国核电力规划设计研究院有限公司 100095
摘要：现如今，科技发展十分迅猛，智能变电站作为新型的输变电系统，在我国智能变电站发展过程中占据非常重要的位置，对于变电站的安全稳定运行的助推作用非常大。因此，我国必须要对智能变电站的一次设备进行科学选择，以此提高变电站的工作效率。基于此，本文主要对智能变电站一次设备的选择和应用进行了研究，以供参考。
关键词：智能变电站；一次设备；应用
前言
电力是国民经济的重要组成部分，变电站是发电的重要枢纽，是整个电网安全稳定运行的关键环节。随着社会经济的快速发展，我国电网结构变得更加复杂，变电站运行方式的不断发展变革，智能变电站的出现，对一次设备的选择与应用提出了更高的要求。
1 智能变电站一次设备概述
1.1 一次设备工作原理
在智能电网运行过程中，传感器、智能网络两部分发挥的作用非常大。传感器主要是对各类设备的运行情况进行监控，保证各系统运行安全性，而智能网主要是获取、收集相关数据信息，借助各类数据信息优化电力系统。在数据收集时，利用智能网能够扩宽数据获取、采集范围，保证各类设备数据信息的准确性。智能电网智能化的实现与智能化一次设备的应用联系非常密切，一次设备主要是在信号变动、数据采集等几部分，对智能电网运行期间各设备的各项性能，即电气、绝缘等性能进行监控与分析，以处理各类故障问题[1]。
1.2 结构设计
智能变电站一次设备的设计是基于智能变电站概念、结构层面的。智能变电站同传统变电站存在差异，其还包含了信息部分。智能变电站电气部分是由传感器、一次设备等构成，而信息部分主要是借助各智能单元完成信息的采集、分析等。
2 智能变电站一次设备的选择
2.1 变压器
图1 变压器各智能化组件的功能
智能变压器是智能变电站使用最为普遍的一种设备，其不同于常规的变压器，能够进行一体化设计，将传感器的核心功能全面发挥出来。变压器内部隔层、监测层间能够进行互动，从而实现传感器的监测、保护等多项功能，能够实现变电站内部各类数据的数字与网络化。智能变压器的功能非常多，包含数据采集、信息贡献、主变信息在线或遥控采集等。若某设备出现故障，就能够在第一时间隔离故障部位，并实施保护，将获取到的故障部位信息传输至调节系统，调节系统通过对各数据的分析，进行初步判断，管理者结合判断信息进行下一步决策，解决设备故障问题[2]。图1为变压器各智能化组件的功能图。其功能体现如下：①数据信息的采集。采集主变本体运行数据信息，如油箱油位等信息，还能够有效获取分接开关位置、压力释放器状态等相关信息②冷却调控系统，可以结合顶层油温等各类信息，设计控制方案；③分解开关，主要利用主控器、智能组件相关指令，完成输出任务；④对主变信息遥测采集，并分析各类参数信息，进行准确评估，如电流、电压等信息；⑤通讯信息共享，依据有关要求，实现各智能组件的信息共享、传输[3]。
2.2 断路器
智能断路器也就是将各类智能电子装置的组件功能融合起来，将各组件的功能全面发挥出来，从而保证断路器的智能化。智能化断路器能够有效实现终端、检测等智能化，在具体应用时可以根据需要灵活地选择组件，并经过对一次设备及操作回路的一体化设计，优化智能断路器，以免在实际应用时出现三相不一致的情况，影响使用性能。图2为智能化断路器各组件功能。其组件包含合并单元、智能终端等，都能够根据系统操作要求，对各设备进行灵活地选择[4]。
图2 智能化断路器各组件功能
2.3 地理信息系统
在变电站中智能化的地理信息系统的功能是对设备位置、分合闸时间实施监控，同时，也能够对设备中电流的放电情况进行检测。该智能设备能够在设备外壳处产生电磁波并局部放电。这时，接地线就能够通过放电脉冲产生高频电压，其传播面积逐步扩大。局部放电现象的出现，能够使通道内的气体总量增加，这时，金属外壳表面就会形成表面波，使得六氟化硫气体(SF6）被分解，发光[5]。
1.4 避雷器
避雷针智能化功能的实现主要是将泄漏的电流转化为脉冲频率，以此保证避雷针监测的智能化。其在线监测的基本原理是：避雷针处在工作状态，接地电流能够作为设备电源，便于泄漏电流、脉冲频率的自动切换。在采取光纤取样的方式，以免发生避雷器泄漏测量问题。这里所说的光纤取样，也就是基于数据处理技术，检测避雷针运行的实际情况，并做出正确地判断。 3 智能变电站一次设备的应用
3.1 变电设备的智能化
智能变电站技术是基于高压配电设备智能化的，一次实现智能电网建设。一次设备智能化功能就是适时监测电力系统运行状态，全面控制电力设备，一旦发现故障问题能够迅速进行处理。而要保证变电设备的智能化，应该利用智能变电技术，将设备和电能传感器连接起来，从而进行一体化监测。而要实现上述内容，就应该分层控制变电站主体，实现信息的交互共享，从而更好地进行信息融合管理[6]。
3.2 高级变电功能的实现
①实时监测。智能变电站是基于计算机终端下，实现对设备的监控。这一过程实施的作用如下：能够在第一时间内获取电力设备运行各类数据信息，对变电装备的运行状况有一个全面的了解；实时检测变电站输入输出状态，以此提升数据采集效率和质量，使所获取的数据信息更加准确、有效，减少无效采集数据，为变电站的整体监测提供参考依据。但值得注意的是，在具体监控时必须要综合考虑变电站的运行要求、实际情况，对一次设备进行科学选择。②故障控制。故障控制具体体现在如下方面：先进的数据采集、处理、模型技术等的应用。数据采集技术的有效应用，能够保证数据采集的可靠性，并能严格依据工作要求，分析和处理数据；而在线处理与数据模型技术的使用，主要是对变电站的运行状态进行监测，对故障问题进行分析和判断。基于如上内容，工作人员只要在数据库中将正确的状态参数信息输入进去，就能够对设备运行状态做出评价。③智能报警。在智能变电站中报警功能的实现是基于智能分析、决策系统上的。其一，该系统能够在较短的时间内分析数据，为决策提供参考依据，还能够快速地判断故障产生的位置、类型，从而排除故障问题，以此提高故障判断的准确性。其二，该系统能够根据信息的强弱来判断故障的严重度。为了可以及时通知相关技术和监控人员，需要构建间隔报警机制，实现故障定时报警功能。
结语
总之，智能变电站是电网系统的一部分，为了提升变电站整体运行质量安全，在选择智能变电站一次设备时，应该综合考虑变电站的实际情况及设备运行状态，谨慎进行选择，这对于提高电网运行质量安全的意义重大。
参考文献：
[1]胡元潮,阮羚,阮江,等.基于改进TOPSIS法的变电站智能化改造评估研究[J].电网技术,2016,36(08):142-148.
[2]周井生.智能变电站一次设备在线监测系统的研究[J].中国高新技术企业,2017,8(12):145-147.
[3]郑开琦.新一代智能变电站一次设备模块化设计研究[J].科技创业月刊,2015,10(20):114-116.
[4]梁业青.智能变电站一次设备智能化的探讨和展望[J].科技广场,2018,6(08):332-338.
[5]尹骄.智能变电站一次设备的选择及应用研究[J].通讯世界,2017,5(20):118-128.
[6]丁雨薇,邓志国.智能变电站一次设备的选择及应用研究[J].通山东电力研究,2016,8(12):335-339.
论文作者:陆琪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/21
标签：变电站论文; 智能论文; 设备论文; 信息论文; 功能论文; 故障论文; 数据论文; 《防护工程》2018年第32期论文;