（中电建西北勘测设计研究院有限公司 陕西西安 710065）
摘要：智能变电站是我国智能电网中十分重要的组成部分，在我国的电能输配送过程中发挥着十分重要的作用。智能变电站一次设备运行需要以自动化变电站为前提和基础，实现自动化、数字化的站点信息与技术，强化信息资源的共享和设备的检测与维修等。变电站一次设备的智能化、自动化成为了电力行业发展的必然趋势，对促进变电站的安全、可靠运行具有积极意义。
关键词：智能变电站；一次设备；选择；应用
1智能变电站一次设备的结构设计
（1）结构组成：一次设备主要包含发电机（电动机）、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、隔离开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器等组成；一次设备智能化结构组成主要是由一次设备智能化、灵活性的相互连接，构成设备主路系统，可以直接生产与使用电能。
（2）功能组成：主要用于变电站的监测、调节、监控与管理等功能。智能化运行：智能化功能主要将电网系统中的综合组件实现智能化监测与控制。图1为智能变电站一次设备结构演化图。
所谓综合组件智能化是指组件主路采用一次设备与智能综合组件相结合，组件可以集成、分散、内嵌、外挂等任意灵活组合，同时包含了传统的间隔层，与一次设备智能化运行的未来发展趋势相吻合。
2智能变电站一次设备的工作原理
智能电网是利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后通过对数据的分析、挖掘，达到对整个电力系统运行的优化管理。在实时数据采集上，智能电网大大扩展了监视控制与数据采集系统的数据采集范围和数量，提高了电网的“可视化”。智能电网的实时数据主要包括三类：电网运行数据、设备状态数据和客户计量数据。
因此，若一次设备要实现智能化，首先要实现设备状态的实时监测分析，即一次设备的完全可视。只有在一次设备实现智能化后才能通过对其所上送的各种数据分析来判断设备运行状况，以决定何时检修、检修什么部件等，达到真正意义上的状态检修，从而最大程度地减少无谓检修及故障检修，保证电网更有效率地运行。对关键设备的运行状况进行实时监控、进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能电网的核心和目标。因此需要设置一次设备信息采集系统，其组成部分由信号变送系统、数据采集系统以及处理系统构成。一次设备常见的监测内容可归纳为绝缘性能监测、机械性能监测和电气性能监测三部分。
作为整个环节的基础组成部分，传统一次设备的数据采集功能几乎为零。要达到智能电网要求，一次设备内部需要包含大量的传感器，以达到测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化的。图2为智能变电站一次设备工作流程。
3智能变电站一次设备的选择
3.1变压器的智能化
智能变压器作为智能变电站最常使用的设备，与普通变压器不同可以很好的通过一体化设计，发挥传感器的重要的功能。变压器内部的间隔层与监测层可以很好的实现与控制单元的互动，最终完成传感器的测量、监测、保护的功能，并且对于变压器内部状态的检测与监控也有重要影响，可以很好的实现智能变电站内部各种数据的网络化和数字化。智能变压器主要包括数据采集、冷却空调智能化、分解开关调控、非电量主变本体保护、主变信息遥测采集、主变本体信息在线采集、通讯信息共享等多种功能。当发现设备出现故障之后，可以迅速的对故障部位实现隔离与保护并将收集产生故障部位的信息传输到调节系统中，调节系统会根据情况做出初步的判断，管理人员根据判断信息做出下一步决策，保证设备的及时维护。
3.2断路器的智能化
断路器智能化主要将各种智能电子装置的无缝组件功能整合在一起，通过各部分功能的发挥实现断路器的智能化，智能化断路器可以很好的实现终端智能化、监测智能化等各种功能，在实际的使用中可以根据需要对组件进行选择，并且通过对一次设备和操作回路的一体化设计，实现对智能断路器的优化，避免出现三相不一致的问题，改变原来二次回路过于复杂的设计。
3.3地理信息系统的智能化
变电站的地理信息系统的主要功能是监测设备的位置和分合闸时间进行监测，此外还可以监测出设备中的电流的波形和放电情况。地理信息系统的智能化主要是通过将相关的监测设备通过网络与计算机的控制系统联系在一起，将监测设备监测出的位置、储能点击等信息传输到控制系统中，以便对出现相关的情况进行准确的判断和分析。
4智能变电站一次设备的应用
4.1变电设备的智能化
智能变电站技术是将高压配电设备智能化作为基础以实现电网的智能化建设。一次设备智能化的主要功能就是对电力系统运行状况进行跟踪监测，实现对电力设备的全面控制，在发现故障时可立即进行自动化处理。若想要实现变电设备的智能化，则需要采用智能变电技术将设备与电能传感器相连接，从而实现一体化的检测以及监测。上述内容的实现，就是要对变电站主体进行分层控制，并交互信息，从而完成信息融合管理过程。
4.2高级变电功能的实现
①全面监测。智能变电站是将计算机终端作为基础，并对设备进行实时监控。该过程的实施具有以下作用：可以及时获得电力设备的实时运行数据，可以了解变电装备的运行情况；对变电站的输入以及输出状态进行监测，这样可以提高数据采集效率，保证数据的准确性和实时性，可有效避免无效数据的采集，从而提高了变电站整体监控效率与质量。②故障控制。故障控制主要体现在以下三个方面：先进的数据采集技术、数据处理技术、在线处理技术和数据库模型技术的应用。数据采集技术的实施可以保证数据采集的全面性，同时可直接按照工作要求对数据进行处理分析。在线处理技术以及数据路模型技术主要应用于智能变电站的状态监测和故障诊断。③智能报警。变电站的智能报警功能是在智能分析以及决策系统的基础上实现的。一方面该系统可以短时间内完成对数据的分析，并辅助决策，也可以快速对故障位置和类型进行排查，降低故障判断的错误率。另外一方面，该系统可以依据信息的强弱对故障的严重程度分析和判别。为了能够快速通知技术人员和监控人员，可以建立间隔报警机制，可对故障进行定时报警。
5结束语
综上所述，为有效加强电力系统继电保护技术的应用，电力企业要加强相关技术培训，提高相关工作人员的技术水平，以适应电力系统继电保护技术的发展，增强电力系统运行的安全性和稳定性，有效降低电力系统故障的发生概率。
参考文献：
[1]李大鹏，夏荣秀，胡小男，等.智能变电站一次设备智能化应用研究［J］.山东电力技术，2014（01）：32-33，38.
[2]邓华春.智能变电站一次设备的选择及应用研究［J］.广东科技，2014（14）：70-71.
论文作者:崔凯
论文发表刊物:《河南电力》2018年3期
论文发表时间:2018/6/27
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