关于智能变电站一次设备智能化的运行分析

张永康

【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]。智能断电器更换了旧的储能设备和机械传动设备，运用高技术的电容储能和变频驱动电机。智能断路器工作模式就是依照监测到的故障电流，自动的选择操作机构或者灭弧室输入的工作条件，实现电力和机械的分闸。目前断路器采用的控制机构主要是弹操机构，其合、分闸电流都不大，要求电源的容量也不大，动作快，且能快速自动重合闸，集成度较高，动作可靠，从而实现对断路器的控制，提高断路器的速度特性。

2.智能变压器

智能变压器主要包括变压器本体和智能组件。集中了健康状态监测传感器、电压互感器、控制器等。智能变压器主要发展方向是智能组合式变压器和智能通用变压器，组合式变压器是把传统的变压器分离，分成熔断器、开关、分接开关等，方便智能化的实现[3]。智能通用变压器功能模块少，减轻了变压器的配件数量，适用于中小容量的用电场合。

三、智能变电站一次设备智能化技术及运行分析

1、状态监测和故障诊断技术

在电力系统中，状态的诊断和监测是很有必要的，尤其是智能变电站，一次设备的智能化进程中，对断路器、变压器的智能化都有很大的促进作用，有效的实现了对一次设备的状态监测，确保设备的正常运行，并且实现了自动的故障诊断，及时预警。

从图1中可以看出，监测和诊断技术的具体过程。通过对采集数据的分析，表现出实时的工作状态，如果出现异常，就会由诊断设备对异常情况进行分析，得出具体异常的结果，检测出设备的症状，然后根据设备症状的表现，进行参数分析和识别，找到发生故障的原因，然后通过执行程序，对故障进行处理或者发出预警信号，实现自动化的监测和诊断。监测和诊断技术在变电站一次设备的智能化中有广泛的运用，解决了断路器和变压器智能化的技术难题。

2、传感技术

传感技术可以有效的、自动的获得信息。传感技术解决了一次设备智能化中数据的传递和采集。在变压器、断路器和母线等的智能化中，需要对自身的信息进行收集，然后经过处理分析，判断出设备的工作状态。传感技术具体是通过传感器的功能和性质来表现的，传感技术中最重要的就是信息处理，信息处理包括信息的预处理、后置处理和具体的特征提取和选择。把采集的信息经过处理，以数字或者其他系统能够识别的形式进行发送。在传感技术中，识别主要是对处理过的信息进行辨识和分类[4]。传感技术在一次设备智能化中，主要以一次设备为识别对象，对变压器或断路器等相关联的模型信息进行辨识、比较、分类和判断，从而准确的反应一次设备的状态。

3、微机处理技术

微机处理技术可以有效的把测量、运算、控制和遥控集中起来，实现设备的智能化，能够实时对电量进行监控、继电保护和信息的记录。

4、抗电磁干扰技术

数据信息在传输时，会出现电磁干扰，这就会导致数据接收受损，不能有效的对信息进行处理。然而，数字化信号可以有效的减小干扰，保证数据的准确性和及时性，通过抗电磁技术的运用，在传输光信号时进行光电转换，可以进行电气隔离，保证数据传输过程不受电磁场的干扰。抗电磁干扰技术在断路器智能化运用中起到了最为重要的作用，因为断路器系统的工作电压较低，在进行信息传输的时候，会受到强大电磁场的干扰，导致数据失真或者是受损，抗电磁干扰技术可以有效的解决电磁兼容的问题，能够做到对电磁的有效屏蔽和隔离，更好的实现断路器的智能化。

四、结束语

智能变电站一次设备的智能化存在着极大的潜力，随着科技的进步，一次化设备在各个零部件的技术问题都将会解决，并且功能会更加的完善。变电站也将会实现现代化，信息化控制，数字化操作，智能化将会覆盖整个变电站，在变电站智能化不断发展中，会注入很多新鲜的血液，比如更加进步和完善的功能设备会被开发利用，这不仅可以方便了自动化变电站的取材，同时也促进了变电站自动化的发展，一次设备智能化能够有效的促进变电站的自动化，从而促进电力事业的不断发展。

参考文献：

[1] 李玉坤.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012（33）：46-47.

[2] 胡元潮，阮江军，杜志叶.基于TOPSIS法的变电站一次设备智能化评估[J].电力自动化设备，2012（12）：120-122

[3] 陈安伟，乐全明，张宗益.智能变电站一次主设备在线监测系统工程实现[J].电力系统自动化，2012（13）：58-59.

[4] 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（6）：56-57.