張永康

【摘 要】智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分，智能變電站是變電站自動(dòng)化技術(shù)的延伸，是集信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)于一身的最新技術(shù)。智能變電站與傳統(tǒng)變電站和數(shù)字化變電站的區(qū)別主要是一次設(shè)備智能化。本文首先簡(jiǎn)單介紹了智能變電站和一次設(shè)備智能化，然后重點(diǎn)分析了主要的一次設(shè)備的智能化及智能變電站一次設(shè)備智能化的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；一次設(shè)備；智能化；運(yùn)行

引言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前提下，對(duì)變電站的技術(shù)要求也越來(lái)越高，變電站面臨著自動(dòng)化和智能化的挑戰(zhàn)，一次設(shè)備的智能化可以有效的實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化，變壓器、斷路器、互感器、母線構(gòu)成了變電站的一次設(shè)備，因此智能變電站一次設(shè)備的智能化就需要引進(jìn)智能變壓器、智能斷路器等設(shè)備，而這些設(shè)備智能化的實(shí)現(xiàn)，依靠了先進(jìn)的傳感技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)與抗電干擾技術(shù)。

一、智能變電站和一次設(shè)備智能化介紹

隨著我國(guó)用電量的擴(kuò)大，變電站的增長(zhǎng)速度很快，幾乎每年都會(huì)出現(xiàn)近千座變電站。所以變電站的管理面對(duì)著困難，這就需要利用先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化和智能化，從而提高變電站的利用率。在變電站的自動(dòng)化中，面向?qū)ο蠹夹g(shù)成為其發(fā)展的關(guān)鍵，在技術(shù)層面上，變電站的一次設(shè)備還會(huì)引進(jìn)先進(jìn)的測(cè)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的智能化，讓變電站的一次設(shè)備能夠擁有監(jiān)控、操作等功能，并形成信息庫(kù)[1]。隨著變電站數(shù)量的增多和面向技術(shù)在變電站的運(yùn)用，變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了改變，逐漸由原來(lái)的集中式向分散式發(fā)展，分散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以改變目前變電站笨拙、落后的設(shè)施，取而代之的是簡(jiǎn)便的、快捷的操作。

二、主要的一次設(shè)備的智能化分析

1、智能斷路器

智能斷路器主要依靠計(jì)算機(jī)計(jì)術(shù)、微電子和新型傳感器，對(duì)斷路器進(jìn)行二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了斷路器開(kāi)關(guān)的數(shù)字化控制。智能斷路器的設(shè)計(jì)主要是達(dá)到數(shù)字化控制與新型傳感器的結(jié)合，能夠做到檢測(cè)斷路器的缺陷和故障，確保在故障產(chǎn)生的條件具備時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且自動(dòng)的采取應(yīng)對(duì)措施，對(duì)問(wèn)題解決[2]。智能斷電器更換了舊的儲(chǔ)能設(shè)備和機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備，運(yùn)用高技術(shù)的電容儲(chǔ)能和變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)。智能斷路器工作模式就是依照監(jiān)測(cè)到的故障電流，自動(dòng)的選擇操作機(jī)構(gòu)或者滅弧室輸入的工作條件，實(shí)現(xiàn)電力和機(jī)械的分閘。目前斷路器采用的控制機(jī)構(gòu)主要是彈操機(jī)構(gòu)，其合、分閘電流都不大，要求電源的容量也不大，動(dòng)作快，且能快速自動(dòng)重合閘，集成度較高，動(dòng)作可靠，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的控制，提高斷路器的速度特性。

2.智能變壓器

智能變壓器主要包括變壓器本體和智能組件。集中了健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器、電壓互感器、控制器等。智能變壓器主要發(fā)展方向是智能組合式變壓器和智能通用變壓器，組合式變壓器是把傳統(tǒng)的變壓器分離，分成熔斷器、開(kāi)關(guān)、分接開(kāi)關(guān)等，方便智能化的實(shí)現(xiàn)[3]。智能通用變壓器功能模塊少，減輕了變壓器的配件數(shù)量，適用于中小容量的用電場(chǎng)合。

三、智能變電站一次設(shè)備智能化技術(shù)及運(yùn)行分析

1、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，狀態(tài)的診斷和監(jiān)測(cè)是很有必要的，尤其是智能變電站，一次設(shè)備的智能化進(jìn)程中，對(duì)斷路器、變壓器的智能化都有很大的促進(jìn)作用，有效的實(shí)現(xiàn)了對(duì)一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行，并且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的故障診斷，及時(shí)預(yù)警。

從圖1中可以看出，監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)的具體過(guò)程。通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析，表現(xiàn)出實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)，如果出現(xiàn)異常，就會(huì)由診斷設(shè)備對(duì)異常情況進(jìn)行分析，得出具體異常的結(jié)果，檢測(cè)出設(shè)備的癥狀，然后根據(jù)設(shè)備癥狀的表現(xiàn)，進(jìn)行參數(shù)分析和識(shí)別，找到發(fā)生故障的原因，然后通過(guò)執(zhí)行程序，對(duì)故障進(jìn)行處理或者發(fā)出預(yù)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)和診斷。監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)在變電站一次設(shè)備的智能化中有廣泛的運(yùn)用，解決了斷路器和變壓器智能化的技術(shù)難題。

2、傳感技術(shù)

傳感技術(shù)可以有效的、自動(dòng)的獲得信息。傳感技術(shù)解決了一次設(shè)備智能化中數(shù)據(jù)的傳遞和采集。在變壓器、斷路器和母線等的智能化中，需要對(duì)自身的信息進(jìn)行收集，然后經(jīng)過(guò)處理分析，判斷出設(shè)備的工作狀態(tài)。傳感技術(shù)具體是通過(guò)傳感器的功能和性質(zhì)來(lái)表現(xiàn)的，傳感技術(shù)中最重要的就是信息處理，信息處理包括信息的預(yù)處理、后置處理和具體的特征提取和選擇。把采集的信息經(jīng)過(guò)處理，以數(shù)字或者其他系統(tǒng)能夠識(shí)別的形式進(jìn)行發(fā)送。在傳感技術(shù)中，識(shí)別主要是對(duì)處理過(guò)的信息進(jìn)行辨識(shí)和分類[4]。傳感技術(shù)在一次設(shè)備智能化中，主要以一次設(shè)備為識(shí)別對(duì)象，對(duì)變壓器或斷路器等相關(guān)聯(lián)的模型信息進(jìn)行辨識(shí)、比較、分類和判斷，從而準(zhǔn)確的反應(yīng)一次設(shè)備的狀態(tài)。

3、微機(jī)處理技術(shù)

微機(jī)處理技術(shù)可以有效的把測(cè)量、運(yùn)算、控制和遙控集中起來(lái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)電量進(jìn)行監(jiān)控、繼電保護(hù)和信息的記錄。

4、抗電磁干擾技術(shù)

數(shù)據(jù)信息在傳輸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電磁干擾，這就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)接收受損，不能有效的對(duì)信息進(jìn)行處理。然而，數(shù)字化信號(hào)可以有效的減小干擾，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，通過(guò)抗電磁技術(shù)的運(yùn)用，在傳輸光信號(hào)時(shí)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，可以進(jìn)行電氣隔離，保證數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程不受電磁場(chǎng)的干擾。抗電磁干擾技術(shù)在斷路器智能化運(yùn)用中起到了最為重要的作用，因?yàn)閿嗦菲飨到y(tǒng)的工作電壓較低，在進(jìn)行信息傳輸?shù)臅r(shí)候，會(huì)受到強(qiáng)大電磁場(chǎng)的干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真或者是受損，抗電磁干擾技術(shù)可以有效的解決電磁兼容的問(wèn)題，能夠做到對(duì)電磁的有效屏蔽和隔離，更好的實(shí)現(xiàn)斷路器的智能化。

四、結(jié)束語(yǔ)

智能變電站一次設(shè)備的智能化存在著極大的潛力，隨著科技的進(jìn)步，一次化設(shè)備在各個(gè)零部件的技術(shù)問(wèn)題都將會(huì)解決，并且功能會(huì)更加的完善。變電站也將會(huì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，信息化控制，數(shù)字化操作，智能化將會(huì)覆蓋整個(gè)變電站，在變電站智能化不斷發(fā)展中，會(huì)注入很多新鮮的血液，比如更加進(jìn)步和完善的功能設(shè)備會(huì)被開(kāi)發(fā)利用，這不僅可以方便了自動(dòng)化變電站的取材，同時(shí)也促進(jìn)了變電站自動(dòng)化的發(fā)展，一次設(shè)備智能化能夠有效的促進(jìn)變電站的自動(dòng)化，從而促進(jìn)電力事業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 陳安偉，樂(lè)全明，張宗益.智能變電站一次主設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012（13）：58-59.

[4] 宋友文.智能變電站一次設(shè)備智能化技術(shù)探討[J].中國(guó)電力教育，2012（6）：56-57.