变电站电气一次设备智能化问题的研究综述

石燕

摘要：变电站作为供电系统的核心设备，在先进技术、设备的支持下，可对电力传输模式进行控制，以确保电力传输模式在不同工作状态下的高效率转换。文章从对变电站电气一次设备智能化发展现状进行分析，并通过技术层面、推广层面、系统层面、使用时间层面对变电站电气一次设备智能化问题进行研究。

关键词：电气一次设备;智能化;变电站

引言：一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用的设备，如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等，我国电网的改造要求和电力市场的供应需求要求变电站一次设备的安装、质量控制和智能化管理要得到有效的保障。

1变电站电气一次设备智能化的发展现状

1.1电力变压器的智能化

传统变压器实现智能化看似简单，实际上十分困难。实际工程中变压器在变压器本体智能终端集成了变压器本体保护功能，在220kV及以上电压的变压器中配置变压器油气和微水监测传感器、局部放电监测传感器、绕组光纤温度监测传感器等相关传感器和智能组件，从而实现了智能化的管理及动态管理。能够有效的对电力变压器的本体进行有效的保护，从而提高电力变压器的运行稳定性，并降低了电力变压器的维护压力[1]。

1.2互感器

智能电网中的智能变电站主要是要实现测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化。而这些目标的基础全部基于对电压电流的精确测量。电子式互感器是实现变电站运行实时信息数字化的主要设备之一，在电网动态观测、提高继电保护可靠性等方面具有重要作用，是提高电力系统运行控制得整体水平的基础。

互感器在变电站中的主要功能是数据测量、检测诊断等，为保证电网系统内数据测量的精准性，其需具备精准性、光纤性、数字性等功能，以此实现电网运行过程中大量数据信息资源的精准性检索。现阶段，互感器一般采用零和式技术，令互感器由技术型向实用型方向所转变，使传感器具备绝缘性、电磁兼容、系统防护、精度输出等特性，同时在信号转换技术的应用下，可减少电磁辐射影响，提升测量精度、检测范围等，进一步提升智能化发展效率。

1.3开关设备智能化

1.3.1智能断路器

在所有的电气设备中，高压断路器属于基础性设备，它能对整个电力系统展开有效的控制，确保运行更加的安全。提升断路器智能化水平就是要将传感、微电子以及信息等方面的技术进行整合，这样才能使得系统更易于操控。智能断路器将计算机系统与传感装置整合为一体，其可对功能展开行之有效的监控、诊断。在新材料、新技术逐渐得到应用之时，断路器容量也会持续加大，电压逐渐变低，体积更小，智能化程度会有大幅的提升[2]。

1.3.2智能开关组合设备

在对电气一次设备展开智能控制之时，智能组合开关是不可缺少的。这种开关将传感、微电子以及电力电子等方面的技术整合在一起，这就使得控制的智能化程度有大幅的提高。在实际应用的过程中，一定要为其提供数字化平台，这样就可促使其实现自我参数检测，并做出整体性的评估，将实时状态予以报告。应该说，在现阶段，国内组合开关在集成化方面还是有待提高的，智能化开关的应用也需要进一步实践，但其发展的良好前景是可以预见的。

2变电站电气一次设备智能化重要性

在电力系统运行的过程中，变电站对于整个供电系统的稳定运行起到了至关重要的作用，同时也是高低压进行转换以及功率转换过程中关键所在，在我国当前科学技术不断发展的过程中，大量智能化技术被应用到了变电站之中，使得变电站朝着智能化的方向发展。所谓的一次设备智能化，主要是在高压电器设备自动化变电站生产使用的基础上，做好自动化的监测和基础调节控制，并实現系统自动警报的过程。这种一次设备智能化设备往往有着的基础功能，在变电站电力系统监测的过程中，不仅仅有着调节和监控作用，同时也有着管理的功能特点。如何保证电网安全稳定运行，是一个系统工程。加强对变电站电气一次设备智能化问题的研究，有利于提高变电站电气一次设备智能化水平。变电站是电力系统中“发输变配用”五大组成部分中极其重要的一个技术组成成分，变电站更是在各级电网中起到了必不可少的核心作用，而变电站的一次设备作为变电站中的主要设备，对于保障电力系统安全稳定运行有着重要意义o要想提高变电站电网智能水平，保障电网安全稳定运行，有必要对电气一次设备智能化运行进行深入研究。

3变电站电气一次设备智能化问题解析

3.1智能化系统问题

在科学技术的不断更新优化下，电力网络的在建系统一般采用智能化模式，以此提升系统的运营效率、电力传输质量，为电力企业创造更多的经济价值。但现阶段智能化系统在运营过程中还存在相应的问题，例如，智能化供电、跳闸方式、电能分路传输模式等。此类问题需要在运行过程中来逐步发现，各类系统的运行可靠性、效率性等还应靠时间进行查验。互感器在实际使用过程中，产生问题的主要原因是高压侧供电现象，为此，互感器的发展方向应以自励技术发展模式为主，以提升设备自身的使用性能。

3.2技术方面的问题

在当前时期，国内变电站电气一次设备的智能化程度并不是很高的，而造成这种情况的根源就是技术方面有所欠缺，尤其是核心技术的攻关还在进行中。当然，我们也可从域外先进国家引入更为先进的技术，但所要投入的经费是非常多的。而且光有技术也没用，还要将技术和国内相关的电气一次设备予以整合，确保两者能够形成整体，而要达成这个目标也是需要时间、精力以及资金的。另外来说，有些技术方面的问题，是世界性的难题，即使是发达国家有需要攻关。电气一次设备智能化实施中采用的通信网络、通信协议规范相关的内容、智能化组件按照IEC61850标准建模内容的描述、以及所有厂家都采用相同的标准来建模，大大提高了设备通用性[3]。

3.3使用寿命问题

使用寿命作为电气一次设备的一项重要使用基准，其关系到电力传输效率、电能传输质量等，现阶段，电子元件的使用周期一般小于设备的使用周期，当电子元件损坏时，将使电力网络在间歇性条件下运行，造成设备内其他关联设施的损坏，进而加大电力设备的运营负担。为此，应加大研发力度，从材料、工艺、技术上进行优化调整，以提升设备的使用寿命。

3.4推广方面的问题

一次电气设备包括了很多种，每种电气设备的使用年限都不相同，比如高压电气设备与电子设备相比，使用年限比较长，再加之，一次设备实现智能化之后，价格通常比较昂贵，所以难以推广。为此，研究者需要电气一次设备材料进行改善，并且利用新型的技术提高设备的使用年限，这样才有利于电气一次设备实现智能化之后，进一步推广使用。

结语：变电站从功能上讲，主要是改变电压、控制和分配电能的场所。在电力系统的运行过程中，变电站的作用是至关重要的，对于供电系统的稳定运行有着不容忽视的作用。在科技发展的带动下，大量的智能化技术逐渐在变电站中得到了广泛的应用，也使得变电站逐渐向着智能化的方向发展。在建设智能电网时，互感器、可控电抗器、开关设备和电力变压器等变电站电气一次设备在其中发挥着重要的作用。

参考文献

[1]解蕾.一次设备智能化的发展前景[C]//第二十届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术讨论会论文集，2019.

[2]杨丽徙，曾新梅，刘蓉.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].高压电器，2012（9）：21.

[3]董雪，吴斌，栗王凯.浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势[J].黑龙江科技信息，2019（1）：156.