变电站电气一次设备智能化问题的研究

林强

摘要：变电站是保障电力供应的关键环节，是完成高低压转换和输出功率转换的关键设备。在智能变电站中，智能化电力网络建设是必不可少的阶段。将一、二次设备进行无缝连接，完成设备的智能化，是建设智能电力网络的必要条件。目前，虽然一些一次设备已经完成了初步数字化，但由于一次设备的传统性，还有很多专业问题需要专业技术人员来解决。本文分析了变电站电气一次设备智能化发展的相关关键问题。

关键词：变电站;电气一次设备;数字化

前言：随着社会经济的快速发展，社会发展对电力的需求越来越大。电能是社会经济发展水平的重要标志。社会的发展离不开电力生产、分配及输送。变电站的科学运行对于当今社会经济发展具有主要的现实意义。变电站除了负责转变电流外，还需要解决在日常运行中出现的一些问题。在变电站中，电气一次设备一般由变压器、互感器、可控电抗器和开关组成。为保证电气一次设备智能化改造和发展，应增加智能化科研投入，并实施相关推广对策，以提高电力行业作业的效率。

一、变电站电气一次设备智能化发展现状

1.1 变压器

变压器作为供电系统运行的基础部分，可为电力网络提供运行保障，并可进行分级式供电。目前，初级一次设备仍包含在电网系统中，其智能化发展还需要一段时间的磨合，以保证电力网络智能化与结构化有效衔接。智能化变压器是在智能控制系统中，能够与其他机器或基于互联网的系统进行交互的变压器。内置的各种传感器和执行器在智能部件的控制下，对变压器的各种主要参数进行全自动在线检测，完成对变压器运行的综合分析和故障检测，确保变压器在安全、可靠、的情况下运行。它可以与其他系统实时交互信息内容，同时接收其他系统的相关数据信息和命令，并调整必要的运行条件。智能变压器的主要技术特点： ①智能化精确测量，对变压器情况进行就地科学分析，通过互联网完成资源共享。 ②控制数字化。变压器的运行是基于互联网完成的。 ③ 数据可视化。对检测信息的内容进行分析，以可識别的形式展示结果。 ④功能集成化。实现精密测量、操作、检测、维护一体化。 ⑤ 信息互动交流。通过互联网，完成与站控层和过程层系统的资源共享。

1.2 互感器

智慧能源中的智能电力网络可以实现智能化测量、操控数字化、数据可视化、功能集成化、信息交互等。这一总体目标的实现以电流和电压的准确测量为基础。互感器是变电站运行中实现信息智能化的主要设备之一。它在电网动态观测、提高继电保护装置的稳定性方面具有关键作用，可以保证电力系统稳定运行。变电站中互感器的关键作用是准确测量数据信息、检查诊断问题等，为保证电网系统测量数据信息的准确性，互感器需具备精准性、光纤性、数字性等功能。这样才能实现电网运行过程中对数据和信息资源的精确搜索。目前互感器普遍采用零和技术，使电压互感器从技术性转向实用性，并具有绝缘性、电磁兼容、系统安全保护、精准度高等特点。同时在信号变换技术的应用下，可以减少电磁辐射的危害，提高测量精度、检测范围等，进一步推动电力系统智能化发展。

1.3 可控电抗器

可控电抗器可以对电力网络系统中的高压进行调整，以提高电网中电能传输效率，提高输出功率补偿功能，增强系统稳定性。在控制技术和电子信息技术的应用下，可以对电抗器设备进行实时监控。信息内容快速传输，可以提高设备的响应速度，以便将电力系统参数保持在一个稳定的状态。

1.4开关设备

开关设备主要有智能断路器、组合开关设备等。从智能断路器层面来说，它是电力系统工作的关键安全保护机构。它以电子信息技术、数字技术、传感器技术等为主导，发展智能化，以达到联动操作模式。与传统断路器相比，智能断路器拥有先进电子信息技术的支持，可以让数据信息在系统中进行反馈式传输和响应式传输，并进行精准监管。从组合开关设备层面来说，它一般包括短路模块、变压器控制模块、接地设置、保护设置、终端设备等。利用信息技术、传感技术，对系统主要运行参数进行调节，并根据传输方式进行研究，从而保证开关系统内各项模块的基准化操作。

二、变电站电气一次设备智能化发展中存在的难点

2.1 技术难点

目前，我国用电需求不断增加，加大了电力行业的运行压力。同时，电力网络覆盖的布局也基本形成。在向智能化发展的过程中，会对现有的电力网络系统进行技术创新，从而增加整体工作量。此外，我国变电站电气一次设备智能化纵向发展还不够，其主要原因是技术

发展的阻碍。处理此类技术问题最有效的方法是引进外部技术，并与我国电力网络系统相结合，提高电力系统的运行效率。但是，整个过程涉及技术专利，在技术无法达到理想效果时，需要聘请专业维护人员。

此外，引进技术后，中国的操作系统、电力设备也无法立即与技术相融合。因此，需要在大量时间进行磨合，以保证供电系统能够稳定运行，为电力传输提供安全保障。技术进步是全球性的难点之一，即使是拥有先进科学技术的国家，也需要一定的时间来进行研发，才能保证这项新技术的完美发展，增强自身科学研究的综合实力。针对变电站电气一次设备智能化的发展，需要向员工普及先进技术，同时制定统一的技术标准、机器设备标准、系统主要参数标准等。其次，各厂商采用建模的形式，进行资源的统一配置，以扩大技术覆盖面积。我国也将加大对相关技术研发的投入，以提高电力系统的技术改造和发展效率，规范电力行业的运行行为。

2.2 智能化问题

随着科技进步的不断完善和发展，电力网络系统普遍选择智能化模式，以便提高系统运行效率、电力传输质量等，为电力行业创造了经济价值。但目前，智能化电力网络系统在运行过程中还存在一些问题，如智能供电系统、跳闸方式、电能分路传输模式等等。此类问题只有在电力系统运行过程中才能逐步发现。在互感器应用过程中，出现问题的首要因素是高压侧供电状况。因此，互感器的发展应以技术发展为主导，提高设备的性能。

2.3 营销推广问题

变电站电气一次设备的型号规格、主要参数等具有多样化特点。每组电气设备的性能指标、质量等都存在一定的差异。此外，各种优秀技术和生产工艺的结合，将增加商品成本，增加电气一次设备的营销和推广难度。因此，专业技术人员应进一步优化设备，提高技术与设备的契合度，为电力网络系统的智能化发展奠定坚实的基础，从而提高营销效率。

2.4 寿命问题

作为电气一次设备的应用标准，使用寿命关系到电力传输的效率、电能传输的质量。目前，电子元件的使用寿命普遍低于设备的使用寿命。当电子元件被破坏时，电力网络系统将在不连续的标准下运行，导致设备中其它相关元件损坏，从而增加电气设备的运行压力。因此，应加强开发范围，在原材料、加工工艺、加工技术等方面进行调整，提高设备的使用寿命。

三、一次设备智能化发展方向

针对上述技术缺陷和设备自身性能缺陷，电气设备智能化开发设计具有巨大的发展潜力。电气一次设备的智能化要不断完善不同行业之间的协同技术问题。为了应对使用寿命短问题，需要从产品本身的设计、制造和改进入手，以提高设备的使用寿命和稳定性。作为变压器智能化发展的另一种可能方式，电力电子变压器现阶段使用的电力电路结构比较复杂，稳定性较低，损耗较大。因此，可以加强对电子变压器线路结构的研究;此外，还可以加强对电子变压器控制方法的研究，获得既能进行转换能量又能提高电能质量分析的方法。对于可控电抗器而言，其智能化发展的潜在需求是具备自我诊断的能力。对于开关而言，限制其使用寿命和设备性能的主要原因有两个：一是电弧对触头材料的侵蚀，二是运行过程中的能耗。

四、結语

总的来说，随着技术的不断进步和对电能需求的不断增加，电气一次设备智能化发展是必然趋势、但是由于智能化系统自身的问题以及技术不足的问题，要想完成真正意义上的智能化发展，还需要很长时间，只有坚持不懈，才能真正实现智能化发展。

参考文献

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