变电站电气一次设备智能化问题的研究综述省天骄

变电站电气一次设备智能化问题的研究综述省天骄

省天骄

（国网青海省电力公司经济技术研究院青海西宁810008）

摘要：在电力系统运行过程中，变电站对整个供电系统的稳定安全运行发挥着十分重要的作用，不仅如此，其也是高低压进行转换以及功率转换过程中的关键，随着我国科学技术的快速更新和发展，智能化技术得以在变电站中广泛应用，使得变电站的智能化发展成为必然趋势。本文主要对变电站电气一次设备智能化问题进行了详细分析。

关键词：变电站；电气；一次设备；智能化

一、变电站电气一次设备智能化现状

（一）电力变压器的智能化

1、传统变压器的智能化

在以前，变压器设备在使用时，为了实现对线路内电压的准确输出，采用的主要是智能保险丝的方式，并通过电阻和发光二极管的串联以此实现，此方式在应用过程中，最大的问题和隐患就是保险丝很容易在高温情况下，或电流过大情况下，直接烧断，从而对系统的运行质量造成严重影响。因此，相关部门应该加强对保险丝的智能化管理，提高故障排除后自动恢复能力。在智能化控制变压器的前提下，还可以通过对其他设备的自动化管理，实现智能控制，这样一来，不仅能够有效应对恶劣环境，还能够切实根据自身结构和能力的增强，以此构建完善的终端控制系统，从而提高变压器在运行时的稳定性和安全性，从而更加符合现代化变电站的运行要求。

2、电力电子变压器

伴随着电子技术的快速更新发展，各种电子设备的应用功能也得以不断提升，就此，积极研发各类变压器，从而逐渐完善变压器功能，以此科学合理控制大功率的元件，这样就能够有效实现对电压、频率、幅值和相位的有效转换。在切实应用电力电子变压器之后，可以将AC/AC、AC/AD/AC之间的互相转换，能够通过使用直流电压，实现能量转换和有效控制。根据变压器功能，还可以自我监控、自我保护和无功补偿等，不需要借助任何额外的设备。并且，在智能电网中，分布式电源系统不断增加，促使电力电子器件可以灵活分布在此系统中。

（二）互感器的智能化

互感器是变电站中的重要组成部分，其功能主要体现在3个方面，即安全、准确测量和自我诊断。根据电工委员会所制定的相关标准，电子式互感器主要是由光电式互感器和其他使用电子设备的互感器所组成。电力系统光学电流互感器所使用的主要是零和式光学电流传感技术，其功能具有高精度、优质的保护输出、加强的绝缘性能、较高兼容性的电磁等特点，因为可以入网使用，因此，能够进一步大量应用到电网系统中去。激光供电型110kV光电电流互感器采用的是信号转化技术，运用光线进行传输，因此其具有高绝缘性、电磁干扰小、测量频带宽和范围广等优点，在电力系统智能化建设过程中，具有巨大的发展潜力和实用价值。

（三）可控电抗器

可控电抗器电网系统中关键的电气一次设备，能够承受超高压以及以上电压传输，在某些功能上发挥着不可替代的重要作用，如电网输电能力、电压质量、无功缺额补偿和系统稳定等等。由于可控电抗器实现现代电力电子技术和控制技术的有机融合，其能够合理调节和控制电抗器的相关参数。

（四）开关设备智能化

1、智能断路器

高压断路器是电气设备智能化的基础设备，其功能是控制电力系统安全运行和保护设备。断路器智能化需要结合最近的传感技术、微电子技术和信息技术，才能让系统的可控操动达到最好的效果。和传统的断路器相比，智能断路器集合了计算机系统和传感装置，在功能上能够进行智能化控制、状态监测和诊断功能等。随着真空技术、新工艺、新材料和新操动技术的发展，使得真空断路器的容量越来越大，电压也相对较低，体积也较小，智能化程度也越来越大。

2、智能开关组合设备

智能组合开关是智能控制中的关键设备，它综合了断路器、隔离开关、地接开关、互感器、避雷器、母线和出线终端等，将新型传感技术、微电子技术和电力电子技术等技术相结合，从而达到智能化控制。为了更好地在电网中应用智能化，需要对智能组合开关提供数字化的平台，从而能够自我参数检测、就地综合评估和实时状态报告等。

二、变电站电气一次设备智能化问题

（一）智能化系统问题

尽管一些变电站电气一次设备已经逐渐实现了智能化，并建立相对完善的智能化系统，但是智能化系统中依旧存在着一些问题，亟待解决，尚未得到有效改善和解决。电源供电的安全问题和断路器跳闸方式的合理问题等，对这些问题的探索和研究仍旧处于初始阶段。所以，在智能化系统应用过程中，加大干扰措施的应用力度，才能够推动智能化系统实现正常运行。

（二）推广问题

变电站电气一次设备的种类各式各样，其中各种电气设备的使用年限存在较大差异，高压电气设备的使用年限明显较长，而且一次设备在实现智能化后，价格也实现了较大程度上的提升，所以推广难度相对较大。这就需要技术人员加强完善电气设备材料，积极使用新型技术，延长电气设备的使用年限，据此实现电气设备智能化的最终目标，从而进一步推广。

（三）技术问题

目前，变电站电气一次设备仍旧没有实现完全智能化，这主要是因为技术不够成熟，尚未熟练掌握大量核心技术，所以致使电气一次设备的智能化难以顺利完成。目前，虽然我国引进了大量先进技术，但是需要依旧需要花费大量的财力购置，成本非常高。而且，在购买技术后，还需要花费大量的物力和财力，实现技术与电气一次设备使用的有机融合。另外，因为技术性问题的难度较大，所以就进一步阻碍了变电站电气一次设备的智能化完善。

三、变电站电气一次设备智能化的发展趋势

变电站电气一次设备智能化的开发存有非常大的潜力，电气一次设备的智能化需要不断完善各领域之间的协同技术问题。为了有效解决使用年限差异的问题，必须就电气设备自身的设计、制造、改善运行条件等方面出发，全面促进设备使用寿命和可靠性的提升。电力电子变压器作为电力变压器智能化发展另一种可行预警，其目前使用的电路结构十分复杂，可靠性也很低，耗损相对较大，因此，需要适当加强对各种电路拓扑结构的深化探究。另外，还需要进一步加强对电力电子变压器控制策略的探索，制定出可以同时完成能量转换，并有效改善电能质量的有效控制策略。就可控电抗器而言，充分具备健康状况自我诊断能力，是其智能化发展的需求。就开关设备来说，电弧对触头材料的侵蚀和运行能耗是严重制约使用年限和工作性能的关键因素。由于电气一次设备智能化的开放性，许多新的功能将被不断地开发和利用，这些发展不但能够为传统电力系统注入新的活力，还能够对许多特殊用途的供配电系统的发展起到积极的促进作用。电气一次设备智能化的全面推广和应用，将会为智能电网的健康可持续发展奠定坚实基础。

结语

总而言之，受电能需求量不断增加，以及技术不断更新和进度的影响，变电站电气一次设备势必会逐渐实现智能化发展。但是，因为智能化系统自身依旧存在一些问题，导致智能化发展受阻。另外，变电站电气一次设备在实现智能化后，还需要对推广问题进行综合考虑，并积极采取有效策略，全面提高电气一次设备材料的性能和使用年限，从而促进电气一次设备的智能化发展。

参考文献：

[1]杜茂进.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].黑龙江科技信息，2014，48（3）：32-32.

[2]李润莹.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].中国高新技术企业，2013，48（20）：32-32.