摘要：近年来，随着我国社会经济的飞速发展，科学技术也在不断的进步，科技给人们的生活带来很多的便利，电力系统也不例外，科技的发展给电力系统带来了巨大的变化。在人们的生活中，电力资源是不可缺少的一部分，在电力时代，电力的相关产业随着科技的发展也发生了转型，特别是电力一次设备智能化被广泛应用。在电力一次设备智能化的设计及发展方面进行了阐述，为电力一次设备的智能化发展提出参考。
关键词：电力；一次设备；设计；智能化；发展趋势
21世纪我们的世界发生了很大的改变，旧的生产力在不断地被打破，人们对于工作与生活的状态在不断地发生着改变。以前的人们注重的是温饱问题，注重的是工资的多少，而如今人们注重于生活的质量，对于工作来说人们想着如何创造自身的价值，怎样能够有个很好地工作环境，更好的提高工作的效率等等方面。对于我们电力系统而言也是如此，正是人们的需求的方向的改变，对于我们的抱怨在不断地增加的情况，带来了我们改革的动力。电力系统有其自身的特殊性，大部分有着国企的身影，有很多的体制的限制，所以有很多的问题在不断地积压，近几年市场经济的冲击下这种情形在不断地好转。人们对改革看的越来越开，注重于人们需求，对于今天我们谈到的电气自动化的一次设备自动化的改革就是一个很好的例子，通过改革改变原有的不足提高效率，这就是我们改革的目的。
1、传统电气自动化设计的特点及要求
传统电气基础设备无论从设计、管控还是维护等方面来看，都是由众多相互独立的配件组合成的，用户所需终端与具体服务的对接也以这种形式完成。对具体电气系统的设计，务必探明用户对于用电的自用或商用性质，推算出用电设备的实际用电负荷分布情况，归纳出用电负荷特点，预留出超载空间并纳入设计方案中。与此同时，要依据用户当地的实际情况对中压低压配电系统进行配置。在施工方面，施工方需要严格遵守电气设备安全规章，对中压低压配电系统进行符合控制流程的设计、管控、维护二次保护设计，对配电系统终端设备进行符合自动化要求与流程的设计。这一阶段设计合理性直接影响着下一阶段电路实地调试与安装工作能否顺利展开。此外，控制系统的输出端口、输入端口的设计也至关重要，直接影响着独立设备与整个系统网路之间的有效连接程度。
2、智能变电站的结构
智能变电站设备主要由过程层、站控层、间隔层构成，过程层主要用于实时检测电力的电气量，对操作控制进行驱动与执行，检测电力设备的实际运行状态参数；站控层的任务是利用网络的汇总功能，对全站实施数据信息的监控，刷新数据库，登陆历史数据库，并且按照历史数据库的登陆记录输送数据，确保控制中心或调度中心数据的及时性和准确性；间隔层是对被隔间过程层中的实时数据信息进行的汇总，能够对一次设备发挥出保护控制的基本功能，将本隔间之内的操作闭锁完成之后，进行相应的数据采集工作，控制命令和统计运算工作，间隔层具有承上启下的通信功能，是对过程层和站控层通信功能的连接，它具有对过程层相关设备在线组态、在线维护和参数功能修改等。为了确保网络通信的及时性和可靠性，必要时可采用双扣全双方式进行上下网络接口的连接。过程层设备实现了一次设备与二次系统之间的联系，并向间隔层提供了准确的一次设备数据，完成站控层和间隔层对一次设备的调节和控制等功能，进一步完成一次设备保护、控制、测量及检测等功能。状态可视化、信息互动化、控制网络化等是智能组件的主要特征，智能组件融合了间隔层与过程层的部分功能，兼具计量、测量、保护、控制及检测的部分或大部分功能。随着科技的发展，我们将智能组件与一次设备进行有机结合，这种做法推动了高压设备智能外置组建和内嵌部分，想实现一次设备智能化，必须做好智能组件工作。
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3、电力一次设备智能化设计的内容
3.1基础条件
目前，通常的工程设备设计所采用的都是通过总线加以连接的拓扑结构，而在通讯协议上，数据间的传递则采用的是“向下兼容”的原则。但随着电气自动化的进一步发展，网络通讯的机电一体化和芯片嵌入的标准都发生了很大的改变，已经能够实现终端设备链条的独立测控。由此可见，根据设备系统的拓扑结构，现场总线作为通讯协议的重要一步，要包含硬件和软件两个部分，在现场控制器和人机界面挂历计算机这两个方面都要考虑。目前，大型现场总线体系需要有强大兼容性的总线通讯协议，从而将控制器、控制装置和仪表等设备串入到体系中，实现对整体设备的掌控。
3.2电力一次设备智能化设计的内容和特点
目前，一般采用的设备系统都是利用一个小型的PLC系统，将嵌入式控制装置和高低压变配电设备的应用情况融合进去，所以，在进行电气设计时，不用把二次信号和集中、计量保护系统设备与自动控制系统之间的预留互联条件考虑进去，只需要根据使用操作要求进行电力系统的设计即可。此外，在电力系统的设计中，仪表系统设计是不可或缺的一部分，传统的设计方案所使用的电力设备设计与自动化设计之间没有交叉，这种平行的关系很难满足今后的电力系统设备的发展。因此，在新设计中，针对这种状况进行了改变，简化了传统的设计方案，大大提升了设备的使用效率，从而使系统更加能满足需求。在新的设计方案中，利用软件和通信协议就能完成电力设备系统的建立工作，省去了对自动化组态硬件确定的工作，将电力设备与自动化结合，不但能合理协调二者之间的关系，还能够促进工作的分配和调动，有很大的发展前景。
4、电力一次设备智能化的未来发展
智能化的新设计方略自引入以来，已经得到了全面的实现，当前电路终端设备的诸多应用中都得到了体现。当前现场总线体系与通讯协议的吻合程度属于历史最好，网路通讯实现了完整的功能展现，连接节点处分布式数据库的采用增强了独立模块组网能力与抗干扰能力。此外，系统的设备管控体系经由智能化设计实现了数据实时空闲、反馈的功能，降低了设备管理成本并提升了设备管理可靠性。在未来，希望电力一次设备智能化可以用更加简便的形式实现，在大框架明确的前提下丰富细节，朝着小型化、智能化的方向不断迈进。
5、在配电系统中的应用
我国的配电网主要由农村电网和城市电网组成，农村电网所采用的形式一般是架空线的方式，而城市电网所采用的形式是电缆网的形式。在以往的配电系统中没有智能模组，所采用的电力一次设备主要有配电开关和配电变压器，这些设备不具备自我控制、测量及通讯的能力，所以，在自控能力和自动通讯反馈能力方面都不到位，而电力一次智能化设备则很好地解决了这个问题，大提高了配电系统的自控能力和自动通讯反馈能力。在一次设备上融合了二次测量、控制和通讯的功能，实现了配电终端与配电一次设备之间的结合，而且由于设备具有现场总线通讯的能力，所以，能够大大拓展通讯的物质连接，实现了复合调度。由此可见，在电力系统中应用电力一次设备智能化，在降低运营成本的同时，能够有效保证配电网路的安全性。
6、结束语
随着经济社会的飞速发展，企业生存压力不断加大。作为国民经济中最重要一环的电力行业，如何借助现代科学手段进一步提升生产力，是其要深入思考的问题。本文探讨的电力一次设备的智能化设计与发展课题是一个很好地案例，是电力企业顺应时代发展，不断改革提升生产力的鲜活证明。希望本文能够为电力智能化领域的研究做出贡献，为电力企业可持续健康发展给予启示。
参考文献
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论文作者:张航,王敬文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/5
标签：设备论文; 电力论文; 系统论文; 工作论文; 电力系统论文; 功能论文; 能力论文; 《电力设备》2018年第6期论文;