Z 来源：《科技中国》2017年7期作者：赵卓

[导读] 摘要：随着电力事业的全面发展，在智能电网的规划与建设过程中，与传统变电站相比，智能变电站是重要的组成部分。智能变电站的最大特点在于一次设备的智能化上，一次设备智能化技术在智能变电站的应用十分关键。

摘要：随着电力事业的全面发展，在智能电网的规划与建设过程中，与传统变电站相比，智能变电站是重要的组成部分。智能变电站的最大特点在于一次设备的智能化上，一次设备智能化技术在智能变电站的应用十分关键。其不仅能够让电力运行的效率得到全面的提升，而且还能让智能变电的可靠性得到全方位的改善。本文基于此，主要针对一次设备智能技术在智能变电站的应用进行分析，并提出了相应的优化措施和发展趋势，以供参考。

关键词：一次设备;智能技术;智能变电站;探讨

0 引言

自我国步入电气时代以来，一次设备智能技术的应用效率也逐步得到了提升。为了能够让智能变电站的运行更加安全可靠。需要对一次设备智能技术进行全面性分析。在目前，一次设备智能技术已经得到了较为广泛的应用，智能变电站的结构体系也在逐步优化和更新。所以，对一次设备智能化技术进行全面的探讨，意义深远。

1 智能化变电站概念

智能化变电站是指通过使用先进可靠、集成环保的智能电力设备，以实现电站运行过程中电力信息的形式数字化、共享标准化和平台网络化为准则，进而实现对电站运行信息的自动化采集、测量、控制和保护。智能化变电站能够通过对人工思维和行为的模仿，对负荷�低不同的输送电力根据实际需求进行相应的调整，有效实现在人工无法干预的电力输送环节的能源节约和网络控制。此外，智能化变电站还具备一些高级功能，如支持电网实现实时自动化控制、智能调节、协同互动和在线决策等。

2 一次设备智能技术在智能变电站的应用

2.1 智能化变电体系的构建

过程层设备是一次设备和二次系统取得联系的桥梁，能够提供给间隔层设备获取一次设备的数据，然后通过间隔层和站控层来进行调节和控制功能。间隔层设备能够进行一次设备的测量工作，进行检测、计量、保护、控制等功能。智能组件的主要特征为：信息互动化、功能一体化、状态可视化、控制网络化、测量数字化等，将过程层和间隔层的部分功能集合在一起，使得计量、保护、控制、检测中的全部功能能够得以实现。这样一次设备与相关的智能组件能够有机的构成智能化一次设备，对于这种高上设备的内嵌部分还能够进行智能组建工作，这样还能够获取智能化的一次设备，例如，母线、互感器、断路器、变止器等，二次设备主要包括智能组件、辅助系统、变电站自动化系统。智能变电站的重要标志之一就是一次设备智能化。通过以标准的信息为借口，能够将信息通信、测控保护、状态监测等技术集于一体的智能化一次设备。可以将整个智能电网的业务流、信息流、电力流一体化的需求结合在一起，通过智能化的一次设备能够对先进的状态监测手段进行评价，科学地对一次设备的运行状态进行判断，根据识别出的早期故障来对诊断结果进行分析，合理地安排检修和调度部门对运行方式进行调整，以便于能够提供辅助决策依据。

2.2 故障自动诊断功能的实现

在设备发生故障时，能及时地对设备进行故障分析，评估出故障的部位以及产重程度。通过大规模的间隙发电得知电网需要具有极高的灵活性，一次设备智能化能够满足此类要求。通过一次设备能够将智能化的信息传输到信息一体化平台中，对变电站的状态监测系统进行建设，对于一次设备重要参数的在线监测，能够提供给电网管理设备基础的数据支撑。对于实时状态信息可以在专家进行系统的分析处理工作后作出初步的判定决策，使得站内的智能设备自诊断功能能够得以实现。将智能组件的投入使用，不应该对一次设备的正常运行产生一定的影响：智能组件能够自动连续地进行存储、监测和数据处理工作;在智能组件中应具备自检和报警的功能;使得智能组件能够具有合理的监测灵敏度和较好的抗干扰能力;使得监测结果能够更佳可靠。

2.3 智能技术的综合应用

2.3.1 主变压器的智能化

在油中的溶解气体应具有在线监测功能，例如，温度负荷在线监测、局部放电在线监测、套管绝缘在线盗测等单元，能够通过变压器将油溶解气体，产生局部放电，在套管的绝缘介损应具有一些在线检测功能，例如，油泵状态、风扇状态、油位、油温、温度负荷趋势、泄漏电流值、电容值等。

2.3.2 开关设备智能化。

在GIS密度的微水在线监测系统中能够对SF6气体的密度作出微水的监测，GIS的在线监测系统能够实现GIS局放的在线监测功能。通过温度传感器能够对GlS的内部温度数据进行采集，直观地对GIS内部温度变化情况进行观察。局部放电监测是GIS的在线监测方法，通过制造GIS设备，能够对其他杂物和导电粒子进行安装和维修工作，使得电极的表面会产生的毛刺、耐伤等损伤。断路器在在线监测系统中能够测量出SF6气体的密度，通过断路器的储能时间、储能状态、储能电机电流波形、特征分合闸速度等参数在线监测出来。

2.3.3 道雷器设备的智能化

通过避雷器的在线监测系统，使得避雷器的计数器动作次数、泄漏电流值的在线路测功能能够得以实现。

2.3.4 电容性的设备营能化

通过此项特性能够将三相不平衡电流的监测、电容量、介质损耗因数测量出来;电缆。能够监测出电力电缆的局部放电情况，将直流分量、介质损耗因数等情况进行测量。

2.3.5 电子式互感器

对于变电站运行的实时信息测量数字化的主要设备之一就是电子式互感器。对于电网的动态观测情况，能够使得继电保护的可靠性得到提高。为了能够将电力系统的运行整体水平得到提高，需要具有准确的电压动态测量和电流。电子式互感器的原理就是电磁感应，采用罗氏线圈的方式，能够对电感、电容、电阻等方式进行分止。罗氏线圈缠绕在环状的非铁磁性的骨架上。对于电子式互感器的高压平

台，需要具备电源供电的电子电路方式，通过模拟的形式来采集数值，然后通过光纤将数字信号传输到二次的计量、保护、测控系统中。

3 一次设备智能技术在智能变电站的技术要求

①一次设备采用的是在线监测的方式，能够对设备进行实时的监测，使设备的状态为可视化;对于在线检测和保护装置可以采取智能组件的形式，对于信号和控制电缆的长度能够减少;使得监测参量的状态能够符合通信标准。

②对于智能变电站的一次设备智能化的建设以在线监测为基础，再准确选择在线监测参量。

③对于在线监测智能终端的安装方式采用就近安装，智能单元是属于电子元件，工作年限一般小于12年，对于时长运行的测编精确性还有待检验。要建立相应的设备维修和保养机制，需要成立相应的设备部门，对设备进行整体的维护管理，从而有效地降低电力设备出现的各种故障。

4 2 一次设备智能化问题

2.1 技术的制约

在电气设备智能化发展过程中，往往关键的技术没有得到解决，导致了智能化的程度达不到理想状态。例如传感技术、微机技术、设备诊断技术等，大量的技术问题一直阻碍了电气智能化的发展。

2.2 不等寿命问题

由于电气一次设备智能化中高压电气设备的寿命高于电子设备的寿命，使得一次设备的价格较高，使用的年限不长，需要从材料和技术上得到改变，才能提高和大力推广智能化电气一次设备。

2.3 智能化系统自身问题

在电力工程中，电气一次设备智能化系统也是有一定问题的，例如断路器的跳闸方式、高压侧电源供电等，都是需要时间来验证的，所以，在一些外界环境的影响下，需要采用一些可抗干扰的设备。

3 电气一次设备智能化发展方向

随着社会的快速发展，变电站一次设备智能化是必然的结果，在智能化进展的同时，需要解决一些技术上的问题，也要考虑其材料的寿命、使用价值、工作性能的方面，从而更好地提高一次设备的智能化。

5 结语

一次设备智能技术在智能变电站的应用十分重要，在进行一次智能技术的应用过程中。首先需要对其变电站的结构进行全面性分析，然后构建相应的自动变电体系，让一次智能化变电技术得到综合性的应用。最后还要结合各种技术要求，让一次设备智能技术能够得到规范性的应用。从而达到理想的应用效果。

参考文献

[1] 周晓龙.智能变电站保护测控装置[J].电力自动化设备，2010（08）.