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摘要：随着经济社会的飞速发展，电力一次设备智能化对于我国电力企业发展的重要性日益突显。电力一次设备智能化被纳入电气自动化范畴，是电力相关产业不断转型、提升生产力的基础智能变电站是具有环保、先进、稳固、集成、节能等高级应用功能的现代变电站，智能变电站作用的发挥有利于提升电力生产和使用效率。以智能变电站基本定义和主要特性为切入点，切实做好电力智能化设备应用，深入挖掘能力优势。
关键词：电力一次设备；智能化；设计；发展；分析
1导言
经济社会飞速发展，旧的生产力体系被打破，电力系统也在市场经济压力下经历着深刻的变化。电气自动化是电力系统改革的主要阵地，电力一次设备智能化被纳入电气自动化范畴，是电气自动化改革的具体实例，其设计与发展进程深刻的影响着现如今电力系统改革进程，对这一课题的研究正在全行业如火如荼的展开。
2智能变电站基本定义和特性
现代智能变电站具备先进、节能、环保、稳固等特点，它具有高级应用功能，充分利用了网络信息平台，进行数据收集、输送和维护检测，等等，网络技术的应用还结合实际需求，实现电网智能化调节、在线分析决策、实时自控等高难度的应用。智能变电站的重要特性表现在以下几个方面：一次设备智能化、信息交互准确化、系统高度集成化、分析决策在线化、保护控制协同化。性能较为完善的变电站设备为变电运行创造了坚实的基础，正因如此，综合分析与自动协同控制能力已经成为变电站智能化最为重要的标志之一，也是数字化信息设备不断发展的成果，智能化实现了设备功能的集成，增加了设备应用性能。
3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，
4互感器智能化
变电站中最为重要信息来源是互感器，而互感器的智能化主要表现在安全、准确测量以及自我诊断。电子式互感器具备了数字化、光纤化以及准确化三个要素，也是未来互感器智能化发展的主要方向，电子式互感器如图1所示。电力系统光学电流互感器的技术基础是零和式光学电流传感技术，其突出优势体现在精度高、保护输出优良、绝缘水平高、电磁兼容性和实用性较强等，且具备入网资格，也已经投入生产线。激光供电型110kV光电电流互感器通过信号转化技术实现了光纤传输，且绝缘性能较高，可有效抵抗电磁的干扰，且测量时频带较宽，动态范围大，可满足当前电力系统智能化的运行要求。
图1电子式互感器原理示意图
5电力一次设备智能化设计的内容
5.1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。
5.2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。
6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。
7电力一次设备智能化在具体配电系统的中应用
依据架设方式分类，我国配电网络系统主要分为城市配电网与乡村配电网两大类，其中城市配电网采用电缆网形式，乡村配电网采用架空线方式。旧有的配电系统由于缺乏智能模组，缺乏自控能力与自动通讯反馈能力，电力一次智能化设备的引入使得配电系统具有了自控能力与自动通讯反馈能力。在一次设备智能化基础上，融合二次设备功能，将配电终端设备与一次设备完美衔接，实现众多原本无法实现的功能，如全网管控、远程控制等。与此同时，设备兼具有现场总线通讯的能力，实现了通讯的物质连接的极大扩展，延拓了电力通讯定义；通过与总线系统的对接，实现了复合调度，打破了传统的单线调度体制。总而言之，电力一次设备智能化在具体配电系统的中应用广泛，极大地提升了配电网络的安全性、可靠性，并降低了人工陈本与运营成本。
8结论
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。
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论文作者:于辉,陈云宾,田斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/20
标签：设备论文; 电力论文; 变电站论文; 系统论文; 互感器论文; 电力系统论文; 能力论文; 《电力设备》2018年第4期论文;