一次设备智能化技术
时间：2012-04-2415:10:19来源：作者：
0引言
智能变电站是智能电网的重要建设环节。保证电网安全稳定是一个系统工程，取决于
诸多因素，不是单靠提高变电站的智能化就可以实现的。变电站的安全稳定运行是与变电
站接入方案是否可靠、系统网架是否合理、运行方式是否合适分不开的。必须明确“智能化”是确保电网安全、可靠、经济运行的手段，而不是目的。智能化不能牺牲电网原有的安全性、可靠性和经济性。
智能变电站与数字变电站的区别如下：(1)一次设备状态监测与一次设备智能化;(2)一
体化信息平台与智能高级应用;(3)辅助系统智能化。
1智能变电站的定义
智能变电站的如下定义：由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基
本功能。并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高
级应用功能的变电站。
2智能变电站的特征
智能变电站的特征：一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化。智能变电站是智能电网的重要组成部分。高
可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键，设备
信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。
3智能变电站的结构
智能变电站设备分为过程层、间隔层、站控层。
(1)过程层：指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分3类：电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测;操作控制执行与驱动。
(2)间隔层：其设备的主要功能是汇总本间隔过程层实时数据信息;实施对一次设备保护控制功能;实施本间隔操作闭锁功能;实施操作同期及其他控制功能;对数据采集、统计运
算及控制命令的发出具有优先级别的控制;承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道
的冗余度，保证网络通信的可靠性。
(3)站控层：其主要任务是通过2级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实
时数据库，按时登录历史数据库;按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调
度域控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有(或备有)站内当地监控，人机联系功能;具有对问隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能[1]。
过程层设备是联系一次设备和二次系统的桥梁，为间隔层设备提供一次设备的数据，执行间隔层和站控层对一次设备的控制、调节等功能。间隔层设备完成对一次设备的测量、控制、保护、计量、检测等功能。智能组件以测量数字化、控制网络化、状态可视化、功
能一体化、信息互动化为特征，集成了过程层和间隔层的部分功能，具备测量、控制、保护、计量、检测中的全部或部分功能。高压一次设备与相关智能组件的有机结合构成了智
能化一次设备，这种有机结合可以是独立运行的高压设备加外置的智能组建，也可以是高
压设备内嵌部分智能组建再加外置智能组件，还可以是高压设备内嵌相关智能组件。智能
组件是一次设备实现智能化的主要途径。
4一次设备智能化
变电站设备主要包括变压器、断路器、互感器、母线等一次设备和变电站自动化系统、辅助系统、智能组件等二次设备。
一次设备智能化是智能变电站的重要标志之一。采用标准的信息借口，实现融状态监测、测控保护、信息通信等技术于一体的智能化一次设备，可满足整个智能电网电力流、
信息流、业务流一体化的需求。智能化一次设备通过先进的状态监测手段和可靠的自评价
体系，可以科学地判断一次设备的运行状态，识别故障的早期征兆，并根据分析诊断结果
为设备运维管理部门合理安排检修和调度部门调整运行方式提供辅助决策依据，在发生故
障时能对设备进行故障分析，对故障的部位、严重程度进行评估。大规模间隙发电和分布
式发电接入，要求电网具有很高的灵活性，而一次设备智能化是满足这种要求的重要基础。
把一次设备智能化的信息传输至信息一体化平台，建设变电站状态监测系统，智能变电站通过状态监测单元实现主要一次设备重要参数的在线监测，为电网设备管理提供基础
数据支撑。实时状态信息通过专家系统分析处理后可作出初步决策，实现站内智能设备自
诊断功能。
智能组件是一次设备智能化的核心部分，对智能组件应有如下要求：
a智能组件的投入和使用不应改变和影响一次设备的正常运行;
b智能组件应能自动连续地进行监测、数据处理和存储;
c智能组件应具有自检和报警功能;
d智能组件应具有较好的抗干扰能力和合理的监测灵敏度;
e监测结果应具有较好的可靠性、重复性以及合理的准确度;
f应具有状态标定其监测灵敏度的功能。
(1)主变压器智能化
主要包括油中溶解气体在线监测、油中微水在线监测、套管绝缘在线监测(含环境温
湿度监测)、局部放电在线监测、温度负荷在线监测等单元，实现对变压器油溶解气体，油中微水，局部放电，变压器铁芯和夹件电流，套管绝缘介损、电容值、泄漏电流值、温度
负荷趋势、油温、油位、风扇状态、油泵状态等的在线监测功能。
油色谱可以区分放电类型与过热类型、油过热与油-绝缘纸过热等。微水检测可以反
映油的受潮程度。局部放电监测可以反映电晕、油中气体放电等多种缺陷。
总体而言，变压器状态监测功能方面已经一定突破，实现了将各自独立的监控系统集成为一个系统，可以实现对变压器所有主要部件进行监控;但变压器智能化的核心——专家诊断系统，还需要积累大量运行数据，挖掘设备运行特性，研究诊断方法开发分析系统，
从而实现设备状态诊断智能化。另外，考虑到传感器的使用寿命，尤其内置传感器，对于
主设备本体运行的影响，监测量的选择以及传感器布点方面仍有待研究。
(2)开关设备智能化
GIS密度微水在线监测系统实现了SF6气体的密度、微水监测功能;GIS局放在线监
测系统实现了GIS局放的在线监测功能;GIS设备光纤测温在线监测，利用温度传感器采集GIS内部温度数据，可以直观地反映GIS内部温度变化。
目前GIS绝缘在线监测最有效地方法是局部放电监测，可以发现GIS设备制造和安装及维修时引入的导电微粒及其他杂物，电极表面产生的毛刺、刮伤等损伤，导电或接地接触不良，支持绝缘内部的气隙等缺陷，多点监测可以实现故障定位。
断路器在线监测系统实现了断路器的SF6气体密度、微水;分合闸线圈电流的波形状态、断路器的特征分合闸速度、储能电机电流波形、储能状态、储能时间、频率等参量的在线监测功能;
(3)避雷器设备智能化
避雷器在线监测系统实现了避雷器的全电流、泄漏电流值以及计数器动作次数的在线监测功能。
(4)电容性设备智能化
主要实现介质损耗因数、电容量以及三相不平衡电流的监测，掌握其绝缘特性。
(5)电缆
主要监测电力电缆的局部放电、介质损耗因数、直流分量等参量，掌握其绝缘特性。
(6)电子式互感器
电子式互感器是实现变电站运行实时信息数字化的主要设备之一，在电网动态观测、提高继电保护可靠性等方面具有重要作用。准确的电流、电压动态测量，为提高电力系统运行控制的整体水平奠定测量基础。
电子式互感器利用电磁感应等原理感应被测信号，对于电子式电流互感器，采用罗氏线圈;对于电子式电压互感器，则采用电阻、电容或电感分压等方式。罗氏线圈为缠绕在环状非铁磁性骨架上的空心线圈，不会出现磁饱和及磁滞等问题。电子式互感器的高压平台传感头部分具有需用电源供电的电子电路，在一次平台上完成模拟量的数值采样，采用光纤传输将数字信号传送到二次的保护、测控和计量系统。电子式互感器的关键技术包括电源供电技术、远端电子模块的可靠性和采集单元的可维护性等[2]。
光学电子式电流互感器采用法拉第磁光效应感应被测信号，传感头部分又分为块状玻璃和全光纤两种方式。目前的光学电子式电压互感器大多利用Pokels电光效应感应被测信号。光学电子式互感器传感头部分不需要复杂的供电装置，整个系统的线性度比较好。光学电子式互感器的关键技术包括光学传感材料的稳定性、传感头的组装技术、微弱信号调制解调器、温度对精度的影响、振动对精度的影响、长期运行的稳定性等。
与传统电磁感应式电流互感器相比，电子式互感器具有以下优点：(1)高、低压完全隔离，具有优良的绝缘性能;(2)不含铁芯，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题;(3)动态范围大，频率范围宽，测量精度高;(4)抗电磁干扰性能好，低压侧无开路和短路危险;(5)互感器无油可以避免火灾和爆炸等危险，体积小，重量轻;(6)经济性好，电压等级越高效益越明显。
5状态检修技术
目前电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使每年在设备维修方面耗资巨大。
随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中的应用，使基于设备状态监测和先
进诊断技术的状态检修研究得到发展和应用。
状态检修，即根据状态监测所提示的检修需求进行检修，也就是说对设备状态进行监测，按设备的健康状态来安排检修，这种检修方式解决了多年来在预防性检修中存在检修
过剩或检修不足的问题，可以节约大量的维修费用和资源，并提高设备运行的可靠性。
一次设备智能化的目的是为了及时掌握设备的运行状态，在此基础上为设备的状态检修提供依据，进而达到预测设备剩余寿命的目的。
通过智能变电站一次设备智能化的研发及设备智能化改造，建设设备状态监测服务器，具备数据管理及分析功能，实现全站设备状态监测数据的传输、汇总和诊断分析;建设设备状态自诊断系统，实现自动监测包括变压器油温测量数据等检测仪表读数，并通过在传统
检测仪器仪表基础上增设实时监测和数据采集装置，提取设备自身故障模式的典型特征参
量并进行智能化处理、分析，给出设备的运行状态、可靠性水平、典型故障风险水平、寿
命曲线等信息，为电网运行提供实时的设备可靠性数据，服务于电网的智能调度，实现电
网灵活优化控制，降低电网的事故风险，提高电网的运行可靠性。通过基于智能设备的检
修优化策略以及全寿命周期成本管理，实现针对变电设备状态的智能化监测检测、设备的
控制与调整、设备状态的自诊断功能。
6全寿命周期管理技术
资产全寿命周期管理，是指资产从构思、决策、设计、建造、使用，经过有形磨损，直至在技术上或经济上不宜继续使用，需要进行更新所经历的时间，开展资产全寿命周期
管理的目的就是加强资产管理，降低资产维护检修成本，延长资产使用时间，提高资产利
用率。
资产全寿命周期管理是从资产的长期效益出发，通过技术手段和管理方法的创新，统筹规划设计、招标采购、运行维护、退役更新等各环节，在确保规划合理、工程优质、电
网安全、设备可靠的前提下，实现成本收益率最大化。它是对资产寿命期各环节的投入和
收益的综合决策，是依靠技术和经济手段对管理制度和模式的创新[3]。
智能变电站资产全寿命周期管理应首先以一次设备为重点，涵盖变电站规划设计、采购基建、运行维护、更新改造、退役处理的全寿命周期跨度的管理，在风险评估与状态检修、寿命预测等技术手段的辅助下，完善资产全寿命管理策略，实现资产全寿命期内增值、优质、安全的目标。
7结论及建议
(1)智能变电站与数字化变电站及传统变电站在一次设备上的区别如下:
a一次主设备采用在线监测设备实时监测设备状态,即设备状态可视化;
b在线监测装置及保护装置采取智能组件方式，就地安装，以减少信号及控制电缆的长度;
c状态监测参量的通信符合IEC61850标准;
d状态监测参量集成在集控室信息一体化平台中;
e互感器均采用电子式或光电式。
(2)智能变电站一次设备智能化是基于在线监测的基础上建设，需要准确选择在线监
测参量。
根据国网公司Q/GDW393-2009《110(66)kV～220kV智能变电站设计规范》[4]及Q/GDW394-2009《330kV～750kV智能变电站设计规范》[5]，一次设备监测参量有：主变——油中溶解气体;220kV GIS——SF6气体密度、微水;110kV GIS——SF6气体密度、微水;避雷器——泄漏电流、动作次数;220kV GIS局放应综合考虑安全可靠、经济合理、运行维护方便等要求，通过技术经济比较后确定。
根据以上标准，需认真考虑例如主变的超高频局放、套管介损、绕组温度等在线监测参量是否选取，是否需要增加其他有效的在线监测参量。
(3)在线监测智能终端采用就近安装，即室外运行，智能单元从本质上仍是电子元件，工作年限一般不超过12年，与一次设备(20年及以上)不匹配，因此其长时运行的测量精确性及使用寿命有待检验。
(4)根据已投入的在线监测设备运行经验，在线监测装置易发生误报警。应在主变、开关设计之初就考虑融入智能传感器、控制设备等，使主设备结构更加紧凑、设计更加合理、绝缘更加可靠、监测参量更加精确。
智能一次设备的选择应用培训资料(DOC 22页)
长春南500kV变电站工程设计竞赛投标文件智能一次设备的选择应用 专题报告 卷册检索号 A0303-02 长春南500kV变电站工程 设计竞赛投标文件 第3卷竞赛投标技术文件 第3分卷专题报告及建议 第二册智能一次设备的选择应用 二○○九年十月
0 引言 智能电网以及数字化变电站是电力工业将来的发展方向，国家电网已经确定了中国的智能电网发展模式，将其定义为坚强智能电网，涵盖发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，在坚强电网基础上实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化是坚强智能电网的“智能”含义。 中国电网智能化的建设其实已经在进行一些试点建设，目前已经有多座数字化变电站投入运行，积累了一些运行经验。只不过并未冠以“智能电网”的名称，目前可以算是智能电网的雏形。建设统一坚强的智能电网，设备制造是关键，目前，我国的二次设备制造业进步很快，对IEC61850的运用，在国际上都做出了突出贡献，弥补了许多国际上对61850定义的空白，二次设备基本实现了智能化、网络化。但是，一次设备智能化是智能电网的瓶颈，严格意义上的先进的智能化一次设备仍然处于研发阶段，未能投入应用，缺少运行经验。 本次工程设计，本着促进企业发展，推动技术进步的宗旨，在与设备制造商、运行单位的深入探讨的基础上，对长春南500kV变电站智能一次设备的设计、制造提出一些原则和方案。在本专题中，结合已建数字化变电站工程的经验和不足，阐述在本工程中的智能一次设备的优化设计方案。 1 智能一次设备的设计原则 数字化变电站主要由光电/电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通讯规约基础上分层构建，实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。本专题着重论述智能化一次设备的设计选择和应用。 高可靠性的设备是变电站安全、稳定运行的基础，结合目前已运行的数字化变电站的经验和电子技术、网络技术、通信技术的发展状况，本专题针对长春南500kV变电站建设的实际需求，提出以下设计原则： 1.1本专题系统方案的论证主要是针对国产设备进行。
水情及视频无线监控 解决方案 第 1 页共16 页
目录 1、行业背景 (3) 1.1行业背景 (3) 1.2行业现状及需求分析 (3) 1.3建设目标及重要意义 (3) 2、系统架构 (3) 2.1体系架构 (4) 2.2技术架构 (4) 3、特色方案 (7) 4、系统功能模块介绍 (8) 4.1系统组成 (8) 4.2宏电DVS介绍 (9) 4.3平台软件介绍 (10) 4.4客户端介绍 (11) 4.5服务器操作系统 (12) 4.6服务器数据库 (12) 4.7服务器 (12) 4.8摄像机 (12) 5、技术优势及系统特点 (13) 5.1技术优势： (14) 5.2系统特点 (14) 6、服务承诺 (15) 7、成功案例 (16)
1、行业背景 1.1行业背景 水库作为国家的重要资产，在水的管理方面具有着举足轻重的作用。对水库实行科学、安全、自动的管理，在现阶段已是一个符合国情而又非常迫切的要求。由于水库的面积广大、地形复杂等原因，实现有线的监控管理难度很大，我公司提出了无线远距离实时图像监控的合理化建议。 1.2行业现状及需求分析 水库拟实现无人执守及安全监控，要求实现以下功能： ?汛期的水库安全防卫工作，时刻注意水库的水位，如果水位到了警戒线，有了险情，马上报警。 ?水库重点区域的防范，随时注意闸门、大坝的正常工作和稳固程度。 ?水库水面情况的实时远端监控：水面上是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂流物（如泄漏的原油）。 ?水库水岸情况的实时远端监控：岸上的物体（如人、兽）是否进入危险区（如闸门口、大堤上），是否有可疑的情况（如有人想要破坏水库）。 ?能够随时检测水库中水的水质，并将信息传到远端，发现水质超标，马上报警。 ?库天气情况的实时监控。 1.3建设目标及重要意义 建设的目标是提供一个包含前端采集设备，服务器和客户端的河道水库水情无线监控系统，该系统可实时查看水库各地的视频图像和水位信息。前端设备包括DVS，摄像头，水位传感器和遥测终端机。水位信息和视频图像以EVDO无线网络发送；服务器提供数据中转，用户权限管理等；客户端提供用户查看水位信息和视频的界面。 2、系统架构
电网的智能化=====电网2.0 坚强是智能电网的基础，智能是坚强电网充分发挥作用的关键，两者相辅相成、协调统一。根据各国对智能电网的研究与总结，智能电网应该具备以下几个方面的特性： （1）自愈能力。可以在故障发生后的短时间内及时发现并自动隔离故障，防止电网大规模崩溃，这是智能电网最重要的特征。通过对电网设备 运行状态进行监控，可以及时发现运行中的异常信号进行纠正和控 制，减少因设备故障导致供电中断的现象。 （2）高可靠性。这是电网建设持之以恒追求的目标之一。通过提高电网内关键设备的制造水平和工艺，提高设备质量，延长设备的使用寿命。 通过有效加强对电网运行状态的监测和评估，提升灾害预警能力，提 高电网的安全稳定运行水平和供电可靠性。 （3）资产优化管理。电网运行设备种类繁多，数量巨大。智能电网采用先进处理手段实现对设备的信息化管理，从而延长设备正常运行时间， 提高设备资源利用效率。 （4）经济高效。智能电网可以提高电力设备利用效率，使电网运行更加经济和高效。 （5）与用户友好互动。目前用户获得用电消费信息的手段单一，信息量有限。借助于通信技术的发展，用户可以实时了解电价状况和停电计划 信息，合理安排电器使用。电力公司可以获取用户的详细用电信息， 以提供更多的增值服务供用户选择。 （6）兼容大量分布式电源的接入。随着智能电网的建设，太阳能电池板等小型发电设备和储能设备将广泛分布于用户与小型发电设备一起，在 用电搞非法时段向电网输送电能，达到削峰填谷、减少发电机容量的 效果。这要求电网必须具备双向测量和能量管理的能力，以便于电能 计量计费及分布式电源的可靠接入。
建设坚强智能电网的必要性： 一、优化能源结构，保障能源安全供应 二、提升大范围能源资源优化配置能力 三、提升电网对清洁能源的接纳能力 四、满足用户多元化需求，提升和丰富电网的服务质量及内涵 五、促进节能减排，推动低碳经济的发展 六、实现电网的可持续发展 七、提升电工行业核心竞争力，促进技术进步和装备升级 八、有利推动智能城市的发展 围绕发展目标，我国智能电网的重点发展方向为： （1）提高电网输送能力，确保电力的安全可靠供应，打造坚强可靠的电网。 （2）提高能源资源利用效率，提高电网运行和输送效率，打造经济高效的电网。 （3）促进可再生资源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，合理配置我国电源结构，打造清洁环保的绿色电网。 （4）促进电源、电网、用户协调互动运行，打造灵活互动的电网。 （5）实现电网、电源和用户的信息透明共享，打造友好开放的电网。 （6）智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先 进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应 用，来实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的 目标。其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足 21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动 电力市场以及资产的优化高效运行。 （7）智能电网概念的发展有3个里程碑： （8）第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。 IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国
新一代智能变电站一次设备智能化的探讨和展望 发表时间：2018-06-06T15:41:45.967Z 来源：《科技新时代》2018年3期作者：田军韩志惠[导读] 摘要：本文分析了新一代智能变电站一次设备的智能化，阐述了智能变电站与智能化一次设备的主要概念，针对一次设备智能化进行了深入研究，结合笔者本次研究，最终提出了要对智能化的一次设备进行深化检修智能和全生命周期管理策略。 摘要：本文分析了新一代智能变电站一次设备的智能化，阐述了智能变电站与智能化一次设备的主要概念，针对一次设备智能化进行了深入研究，结合笔者本次研究，最终提出了要对智能化的一次设备进行深化检修智能和全生命周期管理策略。希望通过本文的分析研究，实现新一代智能变电站一次设备功能的最大化，从而确保变电站安全、稳定运行的目标。 关键词：智能变电站；一次设备；智能化随着科学技术的飞速发展，产生了新一代的智能变电站，然而变电站的智能化只是一种保证变电站安全、稳定的手段。由于智能电网具有系统性、复杂性，并且受到规划与设计变电站、设置智能系统网架、智能电网的运行方式等多方面的因素影响制约，所以仅仅依靠智能化是不能够有效的保障变电站运行的安全、稳定。除此之外，在运用智能化技术的时候，要重视电网的安全性、可靠性、经济性，做到有效的利用一次设备智能化技术，提高变电站的智能化水平，从而保障了电网运行的安全性、稳定性。 1 新一代智能变电站一次设备智能化的探讨 1.1智能变电站 智能变电站的基本要求是实现全站信息的数字化、通信平台的网络化、信息共享的标准化，通过采用可靠、集成、先进、环保的智能化设备来实现其功能，如对信息的收集、测量、控制、保护、计量和检测等的基本功能，和一些自动控制、智能调整、在线分析、互动协同等高级功能。智能变电站的组成部分为智能化的一次设备和信息管理系统。智能化的一次设备的智能化表现在变压器智能化、开关设备智能化、电子互感器等[1]。 1.2 一次设备智能化 变电站的一次设备主要有变压器、避雷器、母线、互感器、断路器等等。智能变电站一次设备智能化，主要是在以往一次设备功能的基础上，采用通讯协议与信息管理系统进行数据的交互，其基本功能是测控、通讯、保护。一次设备的智能化还具有强大的信息交互、强大的自己监测与诊断能力，既能够对设备的运行状态进行科学的检查与测试，又可以尽早的预测与识别故障，并且及时的将预测分析的结果反馈给相应的设备管理部门，从而为状态的检修提供了可靠的信息依据。另外，在设备出现故障之后，它可以进行自动化的分析、识别、与评估。下面对变电站的一次设备中的变压器智能化、避雷器智能化进行了简要介绍： 1.2.1变压器智能化 新一代智能变电站一次设备中，变压器的智能化是指变压器在运行和监测时候的自动化。其自动化的主要内容是：实时监测变压器油色谱、绝缘、电流、电力负荷、油温，并且控制管理变压器油品对气与水的溶解等问题，及时断开和处理变压器的局部放电、介质损耗、绕组短路等，有效的调整负荷温度、铁芯电流、冷却器状态，从而确保变压器的功能能够正常发挥。 1.2.2避雷器智能化 变电站安全运行的设备与结构基础是避雷器，并且避雷器的智能化是智能变电站的重要前提。在变电站中使用智能化的避雷器，能够全面的检测电流、电压、动作和能够有效的控制全电流、阻性电流，从而有效的保障避雷器功能。与此同时，可以通过将智能化避雷器与智能变电站的网络或者是管理系统有效的结合，来实现通信与调控功能，并且把智能化避雷器向整个智能变电站体系转化，有利于加强变电站的智能化和变电站运行的安全化。 1.3一次设备智能化的评判准则 新一代智能变电站一次设备智能化，不仅仅是对设备进行信息化的处理与网络化的运用，它还是智能化的体系和结构，具有设计科学、布局合理、建设严格等特点，要对智能变电站一次设备的智能化评判可以依据其智能性、及时性、功能性准则来进行，以保障设备在运行时的安全、稳定、准确[2]。 1.4一次设备智能化正常运行的要求 智能化一次设备要正常运行，就必须确保智能一次设备的相关智能元件不受损，那么就要使智能元件满足以下要求： 1.4.1在使用智能元件后，智能化一次设备能够正常运行。 1.4.2智能元件要及时的监测分析主要的设备，并且要自动的将数据记录储存下来。 1.4.3智能元件要有自我检测和报警的功能，并且其检测的灵敏性要符合设备功能的要求。 1.4.4智能元件要有对电磁抗干扰的能力。 1.4.5智能元件最终得出的监测数据要确实可靠。 2 新一代智能变电站一次设备智能化的展望 2.1新一代智能变电站一次设备智能化 一方面变电站一次设备可以通过优化智能组件、组网来建立变电站一次设备的通信系统，从而达到实时监测的目的，以确保一次设备监控能力的提升。另一方面，变电站可以采用一次设备的集成体系中的集成设备，将一次设备的使用寿命延长和提高其运行的精确度，从而不仅可以保证一次设备的安全稳定，还有利于提高一次设备的智能化水平。另外，变电站一次设备要对将来现代化升级和智能化拓展一定的空间和结构，以确保其能够顺应时代的潮流稳定发展。 2.2检修智能深化 变电站一次设备中的检修智能化，既是实现智能化的重要保证，又是智能变电站对一次设备功能与稳定维护的重要前提。智能变电站一次设备的运行时，可以采用新型的处理技术对产生的运行状态与数据信息进行处理，从而有效的检测维修智能变电站一次设备，智能变电站建设中智能化检修是其基本需求。在进行智能化维修时，可以通过设立智能化检修系统与信息处理系统，从而对一次设备运行信息的数据库进行完善，从而达到对一次设备运行状况进行实时自我诊断的目的。与此同时，要做好及时报警和判断智能变电站一次设备运行过程中的问题和故障。最后，通过对变电站一次设备检修智能的深化，来有效的控制一次设备运行中存在的风险，进而提升智能变电站一次设备的稳定性、可靠性、安全性。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/77911788.html, 水电厂自动化系统智能化改造分析 作者：江小波 来源：《科学大众》2019年第11期 摘; ;要：为了满足日益增长的电力能源需求，我国电力领域近年加快了智能电网的建设步伐，电力系统智能化程度不断提升，这种发展变化在电力领域的输电、配电方面体现最为明显，但是在水电厂自动化系统方面，智能化技术发展还处于探索阶段。基于此，文章从水电厂自动化系统的现状开始分析，探讨水电厂自动化系统智能化改造的策略。 关键词：水电厂 ;自动化系统;智能化改造 近年来，我国已经加快智能化电网的建设，并且在输、变、配电环节有了较大的发展。但是对发电环节的智能化建设还处于研究和发展阶段，目前许多大、中型水电厂都应用了生产自动化系统，对智能化系统的建设仍然不深入。为了进一步促进我国电力领域尤其是发电环节智能化的发展，有必要对水电厂自动化系统的智能化改造进行分析和研究。 1; ; 水电厂智能化改造现状分析 1.1; 站控层 在原有的自动化系统站控层设备的基础上，建立相对独立化的一体化数据平台，发挥对水电厂数据信息集中处理和保护的功能，除此之外，平台中还有一些高级处理功能，如系统联动、防洪防汛和综合报表等。 1.2; 间隔层 在单独的网络设置下，水电厂中的各种自动化子系统需要协议转换器以及单独通信通道的支持，间隔层发挥的作用在于将现地单元汇集现场的数据传送到一体化平台中，同时也将平台中的控制命令转发到现地单元[1]。 1.3; 过程层 目前来说，在水电厂自动化系统中，仍然以传统的通信方式为主，即利用硬接线和串口通信完成所有信息数据的采集，无法完全实现与调速、水情和状态监测、监控以及励磁等现地系统的通信功能。要想实现水电厂自动化系统智能化改造，需要对现有的仪表、传感器、辅控单元等进行全面的更换，耗费成本较大、难度较高。目前我国缺乏对水电厂自动化系统过程全面改造成功的案例，大多数水电厂的智能化发展只停留在开关站二次设备改造的层面上。 2; ; 水电站自动化、系统智能化改造策略研究
高压成套开关设备智能化设计 发表时间：2019-03-13T14:28:21.107Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：俞杰 [导读] 摘要：随着智能电网建设的逐步深入，高压开关柜也在不断向智能化方向推进。 （上海广电电气（集团）股份有限公司 201400） 摘要：随着智能电网建设的逐步深入，高压开关柜也在不断向智能化方向推进。目前在国际上处于领先地位的高压开关柜产品具有脱扣回路断线监测、动作时间检测、接触部件检测、弹簧的储能时间检测等功能，综合这些功能就构成了智能化高压开关。结合智能电网、数字变电站、配网自动化等的建设，大力推进开关设备智能化。高压开关柜将会使控制、信号、保护、测量和监视等功能组合起来，使高压开关柜具有连续自监视以及与电站控制系统直接连接等功能，从而实现其中多种功能的任意组合，这些技术将引导未来高压开关技术发展的潮流。 智能型开关柜从形式上可分为配电型、电动机控制型及其它控制功能型。配电型以智能断路器为核心器件，由上位计算机实现对配电回路的遥控、遥测、遥信及遥调，而电动机控制型是以变频器、智能电动机控制器为核心器件，实现电动机起动、运行、停止的优化控制。其它控制型的智能开关柜是以PLC(可编程控制器)为核心的控制型开关柜，完成生产过程中的各类控制功能，也是应用于工业生产过程自动控制发展最有潜力的产品，将PLC技术与传统的开关柜有机结合，是实现对普通型开关柜智能化改造的一种投入少、见效快的有效措施。此外还概述了10kv高压成套开关设备在线测量温度的功能应用到智能开关柜中的相关设计。 关键词：高压成套开关；设备；智能化 前言 在经济领域以及科技领域快速发展的影响下使得我国在高压成套开关设备的智能化得到了相对较大的发展，对于高压成套开关的智能化控制系统来讲其逐渐在电气方面的应用范围得到了扩大。但在具体的应用过程中依然存在一定程度的缺陷，一是集成到智能化一次设备的传感器抗干扰问题。集成到智能一次设备中的各种传感器在高电压强磁场的环境下很容易受干扰。二是智能化设备的可靠性问题。很多一次设备厂家集成二次设备厂家的智能元件到一次设备上，导致部分设备在投运后出现寿命短、维护频繁等现象。三是智能化设备的试验方法和试验标准问题。智能设备(包含智能组件)的检测与试验标准尚未建立，国内缺少智能化装置的权威检测机构。此类型的缺陷将会使其大量的应用受到一定程度的影响，因此应当以原有基础为前提展开对智能化控制系统方面的优化，从而有效的实现现阶段电器设备工作要求。因此本文结合现阶段我国高压成套开关设备智能化控制系统的具体应用进行有效的分析。 一、现阶段高压成套开关设备的发展情况 对于电力输配电系统来讲高压成套开关设备还有与其具有关联性的控制设施的应用有这极为重要的意义，其中主要涉及到了对输配电系统的管控和保护以及信息数据的传输等方面，同时拥有量大以及面广等方面的特征。除此之外，高压成套开关设备系统技术层面将会使得该系统的各环节的性能受到一定程度的影响，一定程度上造成对整体的电力系统的应用的影响，更有可能引起设备的操作人员以及电力设备方面的安全方面的问题。 目前我国的工业产业行业发展相对较快，其中大多数取决于电力设备还有电力生产行业的发展。相关调查研究表明我国逐年增加的发电装机容量的正常速度维持在百分之八左右。通过对该发展趋势的研究可以推断出2020年我国在电力方面的装机容量有可能实现5亿千瓦。但是通过现阶段的具体情况进行分析，我国在电力发展与国际方面的发达国家有这一定差距。所以我国应当有效的应用我国内部的工业方面对高压成套开关设备的社会需求量逐渐的上升的情况进行对高压成套开关设备的智能化控制系统的合理优化，同时把该应用快速的扩展到工业行业中，从而满足电力系统运行还有控制的智能化。 二、关于高压成套开关设应用的重要意义 对于电力输配电系统来讲，高压成套开关设备还有与其有关的控制方面的设备有这相对较为重要的意义，不但可以满足对输配电系统的有效控制还可以满足对输配电系统的良好维护，还可以满足对输配电系统信号的传递以及相关数据的转换等方面，拥有相对较强的作用。除此之外高压成套开关设备的质量将会造成对电力系统的运行状况造成直接性的影响。倘若高压成套开关设备的性能出现问题很有可能造成输配电系统控制的工作人员还有电力设备出现安全性的问题。智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，具有监测和诊断功能。电子式互感器是指纯无线压电微声互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服传统电磁式互感器的缺点。主回路温度在线监测应用等，克服开关柜内部无法进行人工巡查测温。 三、关于10KV高压开关柜在线测温方面的分析 （一）对于非接触式的温度的测量技术在10KV高压开关柜中在线测量还有控制系统方面的实现存在一定程度的难度。现阶段在我国电力输配方面，大多数应用采用是XGN/KYN以及SF型的开关柜，设备的里面通常涉及到了断路器设备和CT以及电缆头还有隔离开关等相关的电器零件。并且因为其在电力系统中所起到的关键性作用。开关柜内部众多的接触点由于长期的使用导致高温氧化腐蚀、螺栓松动等原因，特别是断路器与开关柜主触头之间一般都采用插头连接，若长期过载、触头老化，造成接触电阻的增加，而这些发热部件的温度无法实时监测，由此引起设备的过热、甚至出现烧毁等严重事故。通过监测开关柜内接触点温度的运行情况，可有效防止开关柜的火灾发生，因此实行设备运行的温度在线监测是保证开关柜安全运行的重要手段。然而红外测温技术采用的是非接触类型的测温方式，不同的信号还有数据传递的实现存在一定的困难程度，未能有效的展现出其应有的功效。（二）位于10KV高压环境中还有开关柜的里面，对所设有测温装置设备应当展开高压绝缘处理，需要10KV高压开关柜在线测温设备还有相关的控制实施系统拥有相对较高的使用性能，此方面属于高压开关的开关柜测温技术应用方面注重处理的环节。（三）在10KV高压开关柜在线测温装置进行设置的阶段，测温装置相关的设施不能影响电压开关柜本来具有的电气零件的正常运行。（四）对于高压开关柜来讲其在线测温技术设备的装置应当保障其可以符合开关柜内部的外在工作环境。 四、关于高压开关柜无线测温压电微声测温技术的有利条件 现阶段，我国的输配电方面应用较多的测温方式属于红外线测温的形式和无线测温的形式。相对于红外线测温技术与无线测温技术来讲，无线压电微声测温技术的使用较晚，在应用范围来讲相对较窄，目前应用最多的在超高压系统。相比较红外线与无线方式的测温技术有这其特有的应用优势，抗干扰能力强，缺陷是安装不规范电气绝缘有很大问题。最新无线测温压电微声技术实现无线、无源（传感器无需供电）温度监测。对于压电微声技术来讲其属于红外线、无线测温与无线压电微声测温技术的综合性的应用，分散式的测温设备能够直
次设备智能化技术 时间：20 1 2-9 4 — 2 4巧：1 o:i9來源：作者?: O引言 智能变电站是智能电网的重要建设环节。保证电网安全稳定是一个系统工程，取决于诸多因素，不是单靠提高变电站的智能化就可以实现的。变电站的安全稳左运行是与变电站接入方案是否可靠、系统网架是否合理、运行方式是否合适分不开的。必须明确“智能化”是确保电网安全、可靠、经济运行的手段，而不是目的?智能化不能牺牲电网原有的安全性、可靠性和经济性. 智能变电站与数字变电站的区别如下：（1）一次设备状态监测与一次设备智能化：（2）一体化信息平台与智能高级应用：（3）辅助系统智能化。 1智能变电站的定义 智能变电站的如下定义:由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能.并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站。 2智能变电站的特征 智能变电站的特征:一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化。智能变电站是智能电网的重要组成部分。高可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。 3智能变电站的结构 智能变电站设备分为过程层、间隔层、站控层. （1）过程层:指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分3类:电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测：操作控制执行与驱动。 （2）间隔层：其设备的主要功能是汇总本间隔过程层实时数据信息;实施对一次设备保护控制功能：实施本间隔操作闭锁功能;实施操作同期及其他控制功能;对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制：承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性. （3）站控层：苴主要任务是通过2级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数摇库;按既立规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度域控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能;具有对问隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能[1] O 过程层设备是联系一次设备和二次系统的桥梁，为间隔层设备提供一次设备的数据，执行间隔层和站控层对一次设备的控制、调节等功能。间隔层设备完成对一次设备的测量、控制、保护、汁量、检测等功能.智能组件以测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化为特征，集成了过程层和间隔层的部分功能，具备测量、控制、保护、计量、检测中的全部或部分功能.高压一次设备与相关智能组件的有机结合构成了智能化一次设备,这种有机结合可以是独立运行的高压设备加外置的智能组建，也可以是高压设备内嵌部分智能组建再加外置智能组件，还可以是高压设备内嵌相关智能组件。智能组件是一次设备实现智能化的主要途径.
电气设备智能化技术在智能变电站的应用 发表时间：2019-07-23T16:11:48.793Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：包兴斌 [导读] 摘要：随着中国电力系统的快速发展，对智能电网的自动化控制技术的需求正变得越来越迫切。 国网浙江省电力有限公司景宁县供电公司丽水 323500 摘要：随着中国电力系统的快速发展，对智能电网的自动化控制技术的需求正变得越来越迫切。智能化一次设备和现代化的自动控制技术在发电，输电，配电和电力消耗的各个方面的应用已成为未来电网发展的研究。热点。与智能变电站的结构相结合，所述的方法和配置，测量和变电站智能一次设备控制的步骤进行了讨论。 关键词：智能电网;智能化设备;自动控制 一.智能电网的概念和目标 国家和组织，如美国和欧盟都进行了研究工作对智能电网。对于美国来说，稳定的控制和复杂大电网的运行是智能电网发展的原动力。美国能源署在未来100年发表的报告是美国电力体制改革，里面详细介绍了美国未来电力系统的结构，并确定了每个实验和工作的里程碑的纲领性文件。欧盟成立了智能电网论坛，并发表了有关智能电网技术未来的一些报道。IBM，谷歌等知名企业也纷纷提出了相关解决方案。国内方面，在相关技术领域的工作已经开展，许多研究都达到了国际先进水平。国家电网公司智能电网研究院已经取得了多项前沿科技成果，并一直在频域频域的质量控制，特高压输电国际先进水平，电网广域检测与控制技术。自主研发，由中国开发的EMS能源管理系统已经普及在上述领域。国家电网公司总经理刘振亚提出了在特高压输电技术的2009年国际会议在中国建设坚强智能电网的发展战略。并推动中国经济和社会的全面发展，这一举措必将促进中国电力工业的改革，必将对现代化的中国的经济和其他方面产生深远的影响。 因此，中国的智能电网有来自国外不同的特点。它是基于强大的电网建设和使用控制，进行电力流，信息流和业务流程，涵盖传输，输电，变电和配电的各个方面的高强度整合元件。使用，调整和链接各个方面实现信息化，数字化，自动化，互动化。因此，智能一次设备和二次设备的研发与信息化和数字化的基本环境条件的控制已成为实现自动化，互动化的关键。 二.智能一次设备的发展状况 随着信息技术的突出特点智能电网是电力的主要设备。这是建设坚强智能电网一旦实现智能设备的基本条件之一。 目前，电力设备的智能技术主要采用电子或光纤传感器，微处理器和数字通信技术，以观察和评价设备的操作和设备健康水平的状态，以实现状态观察性。该信息被发送到使用标准协议的各种控制层和通过快速通信网络上的设备。在一定的智能控制层，所述控制信息和决策是按照最优控制理论和算法形成。并且然后反馈到智能主设备，以完成装置的动作。实时监控，决策和行动的行为，实现电网的互动，实现最佳控制和强大的自我修复。 智能一次设备目前的主要研究内容和技术发展方向如下。 1.一次智能设备。二次设备的功能尽可能地实现，测量，控制和保护的集成，不仅节省了大量的电缆，但也简化了结构。即，使用标准协议和体系结构，主设备建立为可测量的和可控制的电力系统智能节点。如目前的智能开关，智能变压器等。 2.在线监测的重要电气设备。这是发展的另一个热点。在发电机，变压器，断路器等设备多变量在线监测的研究正在进行中。基于综合监控设备的实时运行状态，大量的失效机理和可靠性的研究行动，为实现故障的在线诊断和健康评估，延长设备的预试和检修周期，提高利用率，努力把通过定期维护的状态检修。电力公司和研究机构正在加紧这项技术的研究和应用。 3.光电式互感器。如在电网不可缺少的重要设备，传统的电磁变压器具有高绝缘的要求，不能打开或短路两次，具有磁饱和的问题，并且具有大型设备，并且不能直接与微计算机化测量和保护设备的接口。已研究和投入在国外和在中国使用的光电互感器，绝缘性能优良，安全可靠的二次电流，无磁饱和及铁磁谐振现象，频带宽，动态范围大，适合在数字信号处理动力系统。。目前，正在努力解决的问题，如精度低，温度稳定性和使用寿命，这可能很快成为标准装备了智能电网。 4.电力电子技术的应用。电力电子技术是连接弱和强电的桥梁。它利用高功率的电力电子的二次系统的迅速控制的主要能量的能力，实现功率流的灵活控制，提高了系统的稳定性，并提高传输容量。这些都成为了智能电网自动化，互动，自愈，节能降耗有效的实施方法。结合电力电子技术和智能电网的需要，充分发挥电力电子设备可以灵活控制电网的能力，是未来智能一次设备的主要发展方向。已投产发电系统的工程应用电力电子技术包括直流输电（HVDC），晶闸管串联补偿装置（TCSC），静止同步补偿器（STATCOM），统一潮流控制器（UPFC），和故障电流限制器（FCL）。用户电力（CustomPower）技术等。中国的伊万500kVTCSC项目，该项目拥有完全自主知识产权和设计，研究，开发，安装和调试本身，增加了输电线路的输电能力146万千瓦到2.5亿千瓦，中国自身研制。 在中国电网的智能化建设，东中国电网的500千伏徐行站和中国南方电网的数字化变电站试点项目的500千伏桂林变电站，除了信息化建设的第二IEC61954的基础上，主要进行上述智能一次设备，结构。在变电站甲植物园使用具有数字接口和智能开关装置的电子变压器。220千伏实现了工艺层的全数字化。终端控制层和间隔层设备之间的通信是基于IEC 61850标准，按照国家电网公司的高压设备的需求。积极开展设备智能实践中，站实现统一的信息平台，集成和集成状态获取和变压器关键的设备监视信息，GIS，开关柜，电池等，并综合检查和大规模的国家监测数据的综合采集和实时处理测试在生产管理。的维护信息可视化并显示，并且“状态可视化”来实现。与此同时，设备状态信息可以被提供给生产管理系统，诸如状态维护和操作调度，其提供用于早期检测重要信息的支持，故障诊断，维护和设备的缺陷的操作模式排列，并实现“信息交互”。。 三.智能一次设备及其自动化技术 的智能一次设备在电力系统的开发和其控制平台已通过PLC（可编程逻辑控制器），DCS（分布式控制系统），FCS（现场总线控制系统），CIPS（计算机集成过程控制系统）等。这些技术都有各自的特点，根据系统和不同配置的不同要求，也有应用。在智能电网，统一的分层和节点定义下，运用现代信息技术和计算机技术将带来更强大的智能控制平台，可以适应整个网络。 智能电网的自动化技术是利用网络平台和智能控制平台，使智能一次设备完成根据智能电网的功能需求的一系列动作行为。自动控制理论从经典控制理论到现代控制理论发展而来的。从单输入单输出系统，分析和设计，以状态空间的分析，传递函数被用作工具，研究多输入和多输出的非线性时变的。系统的分析和设计。在此基础上，该智能控制具有人工智能与控制论结合在电力系统也适用于解决由发电设备，输电和配电系统，复杂的非线性动态系统的问题和开关调节设备用于电源设备的电源系统。不仅在传统的自动发电控制，励磁控制，无功电压控制，继电器保护的区域，而且还与智能一次设备柔性控制的功能，许多新的主题和方法将被衍生。在设计中，自动控制系
xxxx二号煤矿有限公司 416智能化工作面安装、调试及应用情况汇报 机电部 二〇一七年十月一日 416智能化工作面安装、调试及应用情况汇报第一部分：416智能化工作面目前的总体情况416工作面智能化系统设备于6月15日安装完成。 经过几个月的调试，目前，泵站及三机监测和远程集中控制已经实现；在地面分控中心及井下顺槽监控中心对工作面单机设备（采煤机、三机、工作面液压支架、泵站、顺槽皮带）远程控制和一键启停功能已经实现；工作面液压支架中部自动跟机功能已经实现；工作面两端头割三角煤自动跟机功能已经实现；进、回风超前支架遥控控制功能已经实现，皮带自移机尾电控控制功能已经实现。接下来计划调试的项目是采煤机记忆截割和天玛自动化研究开发项，即单兵系统和人员定位。可以说，目前416智能化工作面自动化功能已实现80%以上。 第二部分：416智能化工作面布置和安装情况 一、416综采工作面智能化控制系统分为五大控制系统： 1、SAC型电液控制系统； SAC型液压支架电液控制系统是由支架控制器、行程传感器、压力传感器、倾角传感器、红外线接收器、本安防爆电源箱、隔离耦合器、信号转换器、电液阀组（包括电磁先导阀和电液控换向阀）、监控主机和控制电缆等组成。主要功能是控制支架的所有动作。2、SAM型综采自动化控制系统； SAM型综采自动化控制系统在综采工作面单机设备自动化基础上，建立一套以监控中心为核心，工作面视频、以太网、音频、远控为基础的集中自动化控制系统。实现在顺槽监控中心对液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、顺槽胶带机、泵站、开关等综采设备进行远程操控，达到工作面“少人化”甚至“无人化”的开采目的。
研究电力一次设备的智能化设计及其发展于辉 发表时间：2018-06-20T09:55:53.393Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：于辉陈云宾田斌 [导读] 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。 （国网河南省电力公司检修公司河南郑州 450000） 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
电力工程建设中的自动化和智能化技术 发表时间：2018-03-08T10:19:43.310Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：张建民 [导读] 摘要：近几年随着我国综合国力的提升，电力行业的发展也迎来了一个前所未有的高峰期。 （国网河南电力公司郑州供电公司郑州华力信息技术有限公司河南郑州 450000） 摘要：近几年随着我国综合国力的提升，电力行业的发展也迎来了一个前所未有的高峰期。在电力系统中，电力的自动化是维持整个系统稳定运行的重要部分。在这样的背景下，一些公司引进了一批新型智能技术，并投入到实际的生产中，下面就这些智能技术在系统中的实际运用情况进行分析。 关键词：电力工程；自动化；智能化技术 1 智能化技术运用的优势 1.1不再需要建立控制模型 在自动化的过程中运用传统的方法来进行相关控制时，经常会出现因为动态方程过于复杂而无法被控制的现象，因此也就无法对其实现最精确的掌握，其直接结果将是对模型的设计就会衍生出很多无法被估量和测算的因素。智能化技术的运用则直接跳过了对模型的设计工作。因此，上面提到的一些困难也就被从根本上解决了。这样的结果就是从根本上提高了自动化控制的精密程度。 1.2有利于对系统整体进行控制 智能化技术还有另外一个比较直观的优势，它能够通过响应时间和下降时间来实现对系统的控制和调节。这不仅很好的保证了自动化控制的工作能够顺利开展，而且还进一步的提高了工作效率。从这里我们也能够看出，相比于传统的控制方式，智能化技术能够更好的运用于电力自动化控制。除此之外，智能化技术还有一个优势，在对具体设备进行控制时，它只需要对相关数据进行分析就能够实现自我调节，不需要有专业的人员来进行操作。从另一方面来说，它也实现了电力自动化控制工作中的无人控制目标；这也可以说是具有里程碑意义的。 1.3具有很强的一致性 一致性主要是体现在，对于不同数据的处理上。通过对智能化技术的运用，即便是输入的数据陌生且难度大，我们同样能够得到一个很高的估计，进而充分实现自动化控制的相关要求。 2 各项智能技术应用到电力系统自动化中 现阶段，随着我国电力系统的自动化发展的步伐不断加快，使得对其应用智能技术显得越加迫切了。因此，随着相关人员对智能技术的不断研究及应用，进而形成了几种当前在电力系统自动化中被常用的智能技术。其中，这些较为常用的智能技术大体上分为神经网络、模糊控制，以及线性最优控制等。 2.1神经网络控制 1）所谓的神经网络起源于1943年，一路发展至今，其中也遇到过几次低潮期，不过时至今日，其在模型结构的设计上，以及对其他方面都取得了不小的斩获。其中，由于该神经网络具备着非线性、强鲁棒性、自我发展学习性，以及并行处理功能，所以，这种神经网络常常会成为瞩目的焦点。 2）总的说来，众多单一的神经元进行数列组合，进而形成一个整体，而这便是神经网络。其中，在涉及到对信息的隐含方面，其信息的隐含地点常常是神经网络的连接权值中，然后再相应的技术方法对这个全职进行合理的调节，从而确保m维空间到N维空间的非线性映射的实现。而当前，相关人士在对神经网络进行研究讨论时，其主要分析点往往是落在模型和结构，以及对并行处理功能和硬件研究上面。 2.2模糊控制 总的来说，模糊控制是一种比较简单，而且容易让人掌握的技术，特别是在一些日常家用的电器当中，其优越性非常的明显。而众所周知，在当前智能技术当中，其比较先进的方法有建立模型，特别是常会的数学模型，不过这种方法有时候会比较繁琐困难，而相对的模糊控制方法却很容易地建立起来，因此，对模糊控制方法进行有效的研究便成为当前一项较为主要的课题。而当前，模糊控制技术常常会被工作人员用到电力系统当中，而且对其自动化的发展有着一定的推进作用，它可以有效地模拟出工作人员对一些工程的模糊推理及决策。其中，模糊控制技术可以有效地对一些已存的数据，或者是相关的控制制度的模糊输入量进行科学合理引导，进而使得模糊控制实现其有效输出的目的。其中，这种技术形式形成的输出所具备的内在成分主要有模糊化控制、模糊化分析，以及模糊化决策等。 2.3线性最优控制 现阶段，我国的电力系统中，其线性最优控制手段早已被普遍低应用了，而随着时间的推移，以及时代的不断发展，其最优控制还将发挥着越加重要的作用。但是，由于在对这种最优控制其进行设计时，其设计的最初方案是以局部线性化模型作为蓝本的，所以，工作人员应该考虑到，当电力系统处在强非线性控制的条件下，其控制的效果可能会差强人意。 1）在当前众多的控制理论当中，其线性最优控制是比较重要的一项，同时也是将理论应用于现实的一种体现方式。而其中，又由于当前众多的控制理论中，其线性最优控制是最广泛被利用的一种理论，因此在对其进行运用，工作人员常常会结合其电力系统的实际来对该项理论进行诠释，并彼此互补。 2）有专家曾指出，当输电线路的距离较远，或者其输电能力不达标时，可以采取最优励磁的控制方式来对其进行解决与改善，这样便可以直接解决其输电能力弱的问题。而当前，被利用最广，应用较为普及的也属最优励磁控制方式。而另一点，在水轮发电机中，当对其电阻的时间进行最优化控制时，其利用最优控制理论也会取得较大的成果。 2.4综合智能系统 1）现阶段，在我国总格智能控制环节当中，其不仅包括了智能控制，同时也包括了现代控制法。其中，这两种方式的结合形成了模糊结构控制和神经网络控制等。这种综合智能系统也包括了不同之间的控制方式的结合，而这对电力系统而言，这种综合智能系统是非常庞大的，所以，我们可以说这种控制系统可以发挥出更加大的潜力。 2）当前的电力系统，其经常研究的智能技术，以及已经研发出的综合智能系统有许多种，其中，比较常见的为神经网络控制系统和专家系统的相融合，还有神经网络控制系统与模糊控制的相融合等。其中，在这些控制系统当中，当需要对非结构化的信息进行处理时，