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摘要：随着我国智能电网的不断发展，变电站的运行方式以及变电结构也相应变得复杂，智能变电站一次设备智能化技术已经在我国得到了广泛的应用，由于智能变电站一次设备智能化对于电网系统的安全性、经济性及稳定性有着极其重要的意义，因此在规划和建设时要注意其中关键的技术问题，以更好地实现变电站智能化。本文介绍了智能变电站结构，对智能变电站一次设备智能化的技术进行了分析，为变电站运维人员提高运维技能提供技术上的支持和帮助。
关键词：智能变电站；一次设备；智能化技术
1智能变电站及其结构概述
节能、环保、可靠及集成的先进设备设施组成了智能变电站，智能变电站主要是通过高效的网络平台来实现电网信息的传输，而且它还具有测量、监测、控制、计量、保护以及自动完成信息采集等基本功效。智能变电站在实际的运行中，能根据实际的需要来支持电网的实时自动化控制、在线分析及决策、协同互动以及智能调节等高级应用功能。目前，为极大地满足人们的用电需求，智能变电站已经成为了电网系统规划与建设中的重点研究项目。
智能变电站主要包括过程层、站控层、间隔层，以及站控层网、过程层网结构，具体结构如下：（1）过程层。过程层主要包括开关设备、断路器、EVT、ECT等智能一次设备和相关的模拟量采集设备、相关组件，智能变电站继电保护从过程层获取开关量、模拟量等基本状态。（2）站控层。站控层是主要实现对变电站控制的管理层，它是变电站的控制中枢，执行变电站内时间控制、电力通信、系统对时、站域控制等功能，通过对全站保护和控制设备的状态采集和信息交换，实现对采集到的模拟量、开关量的逻辑判断，并根据逻辑判断的结果，输出跳闸或闭锁功能。（3）间隔层。间隔层的任务为：汇总间隔层的实时数据信息；间隔层的闭锁操作；采集数据、运算统计；实时同期控制；在命令下，控制优先需要控制的级别；一次设备保护控制；完成站控层、过程层间的通信，即通信功能。在必要环节，上下网络接口采用双口全双工形式，保证信息通道冗余度有所提升，让网络通信有效、可靠。
在一次设备与二次系统之间的存在过程层是承载信息交流和传输的重要载体，其可将一次设备的数据发送到间隔层，同时又对站控层、间隔层进行调节和控制。间隔层的主要功能是检测、计量、控制、测量和保护一次设备。而智能组件将间隔层、过程层的主要工作特点集为一体，具有了信息互动化、功能一体化、状态可视化、控制网络化、测量数字化的诸多特点。智能化一次设备是在有机组合智能组件、高压一次设备的基础上结合而来，该结合除了运行高压设备外，还能对其他的组件加以运作。比如镶嵌在高压设备中的智能组件或外置智能组件与镶嵌在高压设备中的智能组件可同时运行。这种智能化的提升和达成就是由智能组件的有效安装而得来。
2智能变电站一次设备智能化技术
2.1主变压器的智能化
智能变电站一次设备中主变压器的智能化主要包括对油中溶解气体、油中
微水、局部放电、套管绝缘、温度负荷以及环境温湿度等单元实现在线监测，通过对主变压器进行研究，在变压器的状态检测智能化功能方面已经有了比较大的突破，实现了将一个个相对独立的监控系统转变为一个完善的系统，这样不仅能对变压器所有的主要部件进行更好及更有效的监测和控制，还能够通过大量运行数据的积累对智能变电站设备的运行状态有更好的了解，从而使设备状态诊断智能化实现。
2.2智能变电站避雷器的智能化
避雷器是变电站安全运行的设备与结构基础，智能变电站的一个重要前提就是避雷器的智能化，有了智能化避雷器，可以实现对电流、电压、动作的全面检测，使避雷器全电流和阻性电流得到有效控制，做到对避雷器功能的有效保障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时智能避雷器可以与智能变电站的网络与管理系统实现通信与调控功能，将智能避雷器转化为整个智能变电站体系的一部分，对促进变电站智能化和变电站运行安全化有着重要的支撑作用。
2.3开关设备的智能化
在开关设备中安装智能化组件装置后，通过GIS密度微水的在线监测系统，使SF6气体的密度、微水监测功能得以实现；并且通过GIS局放在线监测系统，GIS局放的在线监测功能得以实现；通过GIS设备光纤测温系统在线监测，利用温度传感器来对GIS内部温度数据进行采集，GIS内部的温度变化能够直观的反应出来。这些技术可以让智能变电站的“无人”运行操作模式得以实现，将自主监控、闭锁功能、报警信号以及多种指示等相关功能运用在一次设备中，不仅能够更好的将开关的闭合状态更好的显示出来，使开关设备人性化特征更能显现出来，智能开关设备还能够通过温度和湿度高低的指示进行自主的调节，以及用来防止出错的语音提示功能和因为系统过热而报警的智能装置等。
2.4电子式互感器的智能化
变电站实时信息数字化可由电子式互感器而实现，其主要运用于继电保护可靠性的提升、动态观测电网等方面。整体提升电力系统运行控制水准，需要动态测量电压与电流，这是基础。应用电磁感应原理。电子式互感器可对被测信号有感应，罗氏线圈是电子式电流互感器经常应用到的。此外，电感分压、电容分压、电阻分压是电子式电压互感器经常应用到的。在非铁磁性骨架上，缠绕起空心线圈，不会有磁滞、磁饱等现象。
2.5电缆智能化
电缆的智能化，能够有效的完成对电力电缆的基本运行参数进行测定，且不间断的对自耗因素、线损、局部放电等参数进行测量。并能够根据线路的基本情况，有效为线路的维护提供基础。
3智能变电站一次设备智能化的展望
3.1智能变电站一次设备的全寿命周期管理
无论是变电站还是一次设备，在智能化时代都应该实现全寿命周期的全面管理，展开智能变电站一次设备的全寿命周期管理是适应电力智能化的基本需要，全寿命周期管理涵盖智能变电站一次设备从采购到报废，从使用到维护各个主要阶段，目的是在确保一次设备稳定性的基础上，实现智能变电站的全面管理与控制。要建立智能变电站一次设备的采购机制，规范智能变电站一次设备的安装、调试、运行等环节的技术工作，构建智能变电站一次设备的维护、更新和改造体系，建立起从设计到报废全周期的闭环管理模式，做到对智能变电站一次设备性能、运行状态、经济成本的全面评估和有效监督，实现智能变电站一次设备的功能最大化、效益最优化。
3.2智能变电站一次设备的检修智能化
智能变电站一次设备在运行中有大量的运行状态和数据信息产生，只有通过新型的处理技术，才能够实现对智能变电站一次设备的有效监控和检修，智能化检修就成为智能变电站建设的基本需要。应该在智能变电站平台上建立智能化检修系统，设置信息处理系统，建设一次设备运行信息专家数据库，通过完善检修网络使智能变电站具备及时判断和自我诊断一次设备运行状况的能力，进而做到对智能变电站一次设备缺陷和故障的及时报警与准确判断，通过针对性、智能化检修实现智能变电站一次设备可靠性的提升，做到对智能变电站一次设备运行风险的有效控制。
4结语
目前，一次设备的智能化水平伴随着科学技术的进步和社会的发展而不断革新。与此同时，其在智能变电站中的应用也愈发普遍。作为智能变电站的可靠、安全、稳定运行的重要基础，一次设备技术的不断创新显得尤为重要。只有一次设备技术得到不断地提升和完善，智能变电站才会变得更加智能化，从而为国家高水准电网的构建提供保障。
参考文献：
[1]浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势[J].董雪，吴斌，栗王凯.黑龙江科技信息.2014（01）
[2]变电站电力一次设备智能化问题的研究综述[J].郑周涛.黑龙江水利科技.2017（10）
论文作者:穆崇辉,封国宇,杨明燚,陈云龙,郭威,李长鹏,赵
论文发表刊物:《河南电力》2018年8期
论文发表时间:2018/10/16
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