浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势谢鉴

浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势谢鉴

谢鉴

（茂名市粤能电力股份有限公司）

摘要：近年来，在社会经济的促进下，科学技术也在不断发展进步，科技带给人们的便利在日常生产、生活中随处可见，电力系统中也不例外，科技的发展给电力系统带来了翻天覆地的改变。在人们的生活中，电力资源是不可缺少的一部分，在电力时代，电力的相关产业随着科技的发展在不断转型，尤其是电力一次设备智能化被广泛应用。在电力一次设备智能化的设计以及发展方面进行了相关阐述，希望能够为电力一次设备的智能化发展提供参考。

关键词：电力资源；一次设备；电力系统；配电产品

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茶的展开。

1.智能变电站的结构

智能变电站设备主要由过程层、站控层、间隔层构成，过程层主要用于实时检测电力的电气量，对操作控制进行驱动与执行，检测电力设备的实际运行状态参数；站控层的任务是利用网络的汇总功能，对全站实施数据信息的监控，刷新数据库，登陆历史数据库，并且按照历史数据库的登陆记录输送数据，确保控制中心或调度中心数据的及时性和准确性；间隔层是对被隔间过程层中的实时数据信息进行的汇总，能够对一次设备发挥出保护控制的基本功能，将本隔间之内的操作闭锁完成之后，进行相应的数据采集工作，控制命令和统计运算工作，间隔层具有承上启下的通信功能，是对过程层和站控层通信功能的连接，它具有对过程层相关设备在线组态、在线维护和参数功能修改等。为了确保网络通信的及时性和可靠性，必要时可采用双扣全双方式进行上下网络接口的连接。

过程层设备实现了一次设备与二次系统之间的联系，并向间隔层提供了准确的一次设备数据，完成站控层和间隔层对一次设备的调节和控制等功能，进一步完成一次设备保护、控制、测量及检测等功能。状态可视化、信息互动化、控制网络化等是智能组件的主要特征，智能组件融合了间隔层与过程层的部分功能，兼具计量、测量、保护、控制及检测的部分或大部分功能。随着科技的发展，我们将智能组件与一次设备进行有机结合，这种做法推动了高压设备智能外置组建和内嵌部分，想实现一次设备智能化，必须做好智能组件工作。

2.电力一次设备智能化设计的建设条件及内涵与特征

2.1电力一次设备智能化设计的建设条件

主流的工程设备都采用“总线—分线”的拓扑结构，通讯协议则采用向下兼容的原则实现数据传递。随着电气自动化的发展，当前通讯网络的机电一体化标准、核心组件嵌入统一标准都已经发生了很大的变化，终端设备链条的测控已经实现了的独立，可以分头管理。“总线—分线”的拓扑结构决定了作为通讯媒介的重要组成部分，现场总线需要包含控制台与人机交互管理系统，即硬件与软件两大块。大型的现场总线体系需要采用具有足够兼容性的总线通讯协议，现场的设备只有符合总线通讯协议才能够串入到当前体系中，从而实现经由与总线体系的沟通对全局设备的掌控。

2.2电力一次设备智能化设计的内涵与特征

当前智能化的用电设备里包括一个可编程逻辑控制器，在高压低压变电设备里包含嵌入式的控制模组，因为较之传统的设计理念，就不用再为设备的设计、管控、维护以及二次保护做出预留空间，仅仅需要按照电气的系统设计理念对必须的监测仪器系统进行设计即可。传统的设计领域里有一个重要的原则，那就是电气设计与自动化系统的设计是同时进行的，需要兼顾统筹。当前智能化的新设计方案对传统的设计在进行了很大程度上对传统的设计删繁就简，尽可能减少人工操作环节，极大地提升了效率。自动化的实现不需要先确定硬件再进行设计，而是经由确定操作软件模组与通信协议后自动实现各级设备的整合。电气设计与自动化系统的并行在智能化设计体系总被自然消化解决，不再单独作为一个重要的问题出现，很好的协调了二者的关系，有利于工作的调配与展开。

3.电力一次设备智能化的未来发展

现阶段，这种新型的设计方案已经在现场设备中投入使用，而且已经取得了一定的效果，电路终端设备的功能都得以体现。施工现场的总线装置完全符合通讯协议的标准，并实现了设计方案中所计划的通讯功能，现场总线的所有节点设备上也都采用了分布式的实时数据库形式，增强了独立模块的抗干扰能力。除此之外，在整个系统中，设备控制系统作为非常重要的一部分，具有成本低、数据共享快、高效、可靠的特点。因此，为了实现预期功能，要求对设备进行电气系统和相关程序的设定，从而明确系统的整体设计。

4.电力一次设备智能化在具体配电系统的中应用

依据架设方式分类，我国配电网络系统主要分为城市配电网与乡村配电网两大类，其中城市配电网采用电缆网形式，乡村配电网采用架空线方式。旧有的配电系统由于缺乏智能模组，缺乏自控能力与自动通讯反馈能力，电力一次智能化设备的引入使得配电系统具有了自控能力与自动通讯反馈能力。在一次设备智能化基础上，融合二次设备功能，将配电终端设备与一次设备完美衔接，实现众多原本无法实现的功能，如全网管控、远程控制等。与此同时，设备兼具有现场总线通讯的能力，实现了通讯的物质连接的极大扩展，延拓了电力通讯定义通过与总线系统的对接，实现了复合调度，打破了传统的单线调度体制。总而言之，电力一次设备智能化在具体配电系统的中应用广泛，极大地提升了配电网络的安全性、可靠性，并降低了人工陈本与运营成本。

通过对智能化设备开关的运用，全面提升了GIS密度微水在线监测系统对气体密度和实际情况的整体监控，在线监控系统在很大程度上完成了对GIS局部放电的在线监测；以温度传感器进行GIS内部温度数据采集，GIS设备光纤测温在线监测能够直观地反映出GIS内部温度的升降情况。在电力系统中，放电检测是GIS绝缘在线检测应用中最有效的方法之一，这种检测方法不仅能够及时、准确的发现GIS设备在安装过程中、维修过程中、制造过程中因为杂物、导电微粒而造成的电极刮伤、毛刺等情况，还能够更加清楚的掌握接地接触、绝缘内部气隙存在的缺陷，实现对局部故障定点的多点检测目的。电子互感器对被测信号的感应是利用了电测感应原理，采用罗氏线圈原理，实施电容、电阻、电感分压等方式，在环状非铁磁性骨架的空心线圈上缠绕罗氏线圈的目的是为了进一步降低磁滞、磁暴发生的可能性。

结论

综上所述，在经济高速发展的今天，科学技术也在不断发展，人们对生活的要求越来越高，企业生存和发展的压力也越来越大。电力行业是国民经济发展中不可缺少的重要一部分，以电力一次设备智能化的发展为例，如何提高企业自身的价值，在激烈的市场竞争中脱颖而出，更好地为国民和社会提供服务是值得电力企业深入思考的问题。

参考文献：

[1]王畅.电气自动化技术在电网建设中的应用[J].广东科技，2011（18）.

[2]穆国华.浅谈电力一次设备的选择方法[J].黑龙江科技信息，2010（02）.