一次设备智能化技术在智能变电站的探讨

变电站智能远动机应用的探讨发表时间：2018-12-06T14:42:11.460Z 来源：《科技新时代》2018年10期作者：刘开文[导读] 在目前现状下，智能化手段正在全面适用于变电站，而与之有关的变电运行模式也呈现了突显的转型。

云南电网有限责任公司玉溪通海供电局云南通海 652700摘要：在目前现状下，智能化手段正在全面适用于变电站，而与之有关的变电运行模式也呈现了突显的转型。

对于整个变电站来讲，智能远动机构成了其中很关键的变电设施。

与传统的远动机进行对比，可见智能远动机具备了更加突显的智能化优势。

这主要是由于，智能远动机在客观上有助于简化装置运行的流程，同时也显著减少了整体上的变电运行成本。

因此在现阶段的实践中，变电站针对智能远动机应当予以全方位的引进，因地制宜灵活运用新型的智能远动装置。

关键词：变电站；智能远动机；具体应用从本质上讲，变电站本身构成了分配电能、变换电压等级、调节电压以及控制潮流的综合性能，因此在整个电力消费与电力生产体系中占据了突显的位置。

近些年以来，与变电站有关的各类运行设施都逐渐趋向于智能化，其中典型就在于智能远动机的诞生[1]。

与常规远动运行的方式予以比较，可以得知智能远动方式更加有助于收集实时性的变电运行信息，并且杜绝了某些潜在性的信息传输误差。

由此可见，智能化变电站在客观上需要引进新型的远动装置为其提供支撑。

一、现状在当前的现状下，各地较多的智能变电站仍局限于初期试验，对其仍然欠缺规范性与标准性较强的变电运维模式。

探究其中根源，就在于当前现有的智能化系统仍然没能得以推广，系统研发也较多局限于光纤传感器、智能开关、在线监测设备与其他相关设备[2]。

然而从整体角度讲，当前针对智能远动机仍然有待拟定相应的验收规范与系统设计规范，因而有必要在后期实践中逐步予以完善。

除此以外，智能远动机截至目前并没能真正达到应有的完善度，针对其中的检测装置、一体化智能设备以及智能化模型并没能达到最优的完整度。

智能变电站状态检测新技术及应用变电检修室摘要：近年来，伴随能源变革趋势，打造新一代电力系统、构建能源互联网，提高电网智能化水平已成为必要条件。

状态监测系统采用高科技含量的传感器，运用尖端的测量和通信技术，并能进行高效的故障诊断对各种变电设备运行状态的在线监控、评价分析。

变电站状态监测系统使变电站的运行管理模式向更精益化的设备状态检修模式发展。

关键词：变电站状态监测；状态检修；二次设备；一次设备一、发展智能变电站状态检测新技术的重要性和可行性（一）变电站状态检测的意义电力系统是由发、送、输、配、用电设备连接而成的，整个变电站的安全运行直接取决于变压器、断路器、GIS等主设备的可靠运行。

状态监测是监测设备运行状态特征量的变化或趋势，评估电力设备是否可靠运行，或在重大故障发生前预知检修的需要。

如今电力系统把状态监测作为预防性试验的补充，可有效延长变电设备电气试验周期。

通过状态监测，设备故障先兆可被提早发现立即处理，设备使用寿命延长，运行人员巡视工作量减少，人力资源成本得以节约。

图1.1 配电网信息交换总线架构智能变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，在实现数据采集，测控、保护等功能的基础上，还能支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站同常规变电站一样，智能变电站也需连接线路、输送电能，它能收集更广范围、更深层次的信息，并完成更繁杂的信息处理工作。

实现电网运行数据的全面采集和实时共享，变电设备信息和运行维护策略与调度中心全面互动。

智能变电站有一次设备智能化、信息交换标准化、运行控制系统自动化等主要技术特征。

（二）智能变电站状态检测系统结构IEC61850将智能变电站系统分为3层，即过程层、间隔层和站控层。

这个体系结构的划分是从逻辑上按变电站所要实现的控制、监视和继电保护功能划分的。

站控层包括站域控制、自动化站级监视控制系统、对时系统、在线监测、辅助决策等子系统和信息一体化平台。

智能化变电站运行维护技术分析摘要:在我国社会经济快速发展和科技不断进步的背景下,智能电网得到迅速发展。

智能化变电站作为智能电网的重要组成部分,其运行质量受到国家和企业的高度关注。

本文就此对智能变电站运行维护技术做了详细的分析,旨在提高智能变电站运行安全质量和效益,给今后类似智能化变电站运行维护一定的借鉴作用。

关键词:智能变电站设备维护运维技术智能化变电站,主要是对变电站的一、二次系统进行自动化,对数字化信息统一进行建模,建立科学、自动化的、标准的网络通信平台,实现二十四小时自动监控,无人看守、少人值班的运行模式,达到提高变电站运行安全性、稳定性和经济效益的目的。

而其运行维护安全是保证智能化变电站实现目标的关键部分,因此,对智能化变电站运行维护技术进行探讨具有重要意义。

1 智能变电站设备运行维护技术要求智能化变电站具有信息标准化、运用自动化、集成一体化等特点,是连接智能电网发电、变电、输电、用电的关键部分,在智能电网中有着至关重要的作用。

随着智能变电站的发展和运用,设备运行和维护作为管理的重要内容,对其运行维护提出了更高的要求,主要表现在以下几方面。

(1)加强运行维护管理。

智能变电站相关设备和系统对专业技术要求高,相应的对运行维护人员提出更高的要求。

企业要重视运行维护管理,把智能变电站的运行维护工作放在重要位置,对运维设备、运维技术、检测标准、检测目标等每一个环节进行合理的管理和把关。

(2)保证设备和系统的稳定性。

在进行智能化变电站建设时,首先要对设备和系统进行质量把关,同时要定期对设备和系统进行检查和维修,保证设备和系统运行稳定性,避免出现死机、传输数据有误等问题。

此外,智能变电站的检查和维修比较复杂,要严格按照操作标准进行,切实保证设备和系统的稳定性。

(3)提高运维工作人员的专业素质。

由于智能化变电站运维复杂、技术性强,相应的对运维人员的专业技术提出更高的要求,要定期对运维人员进行培训,不仅要学习专业技术知识,还要进行计算机学习等,促进运维人员综合素质的提高,保证运维人员能对相关问题进行排查和处理。

关于智能变电站一次设备相应状态在线监测的分析 【摘 要】 为适应国家对电网改造技术提升的要求，推进电网安全运行智能化、监测数字化的需要，近年来，我国的电力工业加大对智能电网的建设，智能变电站逐渐成为新建变电站的主要形式。本文通过分析智能变电站的在线监测系统，在相关标准的要求下，加强对智能变电站的一次设备的在线监测进行分析，将各种全站设备状态的监测数据进行传输、诊断和汇总分析，从而可以为以后的智能变电站的一次设备的使用提供良好的参考依据。 【关键词】 智能变电站 一次设备 在线监测 在我国智能变电站的建设中，将变压器和开关等一次设备在线监测以及故障分析作为变电站建设的重要技术研究，对于各种在线监测系统的配置进行技术和结构分析。在研究中，将重点放在变压器、断路器和避雷器等在线监测上，促进智能电网建设的全面升级。 1 在线监测和智能诊断技术分析 电力工业的不断发展促进智能电网的出现，随着智能电网的逐步普及，智能变电站的应用也相应拓展，而且已经成为新建变电站的主要形式。智能变电站拥有先进的技术导则和智能设备，也具有可靠、集成、低碳、环保的特点。智能变电站的基本要求将全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为标准，实现各种准确信息的共享利用，通过先进技术的提升作用，电网的设置逐步智能和优化，可自动完成信息采集、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、协同互动等高级功能，甚至实现与相邻变电站、电网调度等的互动，所以这些已经对变电站的一次设备状态在线监测提出更高要求。 一次设备的在线监测功能在物理、化学和电气等领域的特性较为明显，通过采集、分析各种获取的信息，对设备的实用性和周期进行预测，可以及早判处故障，进行预防性处理，为设备的后期检修提供充足的依据。在变电站的智能建设方面，其设备和技术必须达到智能化要求，对获取的信息进行就地处理，检查设备的自身安全状况。智能变电站的一次设备在线监测和诊断技术主要通过传感器的实时监控来实现，对采集的相关信息进行分析和评估，促进变电站智能化的健康发展。目前，符合我国智能电网建设需求的智能变电站的在线监测和诊断系统改进如下图1。 2 变电站系统功能结构和工作过程 在国家电网的智能化变电站的设计规范中，其监测系统已达到iec61850的标准，并且利用先进的通信技术建立变电站统一的数据服务平台。各种监测系统的智能终端都是按照这一标准设置的，可以实现全站设备的检测数据顺利地传输和汇总，从而进行及时的诊断分析。智能变电站一次设备在线监测的多功能结构图如下图2。 智能变电站的在线监测系统是一种分层分布式的结构，分为过程层、间隔层、站控层。过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，在过程层配备了现场采集单元和传感器，并且已由一次设备的生产厂家在生产过程中安置于设备中，而现场采集单元则需要按照不同的监测功能进行相应的配置，从而完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。例如，变压器的油中分为溶解气体状态和微水状态的监测单元，局部放电状态单元和避雷器状态监测单元等等。各种现场监测采集单元都会按照各类规定接入相应的监测系统子站。 在变电站的工作过程中，通过传感器采集电力功能的相关元件的状态信息，再利用点对点的传输形式传送到现场采集单元。一般而言，在变电站的监测现场，已经安装好了现场采集单元，将各种状态参数上传至监测中心。监测中心对各个监测单元进行管理，通过采集的监测数据进行分析，从而对各种电力功能元件进行诊断，将各种数据进行融合建立一定的数据库，作为检修的数据管理依据。同时，保持和监控后台的联系，如若出现各种故障，可以进行及时预警。 在全局的状态信息数据库，一次设备的状态信号发布，可以进行故障诊断和检修。不仅可以充分利用综合数据的信息数据，而且很多数据可以提供变电站自动化系统使用，可以随时监控设备的状态信息，还可以提供开关和保护动作等，为变电站的设备状态预警提供支撑（如图2）。 3 一次设备在线监测装置选取原则 在线监测装置的选取要遵循一定的原则，必须考虑现场的具体情况。首先，对于设备的使用寿命分析，在线监测装置的使用寿命必须比被监测设备的使用寿命要长，其可靠性也要大于被监测设备。其次，对于设备的监测量也要进行着重考虑，在线监测装置的监测量要进行慎重选择，最好选择高于电力设备故障率发生最高的状态量并兼顾好数据同步性。在这个方面，可以采用避雷器来监测其泄漏电流，效果也很好。紧接着，对于一次设备的重要负荷间的间隔也是监测的重点。如果要全面监测高压或是超高压的监测设点，最少需要上百个监测点，这样的设置成本过于高，不符合实际的变电站的设备要求。因而，在此环节，可以考虑对少数盆式绝缘子加强监测，因为其易导致绝缘故障。所以，具体问题进行具体分析，重点监测少数点就可以了。最后一个原则就是，在考虑成本方面，需要适当选取测量精度，选取的精度过高也会导致相应的成本增加。举例来说，对于母线的温度监测，选择的监测精度可以低于0.5。 4 智能变电站在线监测系统实际设计方案 由系统的功能结构可知，对智能变电站的变压器、断路器以及避雷器等一次设备的状态信息的在线监测尤为关键，对于其设备的故障分析，可以得出其故障的原因和发展趋势，进而为预防和排除故障提供有效的建议。 4.1 变压器在线监测 变压器的智能组件主要包括油气相色谱在线监测、油中溶解气体及微水监测、局部放电监测、本体及套管介损、压力释放、变压器温度在线监测，接头温度的红外监测等等。其中，可对变压器中的油中溶解气体及微水监测进行具体分析。其监测系统主要是采用的油色谱在线监测，发挥着数据诊断、分析以及储存的功能，而且采用通用的iec61850标准协议和站内主智能电子装置ied进行通信联系。在色谱的分析原理中，一般采用负压动态顶空脱气技术、高精度和高稳定性的湿度传感器，再根据所监测的体积分数来分析和判断变压器的运行状况。在变压器的主ied中，可以进行变压器的过载能力估算，通过分析环境温度、负荷以及绕组温度等，建立变压器负荷动态智能监测系统。 4.2 断路器在线监测 断路器的智能组件主要是sf6微水和密度监测、断路器动作特性在线监测。断路器的动作特性监测主要包括分合闸线圈电流波、时间以及综合电流互感器二次传感器采集的电流波形、数据。断路器在线监测终端将采集的数据进行综合分析，可以实现对动作时间和速度的监测、储能电机工作工况监测、开断故障电流和负荷电流监测。例如，断路器的分合线圈是控制断路器动作的关键元件，可以通过其监测多种分合闸电流波形和动作时间。 4.3 避雷器在线监测 避雷器在线监测由智能监测装置执行，采用dl/t 860《变电站通信网络和系统》标准，其包括监测装置、数据采集单元、数据处理及数据传输单元组成，可集成为一体，亦可按功能分立组成。由一台或多台智能监测装置与上位机（或经ied与上位机）可构成避雷器智能监测系统，其具有测量数字化、状态可视化、功能一体化和信息互动化等特征。 一般用于监测10kv及以上的变电站内一次设备末端泄漏电流和阻性电流的工作状况，通过分析计算可以得出设备运行时的等值电容、变化率以及介质耗损，可以有效抑制电网的谐波干扰，反映真实的设备工况。 5 结语 由全文的分析可知，智能变电站是智能电网的核心部分，涵盖10～1000kv电压等级，它将信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化，提升了变压器、断路器、隔离开关和避雷器等一次设备的制造工艺要求，对电力设备智能化监测技术的进步，有很大的促进作用和深远影响。我国的智能电网的建设已由试点运行转向全国推行使用，其可靠、集成、低碳、环保的特性具有很好的社会效益，可以实行一系列智能化的经济收益，提高用电的可靠性和安全性。在信息技术潮流推动下，我国的智能电网建设有了很好的发展保障，我国的智能变电站处于快速发展时期，需要从不断的实践中加强对一次设备的运行监测，促进整个电网的安全健康运行。 参考文献： [1]董烨，李永斌，张勋.智能变电站一次设备在线监测系统建设方案[j].科技信息，2011（22）. [2]周海，雷先伟.数字化变电站一次设备在线监测技术[j].贵州电力技术，2010（1）. [3]郭宁辉，秦立军.智能变电站的一次设备智能在线监测系统设计[j].科技与企业，2012（12）. [4]陈安伟，乐全明，张宗益，刘黎，张海滨.智能变电站一次主设备在线监测系统工程实现[j].电力系统自动化，2012（13）.

智能变电站技术的现状与发展趋势研究摘要：智能变电站作为连接发电和用电的中心枢纽，成为智能电网网络建构的基础，也能保障电网的合理和安全运行，使得供电、用电更可靠。

在智能变电站技术的基础上，拓展其发展理念，预测其发展趋势能够对未来该领域的进步带来新的启示，并推动智能电网的创新式发展。

关键词：智能变电站；技术现状；发展趋势引言：智能变电站的全站信息数字化技术，与通信平台网络化技术共同体现了信息共享的作用。

先进而可靠的智能设备，完成信息采集工作之后进行测量和控制，并随时监测智能电网的通电变化。

供电企业根据用户的需要提供电网的实时自动控制系统，并在线分析用电安全提供高级决策，这使得智能变电站对智能电网的发展有了更好的促进作用。

一、智能变电站技术的应用现状目前，国内外对智能变电站的建设和应用较为关注，国外在变电站的建设方面拥有一些先进的技术，值得学习，变电站的智能化程度在一定程度上决定了未来电网的智能化发展趋向，也为智能化的变电技术提供了可能。

第一，西门子、ABB等公司开发了一系列变电站的智能技术，利用一次和二次设备，取得较为先进的研究成果，但是ABB公司研发的GIS设备虽实现了二次设备就地化，利用智能断路器互感器进行集成处理，但却没有实现系统规划和投产的效果。

智能变电站在互感器和检验保护及监控功能方面具有一定的优势，但是却未能达成互操作性和工作难度的简化可行性效果。

第二，国内的智能变电站技术迅猛发展，虽然我国的智能变电站技术起步时间不长，但是却推出了一系列较为成熟的规范，比如，我国国家电网对《智能变电站技术导则》的应用开启了变电站智能化改造技术规范的先河，并在翻译IEC61850系列标准的基础上，实现了国内智能变电站硬件集约功能整合，通用互换和性能可控的良好效果，这对于现代中国的智能变电站技术应用和未来发展都带来了良好的驱动力。

根据I EC61850标准，智能变电站可分为变电站层、间隔层、过程层、网络系统可实现多个层次的连接，并能为我国修建标志性智能变电站提供基础[1]。