智能变压器自适应运行的研究

徐占宝 田文慧

（1.保定天威集团特变电气有限公司，河北 保定 071056； 2.保定保菱变压器有限公司，河北 保定 071056）

我们都知道智能变压器其至关重要的意义，就在于能够控制发输配电系统中的电流、能够主动调节电流的输送。因此它也理所当然的成为了电网领域最为核心的技术领域和空间。现代社会已经全面进入到智能电网时代，因此作为智能电网核心的智能变压器技术（包括生产、运行、维修）也开始受到了充分的行业认可及重视。对智能变压器而言，其运行状态以及负荷状态是变电站相关信息中最为重要的，因此如何保证智能电网变电站正常运行，进入自适应运行状态就十分具有研究价值。

1 智能变压器的基本概念

1.1 什么是智能变压器。所谓的智能变压器，指的是通过以传感器为核心部件，能够充分采集自身所有相关运行状、控制状态的信息智能化可自适应器件。其可以通过其安装的智能组件，将之采集到的信息进行一定自主性的处理，已使最终形成的结果趋于智能化，最终转化为一种变压器的智能控制，智能变压器为电网优化运行提供着源源不断的至关重要的信息支撑。

1.2 基本结构和功能。我们可以将智能变压器的机构基本概括为两部分，那就是：变压器本体本身，加上变压器本体的传感器、控制器（可内置，可外置。由于智能变压器的功能，我们也可以将智能变压器理解成一种可以实现对电网变压器进行控制、计算、在线监测操作的智能组件。具体来说，智能变压器可以做到精确的向工作人员提供当前的状态信息，以此来实现一种远程的控制，最终可以延长一起的使用寿命周期，降低各类费用，不仅如此，比之于一般的变压器，智能变还有其他类似传感监测、信息通信甚至是故障检测等其他高性能功效。

2 智能变压器的自适应运行

2.1 自适应运行的含义。我们可以将智能变压器的自适应运行过程理解成以下步骤。首先，通过配备各种基本的传感器，做到全时段性收集有关运行状态的基本信息，这本身就包含了各类电力参数信号以及各类非电力参数信号。其次，将其所收集到的各类信息依照是否重要的等级放入通信网络。再次，通信网络就可以依据不同的状态信息将之分别送达至或近端或远端的电力控制位机上。最后，由相关技术工作人员将所采集到的不同信息进行整合，最终获取到变HI器的各类实时运行状态信息。

2.2 国内外基本状况。事实上，相当多的发达国家（英美法德日）对此类的传感技术一直都非常非常的重视，早在20世纪的80年代左右，美国在相应技术领域就已经达到了相当的水准，其甚至还成立了国家技术小组，用以专门研究此类技术工作。与之相比，我国的相应领域起步较晚，虽然20世纪60年代中期开始尝试涉足传感器制造技术，也陆陆续续在四川等地建立了几个的相关产业传的生产基地，但始终由于支链产业——半导体技术的严重落后，无法达到理想的要求，直到70年代末，有关监测技术才真正切实在应用中得以实现。

3 自适应运行之专家在线系统

3.1 网络预测。网络预测系统，有着相当好的容错能力，及非线性的映射能力，非常适合用作短期的预测。特别是其中的专家系统，在一定的领域里，甚至能做到模拟人类中专家的水平来处理这些领域中复杂问题。这项技术的关键在于建立一个充分的知识库，由于这样做可以产生很多好处，例如更好地进行判断及决策，专家系统是现在技术领域内最为适合诊断故障的系统，按照基本规则不同，我们可以将专家系统分为推理规则类系统和和推理事例类系统。其中，RBR系统是根据规则知识库进行推理工作的，但是由于这样一个规模的知识库的建立需要这个领域专家反反复复交换意见才可能形成，因此这样一个判断推理不排除其不全面的可能性；与之相应的CBR系统则是根据事例匹配操作来得到答案的，但是同样也由于CBR的学习速度不快，往往做不到适应实时性的要求。

3.2 故障诊断。目前来看，有关电网故障的诊断通常都会采用RBR系统，因为它是的工作原理是依据开关以及保护装置的不同动作信息种类来确定故障类型的，因此其反应速度是非常让人满意的，且如果规则适用正确的化，这个系统的稳定可靠性也是很高的。与之相比的话，CBR系统就会显得无比缓慢了，加之如果事例库又不能很好的选取事例时，就会大大拉低整体的系运行速度，甚至影响可维护性。

4 自适应运行之电能质量调节

4.1 基本原理。所谓的电能质量，指的是通过电网供给各类用户电能的整体品质。对于一个交流电网而言，其理想的状态是以标称频率以及标准电压对持续稳定地为用户端供电。当然，在现实中，这种绝对理想的状态不可能存在，也正是因此才产生了有关电能质量的理念。而所谓的电流反馈，指的就是对电流控制的形成的反馈信号，它属于直流信号，如果在已经设定好的参考电压之下，我们可以结合反馈电压和n级控制器，最终得到我们需要的等效有功电流。

4.2 重要意义。我们都知道，在现如今大环境面临严重能源、环境问题的情况下，对新能源、可再生能源的开发已经成为了不可逆转的趋势。同样，对于我国的电力行业而言，我国同全世界一样，都在努力攻克研究有关清洁能源的并网问题，因为这除了会产生配电方面的困难以外，还会产生电能品质恶化这一严重问题。这样一来，智能变压器的电能质量调节功能就被凸显出来了。通过上面的描述，我们可以得出结论，无论电能质量受到怎样的干扰，通过智能变压器的调整之后，都能够做到输出稳定的、良好的平衡电压，这已经做到了为新能源的并网技术提供了强有力的技术支持。

结语

智能变压器作为智能电网的关键技术，自其自适应系统的建立至今，已经由各类微电子技术、电力电子技术和控制技术不断发展扩充。随着新一代电子互感器的发展，电网系统对智能变压器的要求也会逐渐提升，与之相应未来课题的关键词一定在于高效、可靠以及智能化，这都是未来要努力攻关的大方向。

[1]周广宇，李琪.智能变压器所用组件简介[J].变压器，2012（05）.