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，并提出了相应的技术要求，以供参考。
关键词：智能变电站；一次设备；智能化技术
1导言
变电站智能化建设作为维护国家电网安全、高质运行的必要手段，在其建设过程中一方面要从全局出发，立足电网整体构架，综合考量后对电网的运行方式、系统结构、变电站接入方案等进行合理、科学、可靠的选择；另一方面还应始终秉承“维护电网安全、经济、有效运行”的发展目标，积极创新和引进先进的技术、设备，不断提升电网系统的智能化程度。
2智能变电站的结构
智能变电站的结构为：过程层、间隔层、站控层。
2.1过程层：过程层的主要功能就是测量电力运行过程中的实时电气量，设备运行过程中的大多数状态就是采用栓测，在操作控制的执行过程中进行。
2.2间隔层：间隔层的主要功能就是将间隔过程中的实时数据信息汇总在一起，能够对一次设备启用保护控制功能，在实施操作期间能够使用其他控制功能，控制具有优先级别的命令，例如，统计运算、数据采集。起到了承上启下的通信功能，能够与过程层和站控层的网络一起起到通信功能。在上下网络的接口具有全双工的方式，使得信息通道的冗余度提高，可以将网络通信的可靠性得到保证。
2.3站控层：站控层的主要功能就是通过高速网络能够将实时数据信息汇总在一起，对于实时数据库的不断刷新，可以将相关的各种数据信息传向调度控制中心，通过接收到的调度能够控制中心命令，通过间隔层和过程层进行执行，另外，在线编程的操作团具有控制功能：在站内能够进行监控，使人机取得联系，在线修改、在线组态、在线维护间隔层、过程层的设备功能。通过原有的变电站能够自动地分析变电功能。
3变电站一次设备智能化应用分析
3.1一次设备智能化内涵
变电站一次设备智能化建设是指实现断路器、变压器、隔离开关等设施的智能化，使其具备自主监测、自动控制与调整、自主预警、智能通讯等智能化功效。
3.2一次设备智能化建设对电网发展的积极作用
1）通过智能监测，记录汇总系统运行数据信息，自主分析其可能存在的系统故障类型及出现概率，从而位变电站的日常设备维护与保养以及电网电能分配、调度决策提供有效指导与参考。2）监测变电站设备运行状态，及时对异常状况进行预警，从而实现对电网及设备运行的最大程度优化，提升设备利用率，大幅削减系统运行成本。3）依据搜集整理获得的系统运行数据对系统故障进行综合的全面分析，并探寻相应的解决对策，为今后管理积累经验。4）自以往简单的关注设备运行可靠性转变为全局性的关注电网运行，自宏观层次进行整个电网运行的综合优化，延长设备使用周期，降低运行成本。
3.3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。
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3.4一次设备智能化的具体应用
1）变压器智能化。变压器的智能化是指通过在变压器上增添智能化组件，实现变压器运行状态的可视化以及运行控制的自主化与网络化，从而位变电站的智能化建设提供基础保障。在变压器上增添的智能组件不会对变压器的运行原理造成影响，而是借由一体化设计，使其成为变压器必不可少的构成组件，从而承担起过程层与间隔层的所有计量、监测、保护、控制等诸多功能。
综合而言，智能变压器的功能可分为监测、测定与控制三部分。其秉承一体化、集成化设计理念，通过智能组件对各功能模块进行集成设计，从而构成功能完善且结构简单的控制与测量系统。通过这种设计在有效缩减IED总数，实现资源节约的同时还有利于智能组件的组屏。此外，这种设计还有利于实现智能组件同主变本体的有机融合。变压器智能组件能够支持MMS与GOOSE两种通讯方式，不仅能同主变测控单元的信息交流，实现遥控、遥测、非电量保护信息搜集与传递等诸多功能，还能够实现同监控系统的实时通讯。
2）电容设备的智能化。借助智能装置可有效实现对电容设备各主要运行参数，如电容量、介质损耗因数等的实时检测，从而实现对电流不平衡的监测与控制，有效掌控变电站设备运行中的绝缘特性，有效规避因绝缘损坏而引发电力故障。通过电容设备的智能化可有效简化变电站工作内容，大幅提升工作效率。
3）断路器智能化。过去，变电站建设中多是依靠增设二次接口的简易方法达成断路器的对外数字化对接。这种方法就本质而言属于分散性布设，断路器同二次接口装置相对独立，且占地较大，不利于建设成本的最优化。而且两者的分散布置在增加功能回路及构成元件复杂性的同时由于功能单一而无法达成设备运行状态的可视化与自动检修。因此，应在原有的数字化装置基础上通过增设智能组件，实现接口装置功能的全面整合，并将其同断路器进行一体化设计，从而实现其智能化。通过断路器智能化，不仅能够合并测控、监测等功能，且还可依据实际使用需求进行不同功能的选配组合，此外通过智能组件控制回路与断路器控制回路的一体化设计，还能够简化控制回路，剔除三相不一致、防跳等繁复的二次接线，从而简化系统结构。
4一次设备智能技术在智能变电站的技术要求
4.1一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。
4.2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。
4.3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。
结束语
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
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论文作者:王胜刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
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