( 1国网江苏省电力公司经济技术研究所 江苏无锡 214000;2国网江苏省电力公司无锡供电公司 江苏无锡 214000)
摘要：智能电网作为一项系统而又复杂的工程，其运行的安全与稳定并不是仅仅依靠智能化就能够有效实现，还需要依赖于其它多种因素，比如变电站的规划与设计、智能系统网架的设置以及智能电网的运行方式等等。同时，我们还必须明确一点，对于智能变电站而言，智能化是实现它安全、稳定应的方法与手段，而不是一种目的，所以，在应用智能化技术时，不能忽视了电网原有的可靠性、安全性以及经济性。另外，一次设备智能化技术的有效利用，可以促进变电站智能化水平的提高，从而为实现电网运行的安全与稳定，提供有力的保障。
关键词：智能变电站；一次设备；智能化
变电站智能化是我厂智能电站建设的重要环节。如何保证电网安全稳定运行，是一个系统工程。变电站是否能安全稳定的运行，是由合理的变电站系统连接方式、可靠的系统网架、适合的运行方式等诸多因素紧密结合起来的，单单依靠增强设备的智能化程度是无法实现的。因此，把智能化建设作为提高电网及发电站安全可靠运行的一种手段而非最终目的，才是智能化建设的初衷。
1 智能变电站
1.1 智能变电站的定义
智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站。
1.2 智能变电站的特征
一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化是智能变电站的主要特征。高可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。
2 智能变电站的结构
对于智能变电站而言，其结构主要包括了三个层面的内容，即过程层、站控层以及间隔层。
第一，过程层。对于过程层而言，它主要是用来测量电力运行时的电气量，检测电气设备设施的运行参数以及操作控制执行与驱动。
第二，站控层。对于站控层而言，它主要是用量掌控整个智能变电站的实时信息，并不断做好数据库的刷新工作，保持历史数据库的有效性。当然，在此过程中，还要向智能变电站控制中心及时输送相关信息。同时，它还具有一定的操作控制功能、监控功能、参数修改的功能以及变电站故障分析与维护的功能。
第三，间隔层。对于间隔层而言，它的主要功能在于收集数据信息，加强控制与保护一次设备，并对采集、汇总的数据信息进行一定的处理。同时，它还能够实现承上启下的功效，实现过程层与站控层之间的有效沟通，从而确保整个智能变电站信息的安全性与可靠性。
在此过程中，联系智能变电站一次设备与二次设备的桥梁是过程层，它能够把一定的一次设备数据信息传送到间隔层，这样它就能实现对一次设备的有效控制与管理。同时，在这种情况下，间隔层还能够实现对一次设备的有效测量与检测。
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3 智能变电站一次设备智能化技术
3.1 智能化开关设备
伴随着经济的发展，科学技术取得飞速进步，各种新技术、新设备以及新材料在各行各业的发展建设中应用范围越来越广。为了满足现代电网系统开关设备的实际需求，电力企业综合使用智能化变电站一次设备，从根本上解决了传统开关设备不能满足电网系统需求的弊端，进而实现了电网系统的智能化。安装智能组件设置是工作人员必须高度重视的工作，通过智能化系统控制，工作人员几乎不用动手操作，一次设备在进行自动监控的过程中，综合使用报警系统、闭锁功能以及多种指令等，在更好地实现开关断开、关闭等操作的同时，还能进一步满足用户的实际需求。另外，智能化开关设备还能以温度为依据进行自动调节，该系统还具有语音提示功能，减少运行过程中因温度过高引发的问题。
3.2 变压器的智能化
变压器的智能化主要包括油色谱、微水、套管末屏绝缘、局放、接地电流、油温、负荷、环境温度、环境湿度的在线监测，实现对变压器油中溶解气体，油中微量水分，绕组局部放电，套管的介质损耗、电容量（电容型套管），本体及铁芯接地电流、负荷—温度变化情况、油温、油位、冷却器状态等的在线监测功能。油色谱在线监测可以通过色谱法在线检测变压器油中溶解气体，实时反映出变压器内部的过热和放电类型。微水在线检测可以检测油中水分含量，实时反映变压器油路或本体渗油或水冷却器内部渗漏情况。局部放电在线监测可以检测变压器内部各种放电缺陷。
3.3 监测和评价智能化
一次设备智能化是智能变电站的重要标志之一。采用标准的信息借口，实现融状态监测、测控保护、信息通信等技术于一体的智能化一次设备，可满足整个智能电网电力流、信息流、业务流一体化的需求。智能化一次设备通过先进的状态监测手段和可靠的自评价体系，可以科学地判断一次设备的运行状态，识别故障的早期征兆，并根据分析诊断结果为设备运维管理部门合理安排检修和调度部门调整运行方式提供辅助决策依据，在发生故障时能对设备进行故障分析，对故障的部位、严重程度进行评估。大规模间隙发电和分布式发电接入，要求电网具有很高的灵活性，而一次设备智能化是满足这种要求的重要基础。
3.4 维修和养护智能化
当前，变电站一次设备通过标准的信息语言，可以有效促进信息通信、测控保护以及状态监测的融合，这样就可以与智能变电站信息流、电力流以及业务流的一体化相适应。同时，在此过程中，智能化的一次设备可以在有效的监测体系下，对其自身的运行状态作出科学的评判，并及时发现其中潜藏的各种故障与问题。而它所分析出来的信息，又可以为设备的维修与养护部门的工作提供必要的依据。并且，在制定相应的决策时，还可以做好故障与问题的评估工作。另外，随着人们用电量的不断增长，电网运行的要求越来越高，必须要建立在良好的灵活性的基础之上，而针对这种情况，一次设备的智能化恰恰可以满足，它可以为电网运行的灵活性打下坚实的基础。
4 发展前景
新一代智能变电站采用智能化隔离断路器、模块化建筑、小型化设备，将智能组件、传感器与一次设备一体化设计。在变电站的结构布局方面，充分考虑系统转供能力，基于设备可靠性的提高和检修周期延长，对电气主接线和平面布置进行了合理优化；优化配串方案减少了断路器数量；保护控制层级更加完整、性能更加可靠，基于一体化平台的顺序控制、智能告警等高级功能实用化水平进一步提升，具有系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体等特点，相比较传统智能变电站，它占地更少、设备更加智能、建设周期更短、可靠性也更高。
总之，在社会主义市场经济快速发展的大环境下，变电站的智能化发展是社会发展的必然要求。智能变电站一次设备智能化发展要求相关部门在了解智能变电站的结构的前提下，明确智能一次设备在电网中的作用，从主变压器、智能化开关设备、电容性设备以及电子式互感器等组成设备运行的实际状况着手，对智能变电站一次设备智能化技术进行准确分析，为我国智能变电站的发展提供技术保障。
参考文献：
[1] 罗理鉴. 智能变电站一次设备智能化的研究[D]. 华北电力大学（北京）,2011.
作者简介：第一作者 朱静洁 国网江苏省电力公司经济技术研究院 工程师 注册电气师（发输变电）注册咨询师（投资）从事输变电工程建设管理。
第二作者 邱巍 国网江苏省电力公司无锡供电公司 工程师 硕士研究生从事输变电工程项目前期管理。
论文作者:朱静洁,邱魏
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/5
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