智能变电站一次设备的智能化运行分析

鲁星星

智能变电站可以最大程度地满足新时代的要求，对智能变电站一次设备智能化进行分析，并对智能变电站一次设备智能化未来发展情况进行展望。

自动化;变电站;一次设备;智能化

近年来，智能变电站的建设不断增加，全面提高了电力服务水平。智能化变电站主要是采用先进性、可靠性、集成性以及环保性较强的智能设备，基于全站信息数字化和通信平台网络化以及信息共享标准化建设原则，实现了自动化信息采集和测量以及控制等多种功能，并且具有能够支持电网实施自动化控制和智能化调节等高水平功能的变电站。智能化变电站投入运行后，将会有效提高电网运行的水平和效益，有着重要的意义。

从变电站智能化发展现状来说，一次设备智能化发展情况如下：

（1）电力变压器智能化。对传统变压器进行改造，实现智能化，有着很大的困难。通过在装置本体智能终端，集成装置本体保护功能，同时在330kV以及以上电压等级的变压器装置中，设置相关传感器以及智能组件，比如变压器油气和微水监测传感器等，最终实现设备智能化管控和动态化管理。不仅实现对变压器装置本体的智能化保护，还增强了变压器装置运行整体的稳定性，减轻了后期运维工作量。

（2）开关设备智能化。使用的智能断路器，属于基础设备，在电力系统控制实践中发挥着重要作用，能够保证系统整体运行的安全性。基于传感技术和微电子技术等的整合，全面提高了断路器的智能化水平，增强了系统智能化控制效果。通过计算机技术和传感器技术的有效集成，实现对断路器运行状态的自动化监控以及诊断。新技术和新材料等的广泛应用，促使断路器装置容量不断增加，电压和体积变小，智能化水平不断提高。使用的智能开关组合设备，同样集成了传感技术和电力电子技术等，实现了高水平的智能化控制。具体应用中为其提供数字化平台，实现了自我参数检测，同时能够进行整体评估和报告。

（3）750智能变电站特点

第一，电气一次设备智能化。断路器加装机械、气体、局放状态监测单元和智能终端，实现测量数字化、控制网络化、状态可视化。主变压器嵌入油色谱、局放等传感器和智能终端，采用智能通风系统，节能15%。第二，全站采用电子式互感器。750kV采用罗氏线圈电子式电流互感器，330kV采用罗氏线圈、全光纤式电流互感器，方便维护检修，改善互感器电磁特性，提高保护测控装置性能，提高安全可靠性。第三，统一状态监测平台。采用离线和在线相结合的方式，采集一次设备关键状态信息，可实现一次设备状态检修。第四，优化二次设备布置。整合监控、五防、保护、在线监测等系统，智能终端就地安装，减少功能冗余房间。主控楼由两层优化为单层，全站减少建筑面积20%。第五，统一通信网络标准。全站采用DL860（IEC61850），实现了二次系统设备之间的通用互换和互操作。第六，数据采集信息化。模拟量、开关量采集传输网络化、数字化。相比常规变电站，控制电缆减少50%，电缆沟截面减少三分之一。

2.1案例概述以某变电站改造项目为例，通过改造前对综合自动化系统或者RTU的综合评估，确认需要进行改造的变电站和改造方案。现结合110kV变电站及其一次设备改造，进行相应的分析，总结一次设备智能化运行的效益和优势。一次设备的改造方案自动化变电站的改造升级中，对一次设备进行改造，需要进行部分设备的本体更换，推广使用智能化设备。对不进行本体更换但需要增加状态监测传感器的设备，所选的传感器不可以影响设备正常运行，同时状态监测功能应该在智能组件中实现相关设备运行状态信息数据的存储以及预诊断。基于资源高效利用的基本原则，对可靠性以及稳定性比较差的设备，采取本体更换的方案进行改造。运行状态比较平稳的设备，则按照设置状态监测传感器的

方案进行改造。

2.2一次设备智能化运行效果从变电站实际运行情况来说，一次设备智能化运行效果较好。具体体现如下：（1）提高了设备管理水平。实现了一次设备智能化后，运维工作者能够全面掌握设备运行的情况，精准判定设备运行故障隐患，提高了设备检测以及运维工作的效率，全面提高了设备维护质量，增加了设备使用寿命。实现了设备智能化功能，强化了电气设备运行的管控，全面提高了设备运行的效率，有效减少了运维成本。（2）优化了系统调控。集成运用计算机技术以及精密传感技术等手段，实现了一次设备的可视化检测以及调控，高效检测电力系统运行和设备的状态，结合具体情况，采取相应的处理，达到了科学高效调度的水平，减少了盲调的发生。（3）全面提升了运行系统的智能化水平。作为变电站重要组成部分的一次设备，其智能化水平得以提高，对提升整个系统运行智能化水平，有着重要的意义。借助智能化技术手段，能够实现对各类电气设备运行的精准评估，对落后的设备进行升级，推动设备管理和电力系统调控一体化的加速推进，能够全面提高变电站的综合管理水平。目前来说，我国自动化变电站的智能化水平不高，处于起步阶段，推动电气一次设备智能化运行，集成各类现代化技术手段，全面提升设备整体运行的可靠性，减少运维成本，达到环保节能运行的水平，进而全面提高变电站的智能化水平，有着重要的意义。

3.1合理选型和配置从自动化变电站的升级角度来说，实现一次设备的智能化，要做好设备选型以及配置的把控。设备的选型要达到以下要求：（1）灵活性。为了能够适应智能变电站的发展，要灵活配置智能化组件以及终端等，除了达到数字化管理、网络化管理以及可视化管理的基本要求外，还需要达到调度管理和其他管理的技术要求。（2）可接入性。设置具有标准化的物理接口以及结构，便于以太网接口和外部系统的通信接入。除此之外，要有着较强的即插即用功能，便于多个传感器信息采集以及接入。（3）可靠性。使用的智能化一次設备，要有着很高的可靠性，可以达到电力供应的基本要求。除此之外，绝缘水平以及耐压等级都必须要达到入网检测要求。（4）经济性。使用的智能化一次设备，除了要达到节能环保以及降耗的基本要求外，还要具有不错的经济性，体现在安装和运维检修等多个方面。

3.2做好系统组件的设计以断路器为例，要做好以下层面的设计把控：（1）终端智能化设计。借助终端智能化功能，可实现对设备运行状态监测数据信息的高效接收，并且实现对输出信息的有效隔离，能够高效处理各类信息。若想达到上述水平，要做好此部分的设计把控。在整体回路设计环节，要做好组件的修正，将其运用到系统内，增强设备运行整体的稳定性。（2）合并单元智能化设计。基于科学规律，电流信息的采集和输出以及传送，合并单元发挥着重要的作用，能够起到稳固防护的积极作用，提高了信息处理的迅速性和及时性以及准确性水平，因此要做好设计的把控。（3）优化在线智能化设计。从智能化设计层面来说，需要完成各类检测任务，比如SF6气体密度的检测以及存储状态检测等。智能化设计的把控关键为实现实时在线检测。目前来说，使用的断路器监测方法主要为机械性监测方法和密度微小监测方法。在设计实践中要结合实际情况，合理选择监测方案，做好全面的把控，最大程度上保障自动化变电站的智能化水平，促使变电站效益目标的实现。

综上所述，自动化变电站的一次设备智能化运用，发挥着积极的作用，具有推广应用价值。从运用实际来说，若想发挥其功能作用，要做好以下方面的把控：终端智能化设计;合并单元智能化设计;优化在线智能化设计。

[1]赵煜.智能变电站一次设备的选型及应用[J].电工技术，2018（21）：124-125+127.

[2]关瑞荣.浅论常规变电站智能化技术改造[J].煤，2018，27（09）：88-89.