摘要：现阶段，我国电力事业正不断朝着智能电网的方向发展，通过相关技术人员的不断努力，我国变电站的二次电气设备基本实现了智能化，但是一次设备却还没有完成。虽然某些一次设备也实现了初步智能化，但是出于一次设备的传统性，还有许多技术问题需要攻克，因此要想真正实现变电站电气一次设备的智能化，需要各方面的人员极力支持。基于此本文主要针对变电站电气一次设备智能化问题进行分析和讨论。
关键词：变电站；电气设备；智能化；一次设备
1、变电站电气一次设备智能化重要性
电力系统运行中，变电站作为电力网络中的重要节点，用于变换电压、接受和分配电能，将各级电压电网联系在一起，在整个供电系统运行中起到非常重要的作用。随着我国科学技术的快速发展，在变电站方面逐步运用相关的智能化技术，以利于未来电网逐步实现智能化的进程。
变电站中电气一次设备，直接参与生产、变换、输送、分配电能，基于一次高压电气设备的自动化，对基础设施进行自动分析和控制，并进一步监测自动化，以使系统实现自动报警的过程。变电站电力系统监测中，一次设备智能化，起着管理方面的特点，起着监控以及调节的作用。而如何确保智能化系统的电网工程可以稳定安全地运行是个问题，需要加大研究变电站电气一次设备智能化问题的力度，促进变电站电气一次设备智能化水平的提高。在智能电网中，变电站作为发电、输电、变电、配电、用电和调度6大环节中重要一环，扮演着举足轻重的角色，智能变电站中一次设备的智能化是基础，为促进了电力系统更加稳定，更加安全的运行，需要深入研究电气一次设备智能化。
2、电气一次设备智能化功能分析
2.1、断路器智能化
断路器作为变电站最重要的控制元件，作为电力系统继电保护重要终端设备，断路器智能化给变电站智能化提供重要支撑。智能化断路器是在现有断路器的基础上引入智能控制单元，采用由数字化控制装置组成执行单元，代替常规机械结构的辅助开关和辅助继电器。基于电力系统自动化领域全球通用标准IEC61850，通过光纤网络实现与断路器操作机构的数字化接口。可精确控制断路器关合闸时间，根据工作条件自动调整开断性能。采用微机处理器数字化控制系统的智能终端集成于断路器智能控制柜内，可实现远程和现地控制，可独立采集运行数据、检测设备缺陷和故障等。并使一体化设计断路器全面实现无缝组件功能集成，对智能电子装置传感器的信息进行全面地整合，在最大程度上实现断路器的智能化，以微处理器为中心的系统取代传统的机电系统。断路器智能化组件的基础功能，其不止在合并单元和终端智能化功能上存在，而且也存在于在线监测智能化功能方面，在整体组合中，要把一体化设计操作回路做好，并优化控制回路进一步简化二次回路。
2.2、互感器智能化
变电站中的一个关键组成部分互感器，作为一次电气测控系统的信息源，涉及到设备状态检测、故障诊断、电能质量检测、电能质量治理。
传统CT具有复杂的绝缘方式、体积大、CT动态范围小、易发生磁饱和、二次侧不能开路、精度易受负载影响。PT易产生铁磁谐振，输出形式为模拟量输出。而电子式互感器，作为数字化变电站的关键的底层一次设备，没有铁心，无磁饱和现象，提高了故障测量的准确性。且高低压完全隔离，绝缘结构简单，安全性高。不存在CT二次输出开路及PT二次输出短路的危害。适应计量和保护数字化的发展方向。电子式互感器的输出形式是高精度的信号，不再是能量形式的输出，不要求负载能力。传输光纤化，数字化。电子式互感器实现自身的状态检测，提高可靠性；通过高准确度、宽频的电流、电压测量，为其他一次设备的状态检修提供更多可靠的信息。
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根据国际电工委员会制定相关标准，电子式互感器的组成包括其它使用电子设备的互感器和全部光电式互感器。其中的激光供电型110kV光电电流互感器采用的是信号转化技术，通过光纤传输，它具有电磁干扰小、范围广、测量频带宽、绝缘性高等特点。那么电力系统光学电流互感器使用的是零和式光学电流传感技术，它所具有强绝缘性、高电磁兼容性、高精度和保护输出优质等优点，适合应用于智能变电站。
2.3、变压器智能化
电力变压器智能化是指在电力变压器上附加综合智能组件，附加的变压器综合智能组件通过变压器状态传感器和指令执行元件，实现变压器状态的可视化、控制的网络化和自动化，为智能变电站提供最基础的功能支撑。附加的变压器综合智能组件并不改变电力变压器的基本技术原理。综合智能组件与变压器主体进行一体化的统一设计，成为电力变压器不可或缺的一部分，承担了过程层和间隔层全部计量、检测、测量、控制、保护等功能。智能变压器由变压器本体和综合智能组件组成，变压器与综合智能组件之间通过传感器和控制单元连接，三者合为一体成为智能变压器。智能组件包含测量、控制和监测等基本功能，根据工程实际，可以包含计量、保护等扩展功能。
变压器各种参数信息通过植入智能单元，运行过程中利用传感器收集包括油温油压、局放、瓦斯、绕组温度、冷却器、负载情况、高中低压侧电压电流等实时信息，通过光纤将变压器的实时信息汇集到智能组件柜，并对电压、电流、功率、三相不平衡矢量、谐波等进行自动分析，通过网络与其他系统实时交换信息。由智能组件通过联网给控制箱内的控制器发送指令实现对变压器的调节，以调整变压器自身的最佳运行状态。
3、电气一次设备智能化升级
变电站的利用，电能量运输中的电力资源就完成高低压之间的转化，而且完成了输电功率的分配。变电站电气一次设备实现智能化升级，可通过以下两方面入手。
3.1、发展技术的集成和融合
比如互感器智能化的过程中，就要做到安全性强、测量准确、可以实现自我诊断等的目标；但是电力系统中的光学电流互感器可以利用零和式光学电流传感技术，不但电磁兼容性高、输出有保障、绝缘性能好，而且测量精度更高以及安全有保障。因为电力电子器具有质量轻及体积小等优点，所以广泛地应用于电力电子变压器中，它实现了更加灵活地布置于分布式电源系统中；断路器的智能化就要有多项技术(传感技术、信息技术以及微电子技术等)的综合应用，更好的操控效果才能实现。
3.2、智能化设备的参数检测、就地综合评估和实时状态报告
例如智能开关在微电子技术、传感技术以及电力电子技术的帮助下，就可以实现其他电气设备的智能化控制，可以为其提供数字化平台，及时地评估各项技术的应用情况和电气设备的智能化效果，而且提高了电子设备的使用寿命，可为智能化的推广提供有利条件。
总之，变电站从功能上讲主要是改变电压、控制以及分配电能的场所。电力系统在运行中，变电站具有非常重要的影响力，在供电系统的稳定运行上有着不容忽视的作用。科技发展带动了大量的智能化技术逐渐在变电站中有了更为广泛的应用，也使变电站逐渐朝向智能化的方向发展。在建设智能电网时，数字化变电站中智能化一次设备在其中发挥着重要的作用。
参考文献
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[2]王慧.变电站电气一次设备智能化问题探讨[J].科技创新与应用，2015，36:172.
[3]李润莹.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].中国高新技术企业，2013，20:119-120.
论文作者:于小丰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/23
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 断路器论文; 变压器论文; 电气论文; 互感器论文; 《电力设备》2017年第26期论文;